![一个棕色头发,穿着黑色夹克的女人站在白墙前](/sites/default/files/styles/4_3_800x600_m/public/2024-04/Walkowitz2022-lede.jpg?h=34bbd072&itok=ZGmmGAlz)
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1989年,埃克森瓦尔迪兹号超级油轮 spilled 11 millions gallons of crude oil into Alaska’s Prince William Sound; oil lingered at the site for decades. 虽然灾难继续影响野生动物的后代,但补救措施是自然发生的. 截至2015年,只有0.6%的泄漏物残留了下来,大部分的清理工作归于自然过程.
在过去的20年里, 化学教授雷切尔·纳雷胡德·奥斯汀在她的实验室里和学生们一起研究大自然是如何清理我们的烂摊子的. 她世界十大电子游戏平台大学的主要研究目标之一是发现一种油降解酶, 烷烃单加氧酶(AlkB), 处于三维活动状态. 最终的论文, 烷烃氧化酶AlkB的结构和机理,,于今年4月出版 自然通讯.
奥斯汀说,解决酶结构的主要原因是了解它的结构和功能. 这一点特别重要,因为这种酶在全球碳循环中发挥作用, 哪个因素对地球的宜居性至关重要. 这种酶完成了将一种形式的有机碳代谢成二氧化碳的第一步. 这项工作的目标不是抑制这种酶来阻止二氧化碳进入大气, 而是为了更好地了解碳循环本身. AlkB如何影响周期的功能是微妙的,还没有被完全理解. 她说,活跃的3-D版本是科学家们完全破译碳循环的工具包中的一个重要元素.
“我们的环境到底发生了什么,这是一个完整的问号. 如果我们不了解发生的事情的过程, 那么我们很难预测人类活动会如何改变它,她说。.
几个学生和奥斯汀一起完成了这个项目, 但她认为,在实验室里和她一起工作的三名前十大电竞游戏综合排名学生帮助她实现了这个结构,并成为了最近这篇论文的共同作者. 他们三人都在攻读博士学位.D. 在化学. 茱丽叶·李21岁和肖莎娜·C. 威廉姆斯的20, 他们都是贝克曼学者, 继续在加州理工学院和斯坦福大学的学业, 分别, 20岁的艾莉森·福斯伯格去了南加州大学. 学生们的专业成就凸显了奥斯汀大学同等重要的地位, 教学生如何成为科学家, 其中包括如何处理成功和失败的实验, 抵抗外界压力, 保持长远的眼光.
如果我能帮助我的学生看到,我们可以做真正好的和有趣的科学, 但我们可以谨慎而合乎道德地做这件事, 这可能是我一生中最重要的事情.
问题的核心
“多年来,人们已经知道[AlkB]是碳循环中的关键酶. 如果你去参加环境微生物学家的会议, 在深水地平线石油泄漏世界十大电子游戏平台发生后与人们交谈, 或者埃克森瓦尔迪兹号石油泄漏世界十大电子游戏平台, 它们都在讨论这种酶,奥斯汀说。. “他们已经知道它是石油生物修复的关键成分(80年来)。, 但是没有人知道它的三维结构. 所以,20年似乎不算什么.”
奥斯汀一直对环境之间的界面很感兴趣 和化学. 许多科学家在无数的 能力,奥斯汀在这个领域的定位是一个无机化学家感兴趣的 金属在生物系统中的作用.
科学节奏
奥斯汀搬到十大电竞游戏综合排名大学后不久,一位共同的同事把她介绍给了梁 他是斯坦福大学分子和细胞生理学教授. 博士后 冯实验室的同事, 雪郭, 解开了一种她认为可能是AlkB的蛋白质的三维结构. 这种蛋白质不在冯的专业范围内, 共同的同事认为奥斯汀能帮上忙, 她做到了.
郭纯化的蛋白质结晶为非活性形式. 最终, 奥斯汀能够证明郭纯化的蛋白质是有活性的, 它只是没有以活性形式结晶——它确实是AlkB. 冯, 现在完全投入到研究中, 加入了奥斯汀长期以来对确定活性AlkB结构的探索. “我们一直坚持要得到活性形式, 因为这是(对环境)最重要的事情,奥斯汀说.
七年来,两人和几个学生一起在奥斯汀的实验室里工作. 朱丽叶·李在斯坦福花了两个夏天与郭一起寻找一种更容易表征活性形式的AlkB. 最后, 奥斯汀研究了20多年, 冯的结论是,结构数据已经准备好发表了. 奥斯汀开始写作,有很多话要说. 她相信,这是一流的期刊材料.
把消息传出去, 这个团队讲了一个简单的故事, 很容易被效仿, 没有任何多余的复杂性, 不必要的警告, 或澄清. “我们只是砍掉了所有不重要的东西. 我想这就是为什么它很容易复习的部分原因, 因为这是个简单的故事,她说。.
下一个步骤
在这七年中,Austin一直在研究AlkB的非活性结构, 她知道什么时候能找到主动形式. 然而,这一发现引发了一系列问题. 她把这次经历比作攀岩, 当攀登者爬到下一层时,在裂缝中放置一块保护物来保护她.
“没有(报纸)出来, 我总是纠结于如何分配我的精力,她说。. “现在我们下一步应该做什么已经很清楚了. 所以这有点令人兴奋. 我觉得我已经为下一个20年做好了准备.”
奥斯汀说,这种酶的活性位点,也就是两个铁离子所在的地方,“令人兴奋”.”
“通常情况下,如果你在一个活性部位有两个金属离子,很明显就能看到它们是如何工作的 一起,”她说. “在AlkB中,两个铁离子相距太远,无法直接协同工作. 所以下一件事是更好地了解活性部位是如何工作的.”
经验教训
奥斯汀承认多年来的挫折. 虽然她不沉迷于这些,但她也不向学生隐瞒. “科学很难, 年轻的学生犯了很多错误, 当然,学生们很有可能会说, “我想证明些什么,’”她说。. “我让他们坐下来(对他们说),‘你知道,这真的不是重点.’”
她说,如果他们做了四个实验,得到了四个不同的结果,这就是现实. 她说,仓促行事不是一种选择. 鉴于最近科学界的作弊丑闻, 她认为,在科学教学中,坚持同行评议和尊重同事等标准与发现烷烃单加氧酶的3-D活性状态一样重要.
“目的永远不能证明手段是正当的——这是你如何过你的生活。, 根据我的经验, 比任何终点都重要,她说。. “我想,如果我能帮助我的学生们看到,我们可以做真正优秀而有趣的科学,我们可以谨慎而合乎道德地做, 这可能是我一生中最重要的事情.”
9月7日, 2023, Rachel Narehood Austin获得了美国化学学会颁发的本科院校研究奖.
汤姆Stoelker拍摄