Колтер, Роберто

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Роберто Колтер

англ. Roberto Kolter



Место рождения
Гватемала



Род деятельности
микробиолог





Сайт

http://gasp.med.harvard.edu/

Роберто Колтер (англ. Roberto Kolter; [Нет даты!]) — американский микробиолог, почётный профессор Гарвардской медицинской школы, автор книг и бывший президент Американского общества микробиологии. Известен исследованиями биоплёнок, стационарной фазы роста бактерий и биосинтеза антибиотиков.

Биография[править]

Колтер родился и вырос в Гватемале. В 1975 году получил степень бакалавра наук по биологии в Университете Карнеги — Меллона, а в 1979 году — степень доктора философии по биологии в Калифорнийском университете в Сан-Диего. С 1980 года по 1983 год работал постдоком в Стэнфордском университете под руководством Чарльза Яновского. В 1983 году стал доцентом Гарвардской медицинской школы, в 1989 году — адъюнкт-профессором, в 1994 году — профессором. В 2018 году вышел на пенсию и стал почётным профессором.

С 1983 года по 2018 год руководил лабораторией в Гарвардской медицинской школе, где более 130 аспирантов и постдоков изучали различные аспекты микроорганизмов[1]. С 2003 года по 2018 год был содиректором Инициативы по микробным наукам Гарварда[2]. Является членом Американской ассоциации содействия развитию науки и Американской академии микробиологии.

После выхода на пенсию Колтер продолжает заниматься популяризацией микробиологии. С 2016 года ведёт блог Small Things Considered совместно с Моселио Шехтером. В 2014 году — 2018 году вместе со Скоттом Чимилески создал две выставки в Гарвардском музее естественной истории: World in a Drop (2017 год) и Microbial Life (до 2020 года)[3]. В 2017 году они опубликовали книгу Life at the Edge of Sight: A Photographic Exploration of the Microbial World (Harvard University Press)[4][5]. В интервью 2018 года Колтер отметил, что находится в «более созерцательной фазе своей карьеры».

Научная деятельность[править]

Обзор[править]

Исследования лаборатории Колтера в Гарвардской медицинской школе с 1983 года по 2018 год охватывали различные направления микробиологии[1]. Основной темой было использование генетических подходов для изучения физиологических процессов, с помощью которых бактерии реагируют на стрессовые условия окружающей среды (голодание, нехватка питательных веществ) или взаимодействуют с другими организмами[6]. Колтер поощрял независимые исследования постдоков[1].

Колтер является соавтором более 250 научных статей, которые цитировались более 50 000 раз[7]. Его группа внесла вклад в изучение бактериальных транспортных систем (ABC-экспортеры), опубликовала одни из первых примеров экспериментальной эволюции при изучении стационарной фазы роста бактерий[8][9] и заложила основы генетических исследований бактерий, образующих биоплёнки[10]. Лаборатория популяризировала концепцию формирования биоплёнок как процесса развития или многоклеточного микробного процесса[11][12][13] и стала пионером в генетических исследованиях клеточной дифференцировки, передачи сигналов[14] и разделения труда у бактерий[15][16]. Группа также изучала другие аспекты физиологии бактерий[17], одомашнивание лабораторных штаммов[18], экологию микробиома[19][20][21], взаимодействие растений и бактерий[22][23][24], процессы дыхания бактерий[25] и открытие биоактивных соединений[26][27].

Основные направления исследований[править]

Регуляция репликации ДНК[править]

В аспирантуре Колтер получил ранние доказательства гипотезы репликона, предложенной Жакобом, Бреннером и Кюзеном в 1962 году[28]. Его работа определила точку начала репликации ДНК, что привело к разработке многих суицидальных векторов для клонирования, используемых до сих пор.

Биосинтез пептидных антибиотиков и ABC-экспортеры[править]

В 1980-е годы группа Колтера использовала Escherichia coli как модельный организм для изучения молекулярной генетики биосинтеза антибиотиков. Группа одной из первых охарактеризовала ABC-экспортеры, которые сейчас известны как одна из важнейших систем мембранных белков.

Физиология и эволюция в стационарной фазе[править]

В конце 1980-х годов группа Колтера начала изучать бактерии в стационарной фазе роста, которая больше похожа на естественные условия[29]. Группа обнаружила регуляторные системы, эксклюзивные для клеток в этом нерастущем состоянии, и выяснила, что мутанты с большей приспособленностью в стационарной фазе эволюционировали и быстро захватывали культуры[8][30]. Статья Самбрано и др. 1993 года стала одним из первых примеров экспериментальной эволюции[9].

Бактериальные биоплёнки[править]

В 1990-е годы группа Колтера сосредоточилась на регуляции и генетических компонентах биоплёнок. До этого биоплёнки изучались в контексте биообрастания[31][32][33], но генетика их формирования была не изучена[34][35][36]. Лаборатория открыла основные регуляторные системы развития биоплёнок[37][38] и охарактеризовала ключевые материалы внеклеточного матрикса с использованием модельных видов, таких как Pseudomonas aeruginosa[39][40][41], Escherichia coli[42], Vibrio cholerae[43][44] и Bacillus subtilis[45][46][47][48]. Микробные биоплёнки стали важной областью микробиологии, признанной преобладающим образом жизни микробов в природе, что имеет значение для медицины и инфекций, вызываемых патогенными бактериями[49].

Внутривидовые взаимодействия микробов, дифференцировка клеток и разделение труда[править]

В сотрудничестве с лабораторией Ричарда Лосика группа Колтера обнаружила, что в одновидовых биоплёнках бактерии Bacillus subtilis развиваются субпопуляции различных функциональных типов клеток. Некоторые клетки экспрессируют гены подвижности, другие — споруляции, каннибализма, выработки поверхностно-активных веществ или секреции внеклеточного матрикса[16]. Некоторые типы клеток локализуются в кластерах в разных физических местах и на разных этапах развития биоплёнки[15]. Исследование 2015 года показало, что коллективное поведение, такое как групповая миграция по поверхности, может возникать в результате взаимодействия между несколькими типами клеток.

Межвидовые взаимодействия микробов[править]

Большая часть последних работ Колтера была посвящена взаимодействию между несколькими видами в смешанных сообществах. Эта работа привела к ряду исследований эмерджентных свойств и социального поведения микробов при взаимодействии с другими видами.

Популяризация науки[править]

Колтер активно занимается популяризацией микробиологии. В качестве содиректора Инициативы по микробным наукам Гарварда он организовывал ежегодные публичные лекции в Кембридже на такие темы, как микробные продукты и напитки (сыр, саке, вино). После выхода на пенсию он продолжает читать лекции, писать статьи и участвовать в музейных проектах[50].

Книги[править]

  • Germ Stories (Артур Корнберг, 2007 год) — предоставил фотографии.
  • March of the Microbes (Джон Ингрэм) — автор предисловия.
  • Microbes and Evolution: The World Darwin Never Saw (2012 год) — соредактор со Стэнли Мэлоем.
  • Life at the Edge of Sight: A Photographic Exploration of the Microbial World (2017 год) — соавтор со Скоттом Чимилески.

Музейные выставки[править]

С 2014 года по 2018 год Колтер и Скотт Чимилески организовали две выставки в Гарвардском музее естественной истории[4]. Выставка World in a Drop: Photographic Explorations of Microbial Life проходила с августа 2017 года по январь 2018 года[51]. Выставка Microbial Life: A Universe at the Edge of Sight открылась в феврале 2018 года при поддержке Фонда Альфреда Слоуна[3]. Эти выставки также демонстрировались в проекте «Эдем» в Великобритании и в Университете EAFIT в Медельине (Колумбия).

Чимилески и Колтер также были консультантами и предоставили изображения для постоянной выставки Invisible Worlds в проекте «Эдем», спонсируемой Wellcome Trust[52]. Их фотографии и таймлапс-видео были представлены на выставке Bacterial World в Музее естественной истории Оксфордского университета в 2018 году и на выставке World Unseen: Intersections of Art and Science в музее Центров по контролю и профилактике заболеваний США в Атланте в 2019 году.

Преподавание и редакторская деятельность[править]

Колтер преподавал в Гарвардском университете и на международных летних курсах. В Гарварде он вёл курс по динамике биоплёнок и разрабатывает массовый открытый онлайн-курс на платформе HarvardX по ферментации и микробным продуктам[53]. Он регулярно преподаёт на курсе микробного разнообразия в Морской биологической лаборатории в Вудс-Холе, на летнем курсе микробиологии EMBO-FEBES в Спеце (Греция) и в летней школе прикладной молекулярной микробиологии в Дубровнике (Хорватия). В 2000 году получил премию ASM International Professorship Award.

С 1999 года Колтер является редактором обложки журнала Journal of Bacteriology. Ранее входил в совет редакторов-рецензентов журналов Science, mBio и eLife.

Примечания[править]

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Gould, Julie (2015-05-28). «Turning point: Roberto Kolter». Nature 521 (7553). DOI:10.1038/nj7553-553a. ISSN 0028-0836.
  2. ↑ The Undiscovered Planet, Harvard Magazine (1 ноября 2007 года).
  3. ↑ 3,0 3,1 At Harvard, microbes by the mile. Harvard Gazette (2018-03-26). Проверено 18 сентября 2026.
  4. ↑ 4,0 4,1 Scott Chimileski Photography - Into the microbial world. www.scottchimileskiphotography.com. Проверено 18 сентября 2026.
  5. ↑ Shaw, Jonathan Life Beyond Sight. Harvard Magazine (2017-08-03). Проверено 18 сентября 2026.
  6. ↑ Rennie, John The Beautiful Intelligence of Bacteria and Other Microbes. Quanta Magazine. Проверено 18 сентября 2026.
  7. ↑ pubmeddev Kolter R - PubMed - NCBI. www.ncbi.nlm.nih.gov. Проверено 18 сентября 2026.
  8. ↑ 8,0 8,1 (1999-03-30) «Evolution of microbial diversity during prolonged starvation». Proceedings of the National Academy of Sciences 96 (7): 4023–4027. DOI:10.1073/pnas.96.7.4023. ISSN 0027-8424. PMID 10097156. Bibcode: 1999PNAS...96.4023F.
  9. ↑ 9,0 9,1 Lenski, Richard E (October 2017). «Experimental evolution and the dynamics of adaptation and genome evolution in microbial populations». The ISME Journal 11 (10): 2181–2194. DOI:10.1038/ismej.2017.69. ISSN 1751-7362. PMID 28509909. Bibcode: 2017ISMEJ..11.2181L.
  10. ↑ Signaling and Quorum Sensing. www.cs.montana.edu. Проверено 18 сентября 2026.
  11. ↑ (December 2007) «Thinking about Bacillus subtilis as a multicellular organism». Current Opinion in Microbiology 10 (6): 638–643. DOI:10.1016/j.mib.2007.09.006. ISSN 1369-5274. PMID 17977783.
  12. ↑ (2000) «Biofilm formation as microbial development». Annual Review of Microbiology 54: 49–79. DOI:10.1146/annurev.micro.54.1.49. ISSN 0066-4227. PMID 11018124.
  13. ↑ (2000-05-15) «Biofilm, City of Microbes». Journal of Bacteriology 182 (10): 2675–2679. DOI:10.1128/JB.182.10.2675-2679.2000. ISSN 0021-9193. PMID 10781532.
  14. ↑ (2011-09-14) «Antibiotics as signal molecules». Chemical Reviews 111 (9): 5492–5505. DOI:10.1021/cr2000509. ISSN 1520-6890. PMID 21786783.
  15. ↑ 15,0 15,1 (2008-04-01) «Control of cell fate by the formation of an architecturally complex bacterial community». Genes & Development 22 (7): 945–953. DOI:10.1101/gad.1645008. ISSN 0890-9369. PMID 18381896.
  16. ↑ 16,0 16,1 (January 2009) «Generation of multiple cell types in Bacillus subtilis». FEMS Microbiology Reviews 33 (1): 152–163. DOI:10.1111/j.1574-6976.2008.00148.x. ISSN 0168-6445. PMID 19054118.
  17. ↑ (November 2001) «DNA as a nutrient: novel role for bacterial competence gene homologs». Journal of Bacteriology 183 (21): 6288–6293. DOI:10.1128/JB.183.21.6288-6293.2001. ISSN 0021-9193. PMID 11591672.
  18. ↑ (April 2011) «Tracing the domestication of a biofilm-forming bacterium». Journal of Bacteriology 193 (8): 2027–2034. DOI:10.1128/JB.01542-10. ISSN 1098-5530. PMID 21278284.
  19. ↑ (2010-06-22) «Comparative Analyses of the Bacterial Microbiota of the Human Nostril and Oropharynx». mBio 1 (3). DOI:10.1128/mBio.00129-10. ISSN 2150-7511. PMID 20802827.
  20. ↑ (2017-03-21) «Simplified and representative bacterial community of maize roots». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 114 (12): E2450–E2459. DOI:10.1073/pnas.1616148114. ISSN 1091-6490. PMID 28275097. Bibcode: 2017PNAS..114E2450N.
  21. ↑ (September 2008) «A keystone predator controls bacterial diversity in the pitcher-plant (Sarracenia purpurea) microecosystem». Environmental Microbiology 10 (9): 2257–2266. DOI:10.1111/j.1462-2920.2008.01648.x. ISSN 1462-2920. PMID 18479443. Bibcode: 2008EnvMi..10.2257P.
  22. ↑ (August 2012) «A Bacillus subtilis Sensor Kinase Involved in Triggering Biofilm Formation on the Roots of Tomato Plants». Molecular Microbiology 85 (3): 418–430. DOI:10.1111/j.1365-2958.2012.08109.x. ISSN 0950-382X. PMID 22716461.
  23. ↑ (February 2002) «Root colonization by Pseudomonas putida: love at first sight». Microbiology 148 (Pt 2): 341–343. DOI:10.1099/00221287-148-2-341. ISSN 1350-0872. PMID 11832496.
  24. ↑ (October 2, 2018) «An Introduced Crop Plant Is Driving Diversification of the Virulent Bacterial Pathogen Erwinia tracheiphila». mBio 9 (5). DOI:10.1128/mBio.01307-18. ISSN 2150-7511. PMID 30279283.
  25. ↑ (2000-05-04) «A role for excreted quinones in extracellular electron transfer». Nature 405 (6782): 94–97. DOI:10.1038/35011098. ISSN 0028-0836. PMID 10811225. Bibcode: 2000Natur.405...94N.
  26. ↑ (2018-10-02) «Amycomicin is a potent and specific antibiotic discovered with a targeted interaction screen». Proceedings of the National Academy of Sciences 115 (40): 10124–10129. DOI:10.1073/pnas.1807613115. ISSN 0027-8424. PMID 30228116. Bibcode: 2018PNAS..11510124P.
  27. ↑ (January 27, 2016) «Goodbye to brute force in antibiotic discovery?». Nature Microbiology 1 (2). DOI:10.1038/nmicrobiol.2015.20. ISSN 2058-5276. PMID 27571977.
  28. ↑ (1963-01-01) «On the Regulation of DNA Replication in Bacteria». Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology 28: 329–348. DOI:10.1101/SQB.1963.028.01.048. ISSN 0091-7451.
  29. ↑ (September 1987) «An E. coli promoter induced by the cessation of growth». Molecular Microbiology 1 (2): 195–201. DOI:10.1111/j.1365-2958.1987.tb00512.x. ISSN 0950-382X. PMID 2835580.
  30. ↑ (September 1999) «Mutations enhancing amino acid catabolism confer a growth advantage in stationary phase». Journal of Bacteriology 181 (18): 5800–5807. DOI:10.1128/jb.181.18.5800-5807.1999. ISSN 0021-9193. PMID 10482523.
  31. ↑ Henrici, Arthur T. (1933-03-01). «Studies of Freshwater Bacteria I. A Direct Microscopic Technique». Journal of Bacteriology 25 (3): 277–287. DOI:10.1128/JB.25.3.277-287.1933. ISSN 0021-9193. PMID 16559616.
  32. ↑ Zobell, Claude E. (1943). «The Effect of Solid Surfaces upon Bacterial Activity1». Journal of Bacteriology 46 (1): 39–56. DOI:10.1128/JB.46.1.39-56.1943. ISSN 0021-9193. PMID 16560677.
  33. ↑ (December 1977) «Microscopic examination of natural sessile bacterial populations from an alpine stream». Canadian Journal of Microbiology 23 (12): 1733–1736. DOI:10.1139/m77-249. ISSN 0008-4166. PMID 340020.
  34. ↑ Kolter, Roberto (March 2010). «Biofilms in lab and nature: a molecular geneticist's voyage to microbial ecology». International Microbiology 13 (1): 1–7. DOI:10.2436/20.1501.01.105. ISSN 1618-1905. PMID 20890834.
  35. ↑ Kolter, Roberto (2007-05-28). «Biology of Microbial Communities - Interview». Journal of Visualized Experiments (4). DOI:10.3791/205. ISSN 1940-087X. PMID 18979009.
  36. ↑ O'Toole, George A. (2016-01-01). «Classic Spotlight: Before They Were Biofilms». Journal of Bacteriology 198 (1). DOI:10.1128/JB.00593-15. ISSN 0021-9193. PMID 26668270.
  37. ↑ (February 2005) «A master regulator for biofilm formation by Bacillus subtilis». Molecular Microbiology 55 (3): 739–749. DOI:10.1111/j.1365-2958.2004.04440.x. ISSN 0950-382X. PMID 15661000.
  38. ↑ (January 2005) «Biofilms: the matrix revisited». Trends in Microbiology 13 (1): 20–26. DOI:10.1016/j.tim.2004.11.006. ISSN 0966-842X. PMID 15639628.
  39. ↑ (October 1998) «Flagellar and twitching motility are necessary for Pseudomonas aeruginosa biofilm development». Molecular Microbiology 30 (2): 295–304. DOI:10.1046/j.1365-2958.1998.01062.x. ISSN 0950-382X. PMID 9791175.
  40. ↑ (July 2007) «Quorum-sensing regulation of the biofilm matrix genes (pel) of Pseudomonas aeruginosa». Journal of Bacteriology 189 (14): 5383–5386. DOI:10.1128/JB.00137-07. ISSN 0021-9193. PMID 17496081.
  41. ↑ (2004) «Genes involved in matrix formation in Pseudomonas aeruginosa PA14 biofilms». Molecular Microbiology 51 (3): 675–690. DOI:10.1046/j.1365-2958.2003.03877.x. ISSN 1365-2958. PMID 14731271.
  42. ↑ (October 1998) «Genetic analysis of Escherichia coli biofilm formation: roles of flagella, motility, chemotaxis and type I pili». Molecular Microbiology 30 (2): 285–293. DOI:10.1046/j.1365-2958.1998.01061.x. ISSN 0950-382X. PMID 9791174.
  43. ↑ (November 1999) «Steps in the development of a Vibrio cholerae El Tor biofilm». Molecular Microbiology 34 (3): 586–595. DOI:10.1046/j.1365-2958.1999.01624.x. ISSN 0950-382X. PMID 10564499.
  44. ↑ (June 1999) «A role for the mannose-sensitive hemagglutinin in biofilm formation by Vibrio cholerae El Tor». Journal of Bacteriology 181 (11): 3606–3609. DOI:10.1128/jb.181.11.3606-3609.1999. ISSN 0021-9193. PMID 10348878.
  45. ↑ (June 2004) «Genes involved in formation of structured multicellular communities by Bacillus subtilis». Journal of Bacteriology 186 (12): 3970–3979. DOI:10.1128/JB.186.12.3970-3979.2004. ISSN 0021-9193. PMID 15175311.
  46. ↑ (February 2006) «A major protein component of the Bacillus subtilis biofilm matrix». Molecular Microbiology 59 (4): 1229–1238. DOI:10.1111/j.1365-2958.2005.05020.x. ISSN 0950-382X. PMID 16430696.
  47. ↑ (2010-02-02) «Amyloid fibers provide structural integrity to Bacillus subtilis biofilms». Proceedings of the National Academy of Sciences 107 (5): 2230–2234. DOI:10.1073/pnas.0910560107. ISSN 0027-8424. PMID 20080671. Bibcode: 2010PNAS..107.2230R.
  48. ↑ Science News, Dec. 22, 2008
  49. ↑ (February 2004) «Bacterial biofilms: from the natural environment to infectious diseases». Nature Reviews. Microbiology 2 (2): 95–108. DOI:10.1038/nrmicro821. ISSN 1740-1526. PMID 15040259.
  50. ↑ Microbes gave us life. STAT (2017-12-21). Проверено 18 сентября 2026.
  51. ↑ Harvard scientists turn beauty of microbes into museum material. Harvard Gazette (2017-10-27). Проверено 18 сентября 2026.
  52. ↑ Invisible Worlds: zooming in for a closer look. Eden Project (2018-11-05). Проверено 18 сентября 2026.
  53. ↑ Humans need microbes for survival — and a decent dinner. Harvard Gazette (2017-11-08). Проверено 18 сентября 2026.

Ссылки[править]

Рувики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Колтер, Роберто», расположенная по адресу:

—https://ru.ruwiki.ru/wiki/Колтер,_Роберто

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.

Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Колтер,_Роберто&oldid=2747984