利兹博士丹尼斯,植物生物学家

Dr Liz Dennis. Interview sponsored by 100 Years of Australian Science (National Council for the Centenary of Federation).

博士伊丽莎白·丹尼斯是一位杰出的植物分子生物学家和种植业CSIRO的堪培拉师,她领导着一个庞大的团队研究工作者的首席研究科学家的工作。她的工作得到了认可,许多邀请在国际会议上发言,她是澳大利亚社会的生物化学和分子生物学的前任主席。她当选为技术科学的欧洲杯外围和工程于1987年,并于1995年在2000年的科学的欧洲杯外围,她在就职总理科学奖的联合接收者。


由弗兰克教授在吉布森2000采访。

内容


介绍

博士伊丽莎白·丹尼斯是一位杰出的植物分子生物学家和种植业CSIRO的堪培拉师,她领导着一个庞大的团队研究工作者的首席研究科学家的工作。她的工作得到了认可,许多邀请在国际会议上发言,她是澳大利亚社会的生物化学和分子生物学的前任主席。她当选为技术科学的欧洲杯外围和工程于1987年,以科学的1995年欧洲杯外围。

早年的期望与机会

你觉得在你的家庭背景是什么,或者你的教育,利兹,促使你选择学习科学?

我来自一个相当的中产阶级家庭。我的父亲是一名工程师;我的母亲曾开启和关闭,而她照看孩子。我们住在山上的猎人,在悉尼 - 相当不错的郊区,如果在那些日子里一点点'波希米亚(但更高端市场的现在)。很多有趣的人住在这里。

我是长子的三个女孩和我的父母都非常支持任何学术愿望我有。我想我的父亲一定会喜欢我是一个工程师,喜欢他和他的父亲在他面前,但我总有一种上大学,然后按照一个职业的期望。我去卫夫人学院,一所女子私立学校这是非常不错的,而且不同寻常的支持妇女。它的哲学是,因为你是女人,你不应该不能做任何事情,所以它提供的课程,我们像物理学荣誉和化学荣誉,这是不寻常的,然后。

作为一个年轻的女孩,我一直热衷于化学。阅读居里夫人的故事,我决定我想成为像她一样。我想她是唯一的英雄人物,我有我的幼儿。然后在MLC我们有一个很好的化学老师 - 她在化学博士学位,并在那些日子里表现非常出色 - 谁给了我们在化学的一个真正的兴趣。

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大学时代:核酸和社会良知

你能告诉我们你的大学生活?你有没有发现你的本科 - 主修化学和生物化学 - 非常满足和刺激?

智力,一般无。还有人在悉尼大学随后庞大的数字:我们不得不由工作人员或与他们接触的1000人的演讲,几乎没有刺激,在最初的几年。我想说的本科教学是非常差,除了“奇”的课程。在第一年,我们有汉斯·弗里曼,一个非常激动人心的演讲,对于一个特殊的化学课。然后哈利曼塞尔和斯图尔特·巴特勒 - 既令人兴奋 - 跑了特殊的物理课程。在第二年,听力格里醒来谈论核酸让我决定是我真正想做的事,后来的发生在我身上是有格里作为荣誉监督员最好的事情之一。他教了我很多关于科学,大约是严格的,关于被聚焦和有条不紊。

我去的核酸做格里博士在悉尼,对细菌如何复制自己的DNA。然后我去了纽约,朱利叶斯·马默尔,谁是在DNA物理研究的开拓者之一。他制定了在氯化铯梯度碱基组成和DNA的熔解温度,也碱基组成和密度之间的关系,并制定的用于从细菌DNA制备的早期方法之一。所以他真的是一个细菌的DNA专家,但是当我在那里,他说,“好了,你想什么工作?”这是非常悠闲。我环顾四周,看到他们要开始在酵母线粒体DNA的复制,从细菌DNA的复制工作,我与Gerry做了自然的发展工作。

在此期间,你是相当的社会意识和牵扯进去,我收集。

是。 60年代后期是所有公民权利的活动后,反越战天时间。在药品的爱因斯坦医学院,布朗克斯,我找到医生,学生和博士后的一个非常活跃的群体对这些问题的热衷,同时也担心穷人,黑人和其他弱势群体公民和医疗的权利。在纽约的社会问题,在这个时候,整个赃物让我打开眼界。

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巴布亚新几内亚的本土啮齿动物

也许是因为这样的社会意识,你没回来上班的DNA,是吗?

没有,我去巴布亚新几内亚的大学讲课。这可能是一个家长式的观点,但我认为这是很好的做一些事来用你的知识为欠发达国家。那是相当的头脑拓展经验。我认为,我们通常是在我们自己的小龛舒服,但巴布亚新几内亚没有所有的分子生物学,高科技仪器和大型基础设施,或一种环境,让你可以喂想法掉很多同事。

我是在本土啮齿动物做染色体和DNA研究,并与传统的动物学家一起,吉姆·孟席斯,我会出去诱捕啮齿动物,并采取他们的照片,并确定染色体补充。我们甚至在巴布亚新几内亚的啮齿动物写了一本书。有物种的大辐射。他们中的一些可爱的小老鼠树,但一只老鼠被称为  hyomys巨人 因为它是如此之大(400mm左右的头部和身体和尾巴一样称重1公斤)。而且他们相当无关  家鼠。该项目很有趣,我看到了很多PNG的乡村。做这个工作教会了我,有很多科学问题,当你涉足其中的任何它们也同样吸引。

为什么植物含有血红蛋白?

后来你感动种植业的CSIRO分部,在堪培拉。被你高兴的是,这意味着你能回到你心爱的DNA,并制定了长期的研究项目?

是。起初,我有一个很好的小组一起吉姆孔雀的领导下,包括道格brutlag和鲁迪appels。我们看到在重复DNA  果蝇。然后我回到了巴布亚新几内亚一会儿。当我回到CSIRO,1976年,种植业的任务变得更加专注于植物,所以我们切换 - 仍然连同吉姆 - 从植物DNA中的工作。

在随后的几年里你所投保的几个主题。你能告诉我们一些关于血红蛋白的工作?这听起来非常类似植物。

没有,没有。这是一个非常令人兴奋的发展。它是由西里尔·艾波比,谁也学欧洲杯外围院士启发。他曾在血红蛋白,最初从使用血红蛋白携带氧过去参与共生固氮细菌豆类。然后他分离并从被称为澳大利亚树血红蛋白工作  parasponia,这也固氮。我们决定,我们将克隆HB基因  parasponia。这是众所周知的,作为基本原则,即血红蛋白是在豆科植物根瘤和其他澳大利亚的树木也固氮固氮重要。的问题是,在非豆科植物中使用的基因是否是一样的,在豆类中使用的基因。所以我们分离来自其他物种的基因 - 在开始的时候,在澳大利亚植物和巴布亚新几内亚像  木麻黄 parasponia,其固定氮。

我们发现,其实有两个完全不同的HB基因,这就是一个在豆类和也  木麻黄和另一位在  parasponia 这是完全不同的。但我们随后发现,该基因在   parasponia  也存在如在第二基因  木麻黄,但不是在结节。很明显,有HB基因的两个家庭,每个被招募固氮,一个在豆类和一个在  parasponia。我们接着上显示,  拟南芥,其具有无关固氮,有两种类(和现在可能三分之一)植物血红蛋白的。我们已经扩大了这一暗示哈佛商学院在所有植物。他们与动物血红蛋白,所以他们可能已经在那里自从动物和植物的约1500万年前的分歧。 HBS必须有比在植物中固氮其他,然后一些功能随后,作为豆类和  木麻黄 和其他固氮植物进化,即在那里变成适于功能在固氮的血红蛋白基因。如果你切开一个豌豆的根结节,你会发现这是相当红色的,因为它有血红蛋白它。

我们一直在试图找出这些HB基因在植物功能,到目前为止,我们已经找到了唯一的一点是,这些基因中的一个  拟南芥 由低氧接通。事实上,如果你把更多的HB进厂,它可以防止低氧化应激的植物。所以,可能是一个功能,但是我们不知道另外一个功能是。

你有多久了关于这个问题的工作?

15年来,断断续续,主要工作与学生。随着新技术变得可用,我们回去,然后再试一次。当然,所有的工作是很多不同的学生和博士后合作。

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如何在正确的时间做植物花?

您还可以在植物开花的兴趣。一般来讲,那是什么呢?

这是非常多我们目前的项目,涉及到实验室所有的人。开花是植物的重要发展过程中,一个非常令人兴奋的生物学过程。在动物你抛开你的生殖细胞在发育的早期,但在植物中有越来越多的点,这通过使叶开始,茎和营养结构,但然后切换到使生殖结构似花和花粉,所有组成花的组件。那么,如何该交换机发生的呢?如何做到从一个作出营养生殖细胞生长点变化的细胞?

运用  拟南芥我们分离出一种突变体也没花,直到很晚,然后我们分离出突变停止这种效果的基因。我们可以表明,这种基因作为开花阻遏:基因产物的更多的有 - 后来养花 - 更多的基因被开启。它的开花时间的定量控制。后来我们发现,该基因是通过春化下调,在一段冷长期以来一直已知会导致植物开花的响应。

植物需要花的春天,而不是当可能有霜冻或当他们将没有足够的时间来得到他们的种子成熟的下一代。他们不能进去,当它的寒冷,所以它是在正确的时间对他们来说非常重要,花,他们已经进化机制,以确保实现这一目标。这些机制中的一个使用冷作为信号。也就是说,许多植物需要一段寒冷的 - 在春天以花 - 一个寒冷的冬天。他们也可以用一天的长度(他们认识的时候,天变得更长),以及春化处理,以确保开花发生在正确的时间。我们已经发现,春化,或冷,关闭阻遏基因称为FLC - 开花  轨迹ç。开花后的这种抑制是通过冷的时期,植物花卉关闭。所以我们有一个分子基础植物生物学长期存在的问题之一 - 如何做春化工作?

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基因调节:植物不能从洪水逃跑,所以他们为什么不淹死?

你也一直热衷于植物基因的调控,不是吗?

是。这是最基本的主题,让这一切挂在一起。我们有过的重大项目,在很长一段时间,在看基因被低氧接通,如发生在洪水或内涝。当植物被淹没他们不能跑掉。如果湿了你和我,我们一走了之,但植物被卡住。植物进化的机制,以应对造成其久坐的压力。所以,当植物被洪水淹没,他们交换他们的新陈代谢从氧化代谢 - 氧化磷酸化 - 发酵。他们使酒精:对乙醇发酵途径基因被开启。代替丙酮酸进入三羧酸循环,它进入乙醇发酵途径,其中它首先为乙醛,然后转化成醇,使用enzmes丙酮酸脱羧酶和乙醇脱氢酶。

多年来,我们已经看过了这些基因开启由低氧,试图找出子主题如此重要的切换他们。事实上,所有这些基因具有相同的厌氧反应元件,所以它们都具有的DNA序列,该基因的上游 - 启动子元件 - 这是在糖酵解和低的氧代谢酒精发酵途径重要。现在我们已经确定的蛋白结合到低氧控制元件。这就是那种我们一直感兴趣的,以试图通过使植物对淹水更耐以帮助澳大利亚农业的事情。

你曾在斯坦福大学一个有趣的时刻,我明白了,在基因调控工作。

是。 1982 - 83年我花了一年的休假,如保罗·伯格实验室富布赖特研究员。这帮助我在几个方面。一方面,它让我明白,人在保罗的实验室和斯坦福大学等实验室使用,试图分析基因的控制序列的思考。他们对理解该复制的基因序列进行了进一步推进。给你介绍介绍它放回动物细胞的候选人,看看有什么效果了,照射到发生变异几个基地,看看这改变了基因的表达。

而且,整条路上的斯坦福大学生物化学系的工作对我来说在考虑如何实验室,部门,可以工作很不错。该部门是非常杰出:两位诺贝尔奖获奖者是在它 - 阿瑟·科恩伯格和保罗·伯格 - 也许教师其余的四分之三是在美国国家科学院和真的是非常新颖和令人兴奋的科学家,像戴夫hogness,罗恩戴维斯和戴尔皇帝。查理yanofsky,在生物学,大约是有太多。该部门很小,工作人员只有约十个八个成员,但他们的方式一起工作产生了非常精彩的学术环境。他们有工作人员会议,他们讨论了科学和部门,他们集中了他们的补助金,他们一起工作,他们没有试图和自己的装备后外观或防止他们使用其他人。一切合作,这似乎是工作的一个很好的办法。

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在科学接通:新发现,新技术,新成就

多年来,在各种活动中,你已经取得了不少新的发现。其结果是,你已经被邀请谈话许多国际会议。

好了,它已经在正确的时间,在新技术  拟南芥 在植物新表现手法,为我们确定哪些序列控制基因的低氧接通。完全没有料到的想法,也有在所有植物血红蛋白也是新的发现,然后该基因调节花期,我们最近一直在工作,是非常新颖了。

很多这样的工作都与其他人合作已经完成,所以我们共享大约在国际会议上交谈。和我有过在这些年的吉姆·孔雀,谁拥有了一个大投入的项目长期的工作安排。

你会说有过在特定的时间你的研究方向主要交换机?如果是这样,是什么原因造成呢?该基因没有你开启?

我认为,在方向上的变化都与新技术所带来的机遇。克隆能够分离基因的出现,无疑是非常重要的。最初我们曾反复DNA  果蝇 和植物。该  果蝇 DNA,也是植物DNA的一个具有序列像aagag,我们花了大约3年时间序列的五大基地!这个小五大基地重复被重复,也许十万或上百万次,但实际得到的是序列 - 在20世纪70年代中期后面,道格brutlag和其他人 - 花了很长时间。但随后的能力序列的DNA,后来,克隆,使我们不只是为了看重复的DNA,但对基因分离和他们详细研究。该技术已极为重要。的发展  拟南芥 作为模式植物,其基因组现在几乎完全测序,已在植物分子生物学非常重要的。所以很多时候,看起来,我们花费数年这样做似乎很简单的东西算账!

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把更多的铁进入饭碗

您还应用了生物技术大米的兴趣,在一个非常重要的项目。有结果满足了你?

该项目建立在我们对血红蛋白的工作,具有血红素组,结合铁的蛋白质。

发展中国家的人民谁吃米饭作为他们的主要食物来源脸营养的两个主要问题。一个是人们可以去从盲目维生素缺乏,而第二个大问题是贫血。大米没有什么太大的铁,所以像一个十亿人患缺铁性贫血。我们的项目之一,由CSIRO和来自澳大利亚的稻农的支持,一直尝试和增加水稻中铁的含量。我们强烈的调控序列的控制之下增加基因的血红蛋白,使他们不得不在种子高水平的活性和种子会含有大量的血红蛋白。

因此,我们已经得到了转基因植物具有高血红蛋白水平,但我们真的不知道有多少已经做了的铁,因为它是非常重要的是如何当你吃了铁呈现。如果它与血红素相关的,它更生物可利用和可吸收的:它可以是20倍,如果你只是吃铁铁屑或硫酸亚铁等量的更有效。所以我们开始对大鼠饲养试验 - 这里面的人工系统现在 - 看看我们是否提高了大米的营养特性尽可能生物可利用的铁基因。

维生素的问题已经由英戈·波特赖克斯和其他工作人员在世界其他地区的袭击,你可能已经听说他们不得不做出的米饭中含有较高水平的维生素a一些成功。

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超出了工作周期

除了是澳大利亚社会的生物化学和分子生物学的总裁,很长一段时间你一直在许多政府委员会等等。你认为你的委员会的工作作为一种慈善行为或必要生病,或者你真的喜欢它?

我猜所有的组合。有一个责任方给它:我觉得我们有责任把东西背到科学界,所以我们应该做一些这方面,只是为了帮助。但我特别喜欢它正在审查的科学,并试图看到人们在做什么,试图对其进行评估,并为东西应该去哪里的建议委员会。我很高兴是在委员会审查部门或研究资助委员会,因为我喜欢我的扩大重点。我从中学到了太多。致使其侧我喜欢;其他一些委员更义务。

在这样一个非常忙碌的生活,我想你已经很努力不断。你有没有在所有的任何外部利益?如果是这样,你怎么适合他们?

嗯,我有一个家庭 - 我想这是一个外界的兴趣。我们有两个孩子,现在15和13岁所以他们非常积极,并照顾他们需要多一点的工作。他们很可能不会经过,以及他们可能会看,但他们似乎是关于有一位母亲,这是一个科学家,并具有工作我的想法很宽容。大多数晚上,我回家,做好饭,有位家庭生活的,然后回去工作了约9或9.30和工作直到大约11或11.30。

我的其他主要兴趣是,仅仅20年我们一群人都拥有在海岸上一些土地,在tilba。这是一个奶牛场,所以它已被彻底清除了 - 只有一个留在全70英亩树。我们做了很多绿化和植被恢复的,并喜欢看到当你恢复植被,看什么鸟和动物回来会发生什么。它是正确的沙滩上,所以它也是一个非常好的地方是:它是非常放松,并享受植物学和野生动物,并有游泳。我们旁边的一个国家公园已申报,所以我们一直在得到它的保护,从驾驶的沙丘停止的人,和重新植被沙丘那些过于活跃。这是非常重要的,并且有突破远离工作确实帮助 - 没有电话,没有电那里。

我们如何能够促进基于发现的科学?

你有什么要在大学学习,以及如何一些非常坚定的理论。

我真的很喜欢大学,但主要是因为我住在女子学院,所以我做了很多的知心朋友。我们会花时间讨论生命的意义和思想的智力基础。在当我到大学去的日子里,它并没有发挥人的能力,其全部或采取自己的能力的充分利用。我宁愿更小的群体做项目,那里的人实际上集中在事情,他们需要知道的 - 试图从面向项目的基础工作,而不是一个必须正好卡到你的知识的大量。孩子现在不读任何接近尽可能多地使用,但他们都非常的计算机知识和他们学习比我们以前更加实证的方式。我认为,教育可以对服用的年轻人的灵活性和他们的,因为他们需要知道他们收拾东西的能力优势,改变了不少。如果你可以给他们一个项目,他们需要知道的东西,他们走出去,找到他们,这是一个更好的方式来学习。

我学会了有机化学量很大,我已经完全忘记了,因为我从来没有再需要它。我想教育我们已经应该改变的是很经典的观点,但我不能看到很多大学回应是的。

那里现在已经在生物学上的另一个变化,为基因组学:不是看单个基因,我们来看看在整个基因组,并看到所有正在发生变化,这是怎么回事的基因。这是更丰富的信息和信息技术丰富的科学和再有更加实证依据。你可能会用一个假设开始,但“如果基因X接通让我们来测试。”“什么基因被开启?”,而不是,所以科学的问题将是,部分是基于发现,而不是基于假设。你可能会发现很多新的参数,你甚至没有去想。如果你在你说的传统方式开始,“基因组学的方法意味着你会发现X,Y,Z和其他人你从来没有想过的。”它比我们已经习惯一个科学的更广泛的观点。

请您谈一下基因组学的方法。想必你现在想的实际研究工作,而不是指令?

是的,这是对的。但是,如果我们指示的人,使他们能够使用新的科学,我们必须包括这种新的研究方法,在教学也是如此。有对于两个压力。一个是何许研究认为现在得到了,第二个是那种背景的孩子即将上大学,现在有,我认为这是从我们有什么很大的不同的。我们都读一个很好的协议,但有经验的狭隘基地。但我认为,现在的孩子都配备了更广阔的背景 - 不是一心想读书,因为电脑和互联网的广泛得多。等指令必须改变了。对这两件事情联系起来的方式就是给他们至少基于项目的工作:不是“这里是知识的质量,了解它,”不过,“想想这样做,并找到所有的事情需要来的吧。”有这么多的知识,你不能希望了解这一切。我们应该如何决定我们是否应该有一个每周五天小时,每周有机化学,或一个小时?有什么依据?什么是应该被传递知识的主体?我们不知道。

谢谢你,利兹,给了我们这么多的洞察你的经验和想法。

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