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Thomas D. Sharkey

Thomas D. Sharkey es un bioquímico vegetal que estudia el intercambio de gases entre las plantas y la atmósfera. Su investigación ha abarcado (1) el metabolismo del carbono de la fotosíntesis desde la absorción de dióxido de carbono hasta la exportación de carbono del ciclo de Calvin-Benson , (2) la emisión de isopreno de las plantas y (3) la tolerancia al estrés abiótico . Cuatro preguntas orientadoras son: (1) cómo afecta la fotosíntesis de las hojas al rendimiento de las plantas, (2) si alguna fijación de carbono sigue una vía oxidativa que reduce la producción de azúcar pero estabiliza la fotosíntesis, (3) por qué las plantas producen isopreno y (4) cómo las plantas se enfrentan a las altas temperaturas.

Educación y formación

Tom Sharkey obtuvo su licenciatura en 1974 en el Lyman Briggs College , una universidad residencial dentro de la Michigan State University (MSU) centrada en el estudio de las ciencias naturales y la historia y filosofía de la ciencia. Obtuvo su doctorado en 1980 en el Departamento de Botánica y Fitopatología (ahora Biología Vegetal) de la MSU por una investigación realizada en el Laboratorio de Investigación Vegetal de la MSU-DOE. Su trabajo de tesis se llevó a cabo bajo la dirección del profesor Klaus Raschke y se tituló Respuestas estomáticas a la luz en Xanthium strumarium y otras especies .

Experiencia profesional

Después de dos años y medio como becario postdoctoral en el Departamento de Biología Ambiental de la Universidad Nacional Australiana bajo la supervisión del profesor Graham Farquhar , Sharkey pasó cinco años (1982-1987) en el Instituto de Investigación del Desierto en Reno, Nevada. Allí llevó a cabo experimentos con el destacado fisiólogo vegetal Profesor Frits Went . Luego fue a la Universidad de Wisconsin-Madison durante 20 años, donde ocupó varios puestos administrativos, como presidente del Departamento de Botánica, director del Biotrón de la UW-Madison y director del Instituto de Educación en Biología de Cross College. En 2008, Sharkey fue reclutado nuevamente por la Universidad Estatal de Michigan para convertirse en presidente del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular. En 2015 fue nombrado Profesor Distinguido de la Universidad.

Sharkey ha sido editor de la serie de libros Advances in Photosynthesis and Respiration y editor sénior de la revista Plant, Cell & Environment . Fue elegido miembro de la Sociedad Estadounidense de Biólogos Vegetales en 2007 y miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia en 2011.

Investigación

Sharkey estudia la bioquímica y la biofísica que subyacen a las interacciones entre las plantas y la atmósfera, especialmente la fotosíntesis y la emisión de isopreno de las plantas. Entre los logros significativos relacionados con la fotosíntesis se incluyen la medición de la concentración de dióxido de carbono en el interior de las hojas, [1] la medición de la resistencia biofísica a la difusión de dióxido de carbono en el interior de las hojas, [2] [3] [4] [5] la elucidación de la cadena de retroalimentación bioquímica que explica cómo las limitaciones en la síntesis de almidón y sacarosa reducen la eficiencia de la fotosíntesis [6] y la demostración de que la maltosa es el principal metabolito exportado desde los cloroplastos durante la noche. [7] [8]

Los logros significativos relacionados con la biosíntesis de isopreno y las emisiones de las plantas incluyen la primera secuencia genómica de una sintasa de isopreno , [9] la clonación de sintasas de isopreno de diez especies de plantas diferentes, [10] el análisis de la evolución de las sintasas de isopreno y las enzimas necesarias para producir el precursor del isopreno.

Se ha demostrado que el estrés térmico mejora con el flujo cíclico de electrones en la fotosíntesis. [11]

Referencias

  1. ^ Sharkey, TD.; et al. (1982). "Una confirmación directa del método estándar de estimación de la presión parcial intercelular de CO2". Fisiología vegetal . 69 (3): 657–659. doi :10.1104/pp.69.3.657. PMC 426273 . PMID  16662268. 
  2. ^ Sharkey, TD. (2012). "Conductancia del mesófilo: restricción en la adquisición de carbono por las plantas C3". Plant, Cell & Environment . 35 (11): 1881–1883. doi : 10.1111/pce.12012 . PMID  23043351.
  3. ^ Harley, PC.; et al. (1992). "Consideraciones teóricas al estimar la conductancia del mesófilo al flujo de CO2 mediante el análisis de la respuesta de la fotosíntesis al CO2". Fisiología vegetal . 98 (4): 1429–1436. doi :10.1104/pp.98.4.1429. PMC 1080368 . PMID  16668811. 
  4. ^ Loreto, F.; et al. (1992). "Estimación de la conductancia del mesófilo al flujo de CO2 mediante tres métodos diferentes". Fisiología vegetal . 98 (4): 1437–1443. doi :10.1104/pp.98.4.1437. PMC 1080369 . PMID  16668812. 
  5. ^ Evans, JR; et al. (1986). "Discriminación de isótopos de carbono medida simultáneamente con el intercambio de gases para investigar la difusión de CO 2 en hojas de plantas superiores". Biología vegetal funcional . 13 (2): 281–292. doi :10.1071/pp9860281.
  6. ^ Yang, J.; et al. (2016). "Limitación del uso de triosa fosfato en la fotosíntesis: efectos a corto y largo plazo". Planta . 243 (3): 687–698. doi :10.1007/s00425-015-2436-8. PMID  26620947. S2CID  1450506.
  7. ^ Weise, SE.; et al. (2005). "La β-maltosa es el anómero metabólicamente activo de la maltosa durante la degradación transitoria del almidón". Fisiología vegetal . 137 (2): 756–761. doi :10.1104/pp.104.055996. PMC 1065375 . PMID  15665241. 
  8. ^ Weise, SE.; Weber, A.; Sharkey, TD. (2004). "La maltosa es la principal forma de carbono exportada desde el cloroplasto durante la noche". Planta . 218 (3): 474–482. doi :10.1007/s00425-003-1128-y. PMID  14566561. S2CID  21921851.
  9. ^ Sharkey, TD.; et al. (2005). "Evolución de la vía biosintética del isopreno en el kudzu". Fisiología vegetal . 137 (2): 700–712. doi : 10.1104/pp.104.054445 . PMC 1065370 . PMID  15653811. 
  10. ^ Sharkey, TD; et al. (2013). "Los genes de la isopreno sintasa forman un clado monofilético de sintasas de terpenos acíclicas en la familia de sintasas de terpenos Tps-b". Evolution . 67 (4): 1026–1040. doi :10.1111/evo.12013. PMID  23550753. S2CID  29434246.
  11. ^ Zhang, R; Sharkey, TD. (2009). "Transporte de electrones fotosintético y flujo de protones bajo estrés térmico moderado". Photosynthesis Research . 100 (1): 29–43. doi :10.1007/s11120-009-9420-8. PMID  19343531. S2CID  11956742.