Im Jahr 2016 erklärte die UNESCO den 11th vom Februar Internationaler Tag der Frauen und Mädchen in der Wissenschaft – eine Initiative, die darauf abzielt, die Kluft zwischen den Geschlechtern in Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen und Mathematik (STEMs) zu schließen. Die Hauptziele bestehen darin, den Zugang von Mädchen zur Ausbildung in wissenschaftlichen Disziplinen zu fördern und die Rolle von Frauen in Forschung und Entwicklung anzuerkennen.
Inspiriert von der Arbeit von Prof. Silvia E. Braslavsky, wir widmen dem Tag der Frauen in der Wissenschaft 2024 an außergewöhnliche Forscher, die einen großen Beitrag zu unserem Wissen geleistet haben Photobiologie. Dieses Forschungsgebiet befasst sich mit der komplexen Wechselwirkung zwischen Licht und lebenden Organismen.
In einem kürzlich veröffentlichter ArtikelSilvia identifizierte mehr als 20 vor 1955 geborene Frauen, die bahnbrechende Studien dazu durchführten biologische Photorezeptoren (dh spezialisierte Strukturen, die an der Lichtwahrnehmung beteiligt sind) in verschiedenen Organismen. Dieser Beitrag konzentriert sich auf einige von ihnen, die die komplizierten Mechanismen entschlüsselt haben, die der Lichtwahrnehmung bei Pflanzen zugrunde liegen. Ihre Erkenntnisse „beleuchteten“ die Auswirkungen von Licht auf wichtige biologische Prozesse wie Photosynthese, Photomorphogenese (d. h. lichtvermittelte Entwicklung) oder zirkadiane Rhythmen.
Es besteht kein Zweifel an der großen Relevanz ihrer Forschung „Pflanzen sind das Bindeglied zwischen Sonne und Erde“, so der russische Botaniker Kliment Arkad'evic Timizjarev.
VON DER PHOTOMORPHOGENESE ZUR KOHLENDIOXIDENTFERNUNG
Er gilt als der einflussreichste Pflanzenbiologe unserer Zeit. Johanna Chory beschäftigt sich seit Jahrzehnten mit der Optimierung des Pflanzenwachstums. Ihr experimenteller Ansatz basiert auf dem Einsatz molekularer Genetik an den Modellarten Arabidopsis thaliana um zu verstehen, wie Pflanzen ihre Form und Größe als Reaktion auf Umweltveränderungen, einschließlich unterschiedlicher Lichtverhältnisse, verändern.
Derzeit ist sie Direktorin des Plant Molecular and Cellular Biology Laboratory am Salk Institute for Biological Sciences (Kalifornien, USA), wo sie innovative Projekte leitet, die darauf abzielen, die Auswirkungen des Klimawandels durch eine verstärkte Entfernung von Kohlendioxid durch Speicherung zu mildern CO2 in Wurzeln.
„Wenn wir die natürliche Fähigkeit der Pflanzen zur Kohlenstoffbindung und -speicherung optimieren können, können wir Pflanzen entwickeln, die nicht nur das Potenzial haben, Kohlendioxid in der Atmosphäre zu reduzieren, sondern auch dazu beitragen können, Böden anzureichern und die Ernteerträge zu steigern.“
Um mehr über das Projekt zu erfahren, besuchen Sie die Website des Initiative zur Nutzung von Pflanzen und sehen Sie sich das kurze Video an CO2 Entfernungsstrategie.
VERBINDUNG VON LICHT UND ZIRCADIANISCHEN RYTHMEN IN PFLANZEN
Elaine Munsey Tobin promovierte in Biologie an der Harvard University und wechselte später an die University of California, Los Angeles (USA). Sie hat ihre Forschung auf die Regulierung von konzentriert Tagesrhythmus (dh tägliche Schwankungen) in Pflanzen. Die zirkadiane Uhr ist wichtig für die Koordination von Entwicklungsprogrammen mit äußeren Bedingungen wie Hell-Dunkel-Perioden. Tatsächlich haben Pflanzen komplexe Mechanismen entwickelt, um ihr Wachstum besser an tägliche Veränderungen (z. B. Morgen- und Abenddämmerung im 24-Stunden-Zyklus) und jahreszeitlichen Verlauf (z. B. zunehmende/verringernde Tageslänge im 365-Tage-Zyklus) anzupassen.
Ihr Team zeigte zunächst, dass die Aktivität von Phytochromen die Expression mehrerer Gene stark beeinflusst, indem sie diese aktiviert/unterdrückt: Beispielsweise sind Sequenzen, die Chlorophyll a/b-bindende Proteine kodieren, bei Lichteinwirkung häufiger anzutreffen als bei Dunkelheit. Darüber hinaus zeigte ihre Forschungsgruppe, dass das Circadian Clock Associated (CCA)-Gen die Phytochrom-Reaktion vermittelt und so zirkadiane Rhythmen und Lichtsignale in Pflanzen verknüpft.
CHEMISCHE FORSCHER MIT ARGENTINISCHEN WURZELN
Apotheke Silvia Elsa Braslavsky und Ana Lorenzelli Moore, beide ursprünglich aus Buenos Aires, erhielten die RAICES*-Preis (*Wurzeln im Spanischen) im Jahr 2011 bzw. 2012. Diese Auszeichnung wird vom argentinischen Minister für Wissenschaft und Technologie an herausragende Forscher verliehen, die im Ausland arbeiten, aber eine fruchtbare Zusammenarbeit mit dem nationalen Forschungs- und Innovationssystem aufgebaut haben. Im Laufe der Zeit haben Silvia und Ana nicht nur die Zusammenarbeit mit argentinischen Forschungsgruppen gepflegt, sondern auch mehrere argentinische Doktoranden und Postdoktoranden in ihren Labors aufgenommen. Lassen Sie uns mehr über ihr Privat- und Berufsleben erfahren …
Silvia Elsa Braslavsky zog 1966 nach Chile nach dem gewaltsamen „Nacht der langen Stöcke“, um ihr Doktoratsprojekt abzuschließen, und ging dann als Postdoktorandin an die Penn State University (USA). 1976 wanderte sie nach Deutschland aus, um die Funktion von zu untersuchen Phytochrome – pflanzliche Photorezeptoren, die die Lichtsignalübertragung in wichtigen Entwicklungsprozessen (z. B. Keimlingswachstum und Blüte) vermitteln. Sie hat über 30 Jahre am Max-Planck-Institut für chemische Energieumwandlung verbracht und dort auch unser Verständnis der Photoprotektionsmechanismen erweitert, mit denen Pflanzen überschüssige absorbierte Energie abbauen.
Ana Lorenzelli Moore promovierte an der Texas Tech University und wechselte später an die Arizona State University (USA), wo sie zusammen mit Dr. Tom Moore und Dr. Devens Gust ihr Forschungsteam aufbaute. Seit den 1980er Jahren entschlüsselt die Gruppe die Prinzipien, die der Sammlung und Speicherung photosynthetischer Energie zugrunde liegen. Konkret konzentrierten sie sich auf „künstliche photosynthetische Konstrukte” – Entwurf, Synthese und Messung der Eigenschaften jener Moleküle, die bei Bestrahlung die Photosynthese nachahmen. Ihre Arbeit hat maßgeblich dazu beigetragen, unser Wissen über den photoinduzierten Elektronentransfer (PET) zu erweitern Protonengekoppelter Elektronentransfer (PCET).
EUROPÄISCHE INNOVATOREN: von monoklonalen Antikörpern bis hin zu nachhaltigen Kraftstoffen
Unsere Hommage an herausragende Frauen in der Pflanzenwissenschaft endet mit zwei europäischen Forschern, die ihr Talent eingesetzt haben, um Innovationen auf dem Gebiet der Photobiologie voranzutreiben.
Der französische Wissenschaftler Marie-Michèle Cordonnière-Pratt, ein ausgebildeter Biologe mit großer Erfahrung in Pflanzenphotosensoren, leistete Pionierarbeit bei der Herstellung und Reinigung monoklonaler Antikörper für die Pflanzenforschung. Tatsächlich erzeugte sie zunächst Antikörper, die in der Lage waren, die beiden Konformationen des pflanzlichen Phytochroms zu unterscheiden: die Pr-Form (rot absorbierende Form) und die Pfr-Form (dunkelrot absorbierende Form). Genau genommen beeinflusst Licht die Funktion von Photorezeptoren, indem es Konformationsänderungen induziert: Phytochrome befinden sich in der Dunkelheit im inaktiven Pr-Zustand, wandeln sich jedoch bei Lichtabsorption in den aktiven Pfr-Zustand um und lösen so biologische Reaktionen in Pflanzen aus. In den letzten Jahrzehnten waren diese molekularen Werkzeuge von grundlegender Bedeutung für die Aufklärung der Funktionsweise von Photosensoren in Pflanzen.
Der finnische Wissenschaftler Eva-Mari Aro, mit großer Expertise in Pflanzenmolekularbiologie, spezialisiert auf die Regulierung der Photosynthese während der Akklimatisierung an schwankende Umgebungen sowie als Reaktion auf Stressbedingungen. Ihre Forschungsgruppe hat unser Wissen über das Photosystem II (PSII), seine Stabilität und Wiederherstellung nach Schäden erweitert. Darüber hinaus hat sie großes Interesse an Ansätzen der synthetischen Biologie, wie der Produktion nachhaltiger Kraftstoffe durch die Anwendung photosynthetischer Prinzipien (siehe die EU-finanzierte CSA-Initiative „SUNRISE: Solar Energy for a Circular Economy“).
ROLE-MODELLE: Steigende Beteiligung junger Frauen an wissenschaftlichen Karrieren
In ihrem Artikel fasst Silvia das Leben und Werk von 24 Wissenschaftlerinnen zusammen, die ihre akademische Laufbahn in den 1960er- und 1970er-Jahren begannen, als der Zugang von Mädchen zur Hochschulbildung an renommierten Universitäten eingeschränkt war.weil Frauen keinen Nobelpreis bekommen“. Sie hebt auch die Schwierigkeiten hervor, mit denen diese Frauen konfrontiert waren, wenn es darum ging, in der Wissenschaft ernst genommen zu werden oder ihr Privatleben mit ihrer beruflichen Karriere in Einklang zu bringen.
Dennoch erwiesen sich die meisten dieser herausragenden Forscher als wertvoll Vorbild für die nächsten Generationen und unterstützte jüngere Studentinnen und Wissenschaftlerinnen und trug so dazu bei, die Beteiligung von Mädchen und Frauen an Hochschulen und wissenschaftlichen Disziplinen zu erhöhen.
Übrigens … im letzten Jahrzehnt wurden 10 Frauen mit dem Preis ausgezeichnet. Nobelpreis: 3 in Physiologie oder Medizin, 3 in Physik und 4 in Chemie!
WEITERE INFORMATIONEN ÜBER SILVIA BRASLAVSKY
Silvia Braslavsky: Sembrar und Kosechar | von Julieta Alcain | Wissenschaftler aus Acá | Mittel
VORGESCHLAGENE LITERATUR:
Grenzen | Photobiologie: Einführung, Überblick und Herausforderungen (frontiersin.org)
Grenzen | Mädchen im MINT-Bereich: Ist es eine weibliche Vorbildsache? (frontiersin.org)
