Jump to content

Хелен Хансма

Хелен Гринвуд Хансма
Национальность Американский
Род занятий Биолог , биофизик , биохимик и академик
Академическое образование
Образование Бакалавр химии
Магистр биохимии
Кандидат биологических наук
Альма-матер Эрлхэм Колледж
Калифорнийский университет, Беркли
Калифорнийский университет, Санта-Барбара
Диссертация Биохимические исследования поведенческих мутантов Paramecium aurelia: потоки ионов и белки цилиарной мембраны (1974)
Докторантура Чинг Кунг
Академическая работа
Учреждения Калифорнийский университет, Санта-Барбара
Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе [опубликовать документ]

Хелен Гринвуд Хансма американский биолог , биофизик , биохимик и академик. Она является почетным научным сотрудником и адъюнкт-профессором Калифорнийского Барбаре университета в Санта- . [ 1 ] [ 2 ]

Исследования Хансмы вращаются вокруг понимания происхождения жизни и предполагают, что жизнь зародилась между листами слюды в слюдистой глине. [ 3 ] Она внесла свой вклад в области биофизики и биохимии, работая над биомолекулярными материалами , взаимодействиями ДНК и белка, а также применяя атомно-силовую микроскопию к биологическим материалам.

Образование

[ редактировать ]

Хансма получила степень бакалавра химии в Эрлхэм-колледже в 1967 году, исследуя координационные соединения цинка и азина вместе с Уильямом Стрэттоном. Затем она получила степень магистра биохимии в Калифорнийском университете в Беркли под руководством Х. А. Баркера. Ее диссертация 1969 года называлась «Разделение основных аминокислот и разделение D и L-изомеров методом газожидкостной хроматографии ». Затем она провела исследование в Департаменте питания Калифорнийского университета в Беркли на морских свинках, которых кормили холестерином, в лаборатории Розмари Оствальд. [ нужна ссылка ] В 1972 году она поступила в докторантуру. Программа биологических наук в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре, где она изучала поведенческие мутанты Paramecium aurelia . Ее исследования изучали ионные потоки и белки мембран ресничек в лаборатории Чинг Кунга. Ее диссертация называлась «Биохимические исследования поведенческих мутантов Paramecium aurelia: потоки ионов и белки цилиарной мембраны». [ 4 ]

В 1977 году Хансма начала свою научную карьеру в качестве помощника биолога-исследователя в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре, где она работала главным исследователем «Молекулярного механизма мембранного возбуждения парамеций». Затем она занимала должности научного консультанта в школе Исла-Виста с 1981 по 1988 год и в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре, начиная с 1987 года в качестве помощника биохимика-исследователя на факультете физики. В 1993 году ее повысили до младшего научного биохимика. Помимо своих исследовательских должностей, она также работала адъюнкт-профессором в UCSB с 1998 по 2004 год. С 2004 по 2008 год она была менеджером программы в NSF. Управлении биологических наук биологической инфраструктуры (БИО-ДБИ). [ 5 ] С 2008 года она занимала должности почетного исследователя и почетного адъюнкт-профессора Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. [ 6 ] [ 7 ]

Исследовать

[ редактировать ]

Научные интересы Хансмы охватывают области биофизики и биохимии. Работая с Полом Хансмой на физическом факультете, она применила атомно-силовую микроскопию (АСМ) для изучения биомолекул. Она была главным исследователем грантов Национального научного фонда с 1991 по 1994 год. [ 8 ] 1994–1997, 1997–2000 и 2000–2003 гг. [ 9 ] Она проводила исследования по визуализации и манипулированию молекулами на поверхности слюды с помощью АСМ. [ 10 ] С 2007 года ее основной областью исследований является происхождение жизни. Она выдвигает гипотезу, что жизнь зародилась между листами слюды и что механическая энергия листов слюды, раздвигающихся и сближающихся, могла обеспечивать энергию до того, как стала доступна химическая энергия. [ 11 ]

Атомно-силовая микроскопия (АСМ) ДНК и липидов

[ редактировать ]

Хансма работала над применением АСМ ДНК, чтобы проиллюстрировать ее структуру. [ 12 ] его поверхностная биология, [ 13 ] его движение, [ 14 ] и его конденсация. [ 15 ] [ 16 ] Она рассказала о достижениях в области АСМ ДНК. [ 17 ] и преимущества использования водного раствора для визуализации ДНК с помощью АСМ. [ 15 ] Затем она исследовала адсорбцию ДНК на различных субстратах с помощью АСМ и показала, что присутствие двухвалентного катиона значительно улучшает адсорбцию ДНК, которая требует электростатической адсорбции на поверхности. [ 18 ] В соответствующем исследовании она использовала АСМ для изображения небольших фрагментов ДНК, помеченных слиянием химерного белка стрептавидина и двух G-связывающих доменов иммуноглобулина стафилококкового белка А. [ 19 ] Анализируя эффективность различных режимов АСМ, она подчеркнула, что разрешение лучше всего в пропаноле, тогда как АСМ в сухом гелии обеспечивает удобный способ визуализации конформаций молекул ДНК и положений белков на ДНК. В водном буфере молекулы ДНК размером всего 300 пар оснований были визуализированы даже в движении. [ 20 ] Она обнаружила, что связывание ДНК со слюдой коррелирует с радиусом катиона переходного металла. [ 21 ]

Хансма также изучил потенциальное применение атомно-силовой микроскопии (АСМ) ДНК в проекте генома человека и заявил, что АСМ способна воспроизводимо отображать ДНК, но не способна секвенировать ДНК без дальнейших улучшений. [ 22 ] Кроме того, она работала над АСМ липидов и показала его полезность для визуализации биологических процессов. [ 23 ] Она также изучала липидные мембраны и показала, что АСМ способна визуализировать дефекты липидных бислоев. [ 24 ]

Атомно-силовая микроскопия паутины и бактериальных биопленок.

[ редактировать ]

На рубеже тысячелетий исследования Хансмы включали АСМ паутины. [ 25 ] и бактериальные биопленки . Она оценила использование атомно-силовой микроскопии и силовой спектроскопии одиночных молекул для изучения структуры шелка паучьего драглайна. [ 26 ] и продемонстрировал свои модульные жертвенные связи, которые способствуют его прочности и стойкости. [ 27 ] Используя искусственный шелковый белок, предоставленный исследователями из научно-исследовательского центра армии США в Натике, она затем представила модели молекулярных и супрамолекулярных структур белка, полученные на основе аминокислотных последовательностей, силовой спектроскопии и растяжения объемной сети захвата. [ 28 ] Кроме того, вместе с Патрисией Холден и членами ее лаборатории она проанализировала свойства поверхности и физическую морфологию биопленок Pseudomonas putida. [ 29 ] и исследовали, как бактерии биопленки адаптируются к низкой доступности питательных веществ в ненасыщенной среде. [ 30 ]

Происхождение жизни и листы слюды

[ редактировать ]

Хансма также известна своими работами над листами слюды и происхождением жизни. [ 31 ] В своей статье «Возможное происхождение жизни между листами слюды: имитирует ли жизнь слюду?» она исследовала различные элементы, подтверждающие ее гипотезу о происхождении жизни между листами слюды. Она отметила, что эти листы обеспечивают стабильные отсеки, механическую энергию для образования связей и изоляцию, необходимую для дарвиновской эволюции. Движущиеся листы слюды способны облегчить механохимию, что приводит к синтезу пребиотических органических молекул. [ 32 ] [ 33 ] Она подчеркнула ключевые сходства между жизнью и гипотетическим происхождением листов слюды. [ 34 ] В 2014 году она предположила, что вероятность возникновения жизни увеличивается с увеличением скученности молекул, а ограниченные пространства между листами московской слюды обеспечивают преимущества для зарождения жизни. [ 35 ]

Позже, в 2017 году, Хансма предположил, что безмембранные органеллы или биомолекулярные конденсаты могли существовать до появления мембраносвязанных структур во время зарождения жизни. Эти биомолекулярные конденсаты обычно содержат РНК и белок и могли образоваться и укрыться в промежутках между листами слюды, что создает благоприятные условия для зарождения и развития жизни. [ 36 ] Во время своих исследований происхождения жизни она обсуждала преобладание механических сил и механической энергии в живых клетках и предположила, что они могли предшествовать химической энергии при зарождении жизни. [ 37 ] [ 38 ]

Избранные статьи

[ редактировать ]
  • Хансма Х.Г., Весенка Дж., Сигерист К., Келдерман Г., Морретт Х., Синсхаймер Р.Л., ... и Хансма П.К. (1992). Воспроизводимая визуализация и рассечение плазмидной ДНК под жидкостью с помощью атомно-силового микроскопа. Наука, 256 (5060), 1180–1184.
  • Хансма, Х.Г., и Хо, Дж.Х. (1994). Биомолекулярная визуализация с помощью атомно-силового микроскопа. Ежегодный обзор биофизики и биомолекулярной структуры, 23 (1), 115–140.
  • Радмахер М., Фриц М., Хансма Х.Г. и Хансма П.К. (1994). Прямое наблюдение активности ферментов с помощью атомно-силового микроскопа. Наука, 265 (5178), 1577–1579.
  • Хансма, Х.Г. (2001). Поверхностная биология ДНК методом атомно-силовой микроскопии. Ежегодный обзор физической химии, 52 (1), 71–92.
  • Хансма, Х.Г. (2010). Возможное происхождение жизни между листами слюды. Журнал теоретической биологии, 266, 175–188.
  • Хансма, ХГ (2022). ДНК и происхождение жизни в слюдистой глине. Биофизический журнал, 121 (24), 4867–4873.
  • Хансма, ХГ (2023). Разделение фаз жидкость-жидкость у зарождения жизни. В «Каплях жизни» (стр. 251–268). Академическая пресса.
  1. ^ «В центре внимания членов AWIS: Хелен Гринвуд Хансма, доктор философии» . АВИС . 18 января 2023 г.
  2. ^ «Хелен Хансма» .
  3. ^ Хансма, Хелен Гринвуд (2022). «ДНК и происхождение жизни в слюдистой глине» . Биофизический журнал . 121 (24): 4867–4873. Бибкод : 2022BpJ...121.4867H . дои : 10.1016/j.bpj.2022.08.032 . ПМЦ   9808538 . ПМИД   36130604 .
  4. ^ Сатоу, Ю.; Хансма, ХГ; Кунг, К. (1976). «Влияние натрия на «параноика» — мембранный мутант парамеции» . Сравнительная биохимия и физиология А. 54 (3): 323–329. дои : 10.1016/s0300-9629(76)80120-x . ПМИД   5223 .
  5. ^ Грант, Джеймс Родман, Марк Кортни, Сэм Шайнер, Картер Кимси, Рита Тевтонико, Алан Тессье-атессье, Салли О'Коннор соконнор. «Возможности финансирования в Национальном научном фонде – скачать презентацию» . Slideplayer.com . {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  6. ^ «Жизнь подражает Мике» . Электрический ток . 20 сентября 2022 г.
  7. ^ «Хелен Хансма» .
  8. ^ «Поиск награды NSF: награда № 9018846 – Секвенирование ДНК с помощью атомно-силового микроскопа» . www.nsf.gov .
  9. ^ «Поиск награды NSF: Премия № 9982743 – Новые приложения для сканирующей зондовой микроскопии биоматериалов» . www.nsf.gov .
  10. ^ «Хелен Гринвуд Хансма – Академик Google» .
  11. ^ «Доктор Хелен Гринвуд Хансма – Энергия: ключ к разгадке происхождения жизни • scipod.global» . 25 мая 2022 г.
  12. ^ Хансма, Хелен Г.; Зиншаймер, Роберт Л.; Ли, Мин-Цянь; Хансма, Пол К. (1992). «Атомно-силовая микроскопия одно- и двухцепочечной ДНК» . Исследования нуклеиновых кислот . 20 (14): 3585–3590. дои : 10.1093/нар/20.14.3585 . ПМК   334005 . ПМИД   1386422 .
  13. ^ Хансма, Хелен Дж. (25 октября 2001 г.). «ПОВЕРХНОСТНАЯ БИОЛОГИЯ ДНК МЕТОДОМ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ» . Ежегодный обзор физической химии . 52 (1): 71–92. Бибкод : 2001ARPC...52...71H . doi : 10.1146/annurev.physchem.52.1.71 . ПМИД   11326059 .
  14. ^ Безанилья, М.; Дрейк, Б.; Нудлер, Э.; Кашлев, М.; Хансма, ПК; Хансма, Х.Г. (1 декабря 1994 г.). «Движение и ферментативная деградация ДНК в атомно-силовом микроскопе» . Биофизический журнал . 67 (6): 2454–2459. Бибкод : 1994BpJ....67.2454B . дои : 10.1016/S0006-3495(94)80733-7 . ПМЦ   1225630 . ПМИД   7696484 . S2CID   40517547 .
  15. ^ Перейти обратно: а б Хансма, ХГ; Голан, Р.; Се, В.; Лолло, КП; Маллен-Ли, П.; Кво, Д. (1998). «Конденсация ДНК для генной терапии под контролем атомно-силовой микроскопии» . Исследования нуклеиновых кислот . 26 (10): 2481–2487. дои : 10.1093/нар/26.10.2481 . ПМЦ   147577 . ПМИД   9580703 .
  16. ^ Голан, Роксана; Пьетрасанта, Лия И.; Се, Ван; Хансма, Хелен Г. (1 октября 1999 г.). «Тороиды ДНК: этапы конденсации» . Биохимия . 38 (42): 14069–14076. дои : 10.1021/bi990901o . ПМИД   10529254 .
  17. ^ Хансма, Хелен Г.; Зиншаймер, Роберт Л.; Гроппе, Джей; Брюс, Томас К.; Элингс, Вирджил; Герли, Гас; Безанилья, Магдалена; Мастранжело, Ирис А.; Хаф, Пол В.К.; Хансма, Пол К. (25 июля 1993 г.). «Последние достижения в атомно-силовой микроскопии ДНК: Последние достижения в АСМ ДНК». Сканирование . 15 (5): 296–299. дои : 10.1002/sca.4950150509 . ПМИД   8269178 .
  18. ^ Безанилья, Магдалена; Манне, Шринивас; Лэйни, Дэниел Э.; Любченко Юрий Л.; Хансма, Хелен Г. (25 февраля 1995 г.). «Адсорбция ДНК слюдой, силилированной слюдой и минералами: характеристика с помощью атомно-силовой микроскопии» . Ленгмюр . 11 (2): 655–659. дои : 10.1021/la00002a050 .
  19. ^ Мюррей, Миннесота; Хансма, ХГ; Безанилья, М; Сано, Т; Оглтри, DF; Кольбе, В; Смит, CL; Кантор, ЧР; Шпенглер, С; Хансма, ПК (25 мая 1993 г.). «Атомно-силовая микроскопия биохимически меченной ДНК» . Труды Национальной академии наук . 90 (9): 3811–3814. Бибкод : 1993PNAS...90.3811M . дои : 10.1073/pnas.90.9.3811 . ПМК   46395 . ПМИД   8483898 .
  20. ^ Хансма, ХГ; Лэйни, Делавэр; Безанилья, М.; Зиншаймер, РЛ; Хансма, ПК (1 мая 1995 г.). «Применение атомно-силовой микроскопии ДНК» . Биофизический журнал . 68 (5): 1672–1677. Бибкод : 1995BpJ....68.1672H . дои : 10.1016/S0006-3495(95)80343-7 . ПМК   1282069 . ПМИД   7612809 .
  21. ^ Хансма, ХГ; Лэйни, Делавэр (1 апреля 1996 г.). «Связывание ДНК со слюдой коррелирует с катионным радиусом: анализ с помощью атомно-силовой микроскопии» . Биофизический журнал . 70 (4): 1933–1939. Бибкод : 1996BpJ....70.1933H . дои : 10.1016/S0006-3495(96)79757-6 . ПМЦ   1225162 . ПМИД   8785352 .
  22. ^ Хансма, Хелен Г.; Хансма, Пол К. (24 июня 1993 г.). Келлер, Ричард А. (ред.). Потенциальные применения атомно-силовой микроскопии ДНК в проекте генома человека . Достижения в технологии секвенирования ДНК. Том. 1891. ШПАЙ. стр. 66–70. дои : 10.1117/12.146705 . S2CID   121508883 .
  23. ^ Хансма, ПК; Гауб, HE; Эдмундсон, AB; Вайзенхорн, Алабама; Хансма, Х.Г. (1991). «Атомно-силовая микроскопия: видим молекулы липидов и иммуноглобулинов». Клиническая химия . 37 (9): 1497–1501. дои : 10.1093/клинчем/37.9.1497 . ПМИД   1893574 .
  24. ^ Радмахер, М.; Геттгенс, Б.М.; Тиллманн, RW; Хансма, ХГ; Хансма, ПК; Гауб, HE; Хансма, ПК (1991). «Морфология полимеризованных мембран на аморфной подложке при молекулярном разрешении методом АСМ». Материалы конференции AIP . Том. 241. С. 144–153. дои : 10.1063/1.41432 .
  25. ^ Хансма, Хелен Гринвуд (25 июля 2014 г.). Асакура, Тецуо; Миллер, Томас (ред.). Биотехнология шелка . Спрингер Нидерланды. стр. 123–136. дои : 10.1007/978-94-007-7119-2_7 .
  26. ^ Оруджев, Эмин; Хаяши, Шерил Ю.; Соарес, Джейсон; Арчидиаконо, Стивен; Фосси, Стивен А.; Хансма, Хелен Г. (25 января 2002 г.). «Формирование нановолокон в шелке паучьего драглайна по данным атомно-силовой микроскопии и молекулярного вытягивания» . Онлайн-библиотека материалов MRS . 738 : G10.4. дои : 10.1557/PROC-738-G10.4 .
  27. ^ Беккер, Натан; Оруджев, Эмин; Мутц, Стефани; Кливленд, Джейсон П.; Хансма, Пол К.; Хаяши, Шерил Ю.; Макаров Дмитрий Е.; Хансма, Хелен Г. (25 апреля 2003 г.). «Молекулярные нанопружины в нитях паучьего шелка» . Природные материалы . 2 (4): 278–283. Бибкод : 2003NatMa...2..278B . дои : 10.1038/nmat858 . ПМИД   12690403 . S2CID   7419692 .
  28. ^ Оруджев Э.; Соарес, Дж.; Арчидиаконо, С.; Томпсон, Дж. Б.; Фосси, ЮАР; Хансма, Х.Г. (30 апреля 2002 г.). «Сегментированные нановолокна шелка паучьего драглайна: атомно-силовая микроскопия и силовая спектроскопия одиночных молекул» . Труды Национальной академии наук . 99 (приложение_2): 6460–6465. Бибкод : 2002PNAS...99.6460O . дои : 10.1073/pnas.082526499 . ПМК   128550 . ПМИД   11959907 .
  29. ^ Ауэрбах, Илен Д.; Соренсен, Коди; Хансма, Хелен Г.; Холден, Патрисия А. (25 июля 2000 г.). «Физическая морфология и поверхностные свойства ненасыщенных биопленок Pseudomonas putida» . Журнал бактериологии . 182 (13): 3809–3815. дои : 10.1128/JB.182.13.3809-3815.2000 . ПМК   94554 . ПМИД   10850998 .
  30. ^ Р.Э. Стейнбергер; Аллен, Арканзас; Хансма, ХГ; П. А. Холден (2002). «Удлинение коррелирует с лишением питательных веществ в ненасыщенных биопленках Pseudomonas aeruginosa» . Микробная экология . 43 (4): 416–423. Бибкод : 2002MicEc..43..416S . дои : 10.1007/s00248-001-1063-z . JSTOR   4287616 . ПМИД   12043001 .
  31. ^ Хансма, Хелен Гринвуд; Оруджев, Эмин (2010). «Атомно-силовая микроскопия биоматериалов, слюды и происхождения жизни» . Микроскопия сегодня . 18 (6): 16–20. дои : 10.1017/S1551929510000970 .
  32. ^ Хансма, Хелен Гринвуд (25 января 2009 г.). «Может ли жизнь возникнуть между листами слюды?: Механохимический биомолекулярный синтез и происхождение жизни» . Онлайн-библиотека материалов MRS . 1185 : 1185. дои : 10.1557/PROC-1185-II03-15 .
  33. ^ «Тайна жизни может быть такой же простой, как и то, что происходит между листами слюды» .
  34. ^ Хансма, Хелен Гринвуд (25 августа 2013 г.). «Возможное происхождение жизни между листами слюды: имитирует ли жизнь слюду?» . Журнал биомолекулярной структуры и динамики . 31 (8): 888–895. дои : 10.1080/07391102.2012.718528 . ПМЦ   3725661 . ПМИД   22963072 .
  35. ^ Хансма, Хелен Гринвуд (1 декабря 2014 г.). «Сила скученности для истоков жизни» . Происхождение жизни и эволюция биосфер . 44 (4): 307–311. Бибкод : 2014OLEB...44..307H . дои : 10.1007/s11084-014-9382-5 . ПМИД   25585799 . S2CID   254892113 .
  36. ^ Хансма, Хелен Гринвуд (25 июня 2017 г.). «Лучше, чем мембраны в зарождении жизни?» . Жизнь . 7 (2): 28. Бибкод : 2017Life....7...28H . дои : 10.3390/life7020028 . ПМК   5492150 . ПМИД   28632159 .
  37. ^ Хансма, Хелен Гринвуд (25 декабря 2020 г.). «Механическая энергия раньше химической энергии у истоков жизни?» . Наука . 2 (4): 88. doi : 10.3390/sci2040088 .
  38. ^ «Жизнь зародилась в слюдистой глине?» .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b63e39733dfe67c65e183aa02b78113c__1722470580
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b6/3c/b63e39733dfe67c65e183aa02b78113c.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Helen Hansma - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)