Bu ScienceLives makalesi, Ulusal Bilim Vakfı ile ortaklaşa WordsSideKick.com'a sağlandı.
Hangi yeni yöntemler bitkilerden biyoyakıt üretmemizi sağlayacak? Wisconsin-Madison Üniversitesi'nde (UW) bir hesaplamalı mikrobiyolog olan Garret Suen, Bakteriyoloji Anabilim Dalı bulmaya çalışıyor. Suen, doktora sonrası araştırmacıdır. Cameron Currie'nin laboratuvarı 2011 yılının Ocak ayında Bakteriyoloji Bölümü'ndeki fakülteye katılarak kendi laboratuvar ve araştırma programını başlatacaktır. Suen Toronto'da büyüdü (üniversite için Calgary'ye taşınmadan önce) ve Kanada'dan olduğu için Wisconsin kışlarının tadını çıkarıyor. Suen'in UW'deki mevcut çalışması, bitkilerde bulunan selülozun yakıt için etanol yapmak için kullanılabilecek fermente edilebilir bir şekere nasıl dönüştürüleceği üzerine odaklanıyor. Bu süreç hakkında daha fazla bilgi edinmek için Suen, en belirgin olanı yaprak kesici karıncalarda görülen mantar büyüyen karınca simbiyozunu araştırıyor. Yaprak kesici karıncalar neotropik bölgelerde bulunur ve yiyecek için kullanılan bir mantarı yetiştirmek için yaprakları keserler. Bu sisteme ilgi, selülozik etanol üretiminde ilk önemli adım olan bitki hücre duvarlarını (selüloz) parçalamada etkili olan yeni mikroplar ve enzimler bulmaktır. Buradaki öncül, bu karıncalar ve onların mikropları, yaprakları milyonlarca yıldır enerjiye dönüştürüyor ve bu yüzden muhtemelen bu süreci insanlardan çok daha iyi optimize etmişler. Örneğin, tek bir yaprak kesici karınca kolonisi iki milyondan fazla işçi içerebilir ve bir yılda 400 kg'dan (kuru ağırlık) fazla yaprak hasat edebilir. Suen'in çalışması üretilen NSF'de yer alıyor “Yeşil Devrim” serisi “Biyokütle videosu” ve ilgili eğitim materyali bu da mevcut. Aşağıda Suen, ScienceLives 10 Sorusunu yanıtlıyor.
İsim: Garret Suen Yaş: 32 Kurum: Wisconsin-Madison Üniversitesi Çalışma alanı: Mikrobiyoloji
Bu çalışma alanını seçmenize ne ilham verdi? Bu alana tesadüfen düştüm. Sosyal böceklere, özellikle de karıncalara her zaman ilgi duymuşumdur ama onlar hakkında araştırma yapmayı hiç düşünmemiştim. Eczacı ya da başka bir şey olabileceğimi düşünerek biyolojiye başladım, ama sonunda biyoloji diploması almama rağmen bu hiçbir zaman tam anlamıyla olmadı. Daha sonra bilgisayar oyunları yapacağımı düşünerek bilgisayar bilimine geçtim, ancak daha sonra biyoloji çalışmak için hesaplamalı yaklaşımları uygulamanın gücünü görmeye başladım. O zamanlar, genomlar çevrimiçi hale geliyordu ve tüm bu verileri yönetmek birçok biyolog için zorlu bir mücadeleydi, bu yüzden bilgisayar bilimcileri arıyorlardı. Her ikisinde de eğitim aldım (o zamanlar çok nadirdi) ve sahaya adım attım. Araştırdıkça, bir bakterinin genomundaki tüm genlerin onun en şaşırtıcı şeyleri yapmasına izin verdiği fikri beni daha çok büyüledi! Mikroplar hemen hemen her canlı organizmayı etkilediğinden, neyi incelemek istediğim önemli değildi, her zaman bir mikrobiyal bileşen olurdu. Şimdi yaprak kesen karıncaları ve onlarla ilişkili mikropları inceleyeceğim. Muhtemelen en havalı sistemlerden biridirler ve yağmur ormanlarında yaprak taşıyan karıncaların izini görmek bugün bile beni büyüler!
Şimdiye kadar aldığınız en iyi tavsiye nedir? İşler ne kadar zor görünürse görünsün, çok çalışmaya istekliyseniz ve başarılı olmak için motive iseniz, yapacaksınız. Araştırma kariyerini hiç düşünmedim çünkü her zaman senin sınıftaki en zeki çocuk olman gerektiğini düşündüm. Kesinlikle hiç öyle olmadım. Örneğin, üniversitedeki ikinci yılımda bilgisayar oyunları oynamak için çok fazla zaman harcadım - bu yüzden öyle ki notlarım o kadar düştü ki şartlı tahliye oldum ve neredeyse okuldan atılacaktım. Bu korku beni harekete geçmeye gerçekten motive etti ve çok çalışmanın önemini anlamaya başladım. Bilgisayar bilimi ve biyolojiye olan ilgim geliştikçe, motivasyonum saf meraktan biri oldu. Bu merakı sıkı çalışma ile birleştirin ve sonunda başarılı olacaksınız.
Çocukken ilk bilimsel deneyiniz neydi? Bu biraz ürkütücü gelebilir, ancak örümceğin ağına yakalanan kurbanları öldürmeyi ne kadar çabuk başarabileceğini görmek için karıncaları toplar ve onları örümcek ağlarına bırakırdım. Bir örümceğin kurbanını yakalamak için ağını ördüğünü izlemek hala doğadaki en temiz şeylerden biridir. Bu muhtemelen gerçek bir deneyden ziyade doğa tarihinde bir keşiftir, ancak böceklere olan ilgimi her şeyden çok şekillendirdi.
Araştırmacı olmanın en sevdiğiniz yanı nedir? İlginç bilimsel sorular hakkında düşünebilmek ve bu soruları cevaplamak için harika deneyler tasarlayabilmek. Benimle aynı şeylerden heyecan duyan diğer bilim insanlarıyla çevrili olduğum için, bu işi çok eğlenceli kılıyor. İşin çılgın yanı, bunu yapmak için para almamız!
Etkili bir araştırmacı olabilmek için bir araştırmacının göstermesi gereken en önemli özellik nedir? Açık fikirli olmak. Çoğu zaman, cevabını bildiğinizi düşündüğünüz bir hipotezle bir deneye girersiniz. Ancak çoğu kez deneyleriniz size tamamen farklı bir şey gösterecek ve bakış açınızı değiştirmeye açık olmalısınız. En zor şey, orijinal düşüncelerinizin doğru olmadığı gerçeğini kabul etmektir. Zor çünkü analizleriniz tam istediğiniz gibi sonuçlanmadığında, tüm zamanınızı anlamsız bir deney yaparak boşa harcamış gibi hissedeceksiniz. Olumsuz sonuçları yayınlamak kolay değildir, ancak en etkili araştırmacılar olumsuz sonuçlarla nasıl başa çıkacaklarını ve bu deneyimi olumluya dönüştürmeyi öğrenirler.
Araştırmanızın toplumsal faydaları nelerdir? Biyoenerji alanında olan çalışmalarımız, bitki hücre duvarlarındaki selülozu daha verimli bir şekilde parçalayabilen yeni enzimler bulmaya odaklanmıştır. Bu, selülozik etanol üretimindeki ilk adımdır ve endüstride kullanılan mevcut enzimler bunu yapmakta pek iyi değildir. Araştırmamız, bitki hücre duvarlarını besin maddelerine dönüştürmek için bakterileri kullanan otoburların gerçekten etkili enzimlere sahip olduğunu varsayıyor. Bu bakterileri inceleyerek, selülozu basit şekerlere dönüştürebilecek daha iyi enzimler bulmayı ve böylece selülozik etanol üretme yeteneğimizi artırmayı umuyoruz.
Bir araştırmacı olarak düşünceleriniz üzerinde en çok kim etkili oldu? benim doktoram danışman, Syracuse Üniversitesi'nden Roy Welch. Bana kalıpların dışında düşünmeyi ve normal düşünceye aykırı fikirler önermekten korkmamayı öğretti. İlk yayınım tam olarak bunu yaptı ve muhtemelen birkaç kişiyi mutsuz etti, çünkü verilerimiz insanların düşündüklerinin muhtemelen doğru olmadığını gösteriyordu. Haklı olup olmadığımızı zaman gösterecek!
Peki ya alanınız ya da araştırmacı olmanın insanları en çok şaşırtacağını düşünüyorsunuz? Muhtemelen bu araştırma, bazılarının düşündüğü kadar heyecan verici değildir. Tıpkı diğer işler gibi, çoğunlukla sıkıcı ve monoton. Aslında, çoğu zaman sadece deneyler kurarsınız, işler yolunda gitmediğinde hayal kırıklığına uğrarsınız ve bir şeyi gidermek için çok fazla zaman harcamak - ya da kırılan bir ekipmanı tamir etmek. Eğlenceli kısımlar, Eureka anları ve sonunda bir deneyi işe aldığınızda ve hipotezinizi doğruladığınızda elde ettiğiniz başarının sevincidir. Araştırmamın bir parçası olarak Panama gibi yerlere gitmeyi ve yağmur ormanlarında gezinmeyi içerdiğinden, muhtemelen alanımdaki çoğu biyologdan daha şanslı olduğumu düşünüyorum. Yağmur ormanlarında yürüyüş yapmak ve bir grup Howler Monkeys ya da patikadan bir kirpik engereği ile karşılaşmak gibisi yoktur - her gün işe yürürken görmediğiniz bir şey! Ancak bu tür anlar o kadar sık değildir ve araştırma yapmak diğer işlere çok benzer - herkesin sahip olduğu aynı hayal kırıklıklarına ve komplikasyonlara sahipsiniz.
Yanan ofisinizden veya laboratuvarınızdan yalnızca bir şeyi kurtarabilseydiniz, bu ne olurdu? Yedek sabit diskim. DNA dizilerini analiz etmek için çok zaman harcayan bir biyolog olarak, neredeyse tüm verilerim yedekleme sürücümde var.
Laboratuvarınızda veya arabanızda en sık hangi müziği çalarsınız? Laboratuvarımızda o kadar çok insan var ki herkesin müzik zevkini karşılamak zor. Genel olarak, radyoyu çok çeşitli müzikler çalan bir istasyona çeviriyoruz, bu nedenle Led Zepplin'den Madonna'ya ve Lady Gaga'ya kadar her şeyi duymak nadir değildir.
Editörün Notu: Bu araştırma Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenmiştir (NSF), tüm bilim ve mühendislik alanlarında temel araştırma ve eğitimi finanse etmekle görevli federal kurum. Bu materyalde ifade edilen herhangi bir görüş, bulgu ve sonuç veya tavsiye yazara aittir ve Ulusal Bilim Vakfı'nın görüşlerini yansıtmayabilir. Bkz. ScienceLives arşivi.