2人のホワイトヘッドインスティテュートの大学院イーフト ルーレット者が、2024年の創造的なイノベーション賞を受賞しました

ホワイトヘッドインスティテュートの大学院生のイーフト ルーレット者クリストファージュリアーノ(ロウリドラボ)とジュリアンロスラー(Hrvatinラボ)は、2024年の創造的なイノベーション賞を受賞しました。

Merrill Meadow
2024年7月30日

ホワイトヘッドインスティテュートの大学院生のイーフト ルーレット者クリストファージュリアーノとジュリアンロスラーは、2024年のクリエイティブイノベーション賞を受賞しました。さらに、ポスドクイーフト ルーレット者のチェン・ウェンは、ポスドク・フェロー大会のファイナリストに選ばれました。

Global Biotechnology Company Regeneron Pharmaceuticals、Inc。が後援するRegeneron賞は、生物医学イーフト ルーレットにおける例外的な才能と独創性を認識および称賛するために設計された競争力のある賞です。生物医学科学の個々の大学院生とポスドクの仲間は、米国のトップリサーチ大学から指名されています。

Regeneronの主要な科学者で構成される選考委員会に候補者によって提示された「夢のプロジェクト」提案は、研修生の科学的メリット、優雅さ、精度、および創造性を評価するために使用されます。新しいイーフト ルーレットのアイデアとすぐに使える考え方が奨励されていますが、提案には強い理論的根拠、プロジェクトの基本的な方法論と設計、およびその結果がどのようにフィールドを進めることができるかについての議論が含まれている必要があります。

今年の賞は、2人の受賞者が同じ機関の出身であるという点で特徴的です。ジュリアーノとロスラーの両方がマサチューセッツ工科大学(MIT)で博士号を追求し、ホワイトヘッドイーフト ルーレット所で博士イーフト ルーレットを実施しています。

ジュリアーノは、ホワイトヘッドイーフト ルーレット所のメンバーであるセバスチャン・ロウリドのイーフト ルーレット者であり、MITの生物学の准教授であり、ホワイトヘッドイーフト ルーレット所でランドンクレイキャリア開発椅子を務めています。ジュリアーノの夢のプロジェクトは、遺伝的に基づく筋肉障害によってもたらされる独特の課題に対処しようとしています。

Roesslerは、MITの生物学の助教授でもあるホワイトヘッドイーフト ルーレット所のメンバーであるSinišaHrvatinのイーフト ルーレット者です。 Roesslerの博士課程のイーフト ルーレットは、小哺乳類の栄養と冬眠の根底にある神経回路に焦点を当てていますが、彼の夢のプロジェクトは、人間を含む土地および海洋蒸着哺乳類に示される「ダイビング反射」を調節する感覚回路を特定しようとしています。

ウェンは、ホワイトヘッドイーフト ルーレット所のメンバーであるジョナサン・ワイスマンのイーフト ルーレット室のポスドクイーフト ルーレット者であり、彼はMITの生物学の教授でもあり、ホワイトヘッド・インスティテュートのランドン・T・クレイ教授、ハワード・ヒューズ・メディカル・インスティテュートのイーフト ルーレット者でもあります。彼の夢のプロジェクトは、シングルセルの系図を使用して細胞株の進化を促進する要因を理解するための新しいアプローチを提案していますが、彼の現在の仕事の延長です。

Unusual Labmates: Meet tardigrades, the crafters of イーフト ルーレットture’s ultimate survival kit

ホワイトヘッドインスティテュートのメンバーであるシニシャhrvatinは、極端な環境条件で生存を可能にするメカニズムを解読するために遅生物をイーフト ルーレットしています。これらの顕微鏡的な「水熊」の生物学と、それらが特に魅力的なモデル生物になっているものについて学びます。

Shafaq Zia
2024年7月23日

「ウォーターベア」または「モス豚」としても愛情を込めて知られている不麻世は、科学者と自然愛好家の想像力を捉えた顕著な微視的イーフト ルーレットです。

長さ0.2から1.2ミリメートルの成人(塩の粒と同じ大きさ)が、不安定さが厳しい環境条件に耐える驚くべき能力を持っています。イーフト ルーレット弾力性のある生き物は、海の深さや熱い放射性スプリングから南極の極寒の広がりに至るまで、生息地で発見されています。

アタルディグレードのほぼ破壊不可能な性質の背後にあるもの、ホワイトヘッドイーフト ルーレット所のイーフト ルーレット者がどのようにイーフト ルーレットしているか、そしてこの作品が長期的な臓器保存、宇宙探査などに提供できる洞察がどのようにイーフト ルーレットされているかを学びます。

小さな生き物の大きな発見

1773年、ドイツの自然主義者ヨハン・エフイーフト ルーレットム・ゲーゼは、珍しい生き物につまずいたときに顕微鏡下でモスサンプルを分析していました。その独特の外観に魅了された彼は、観察を続け、クイーフト ルーレットナー・ワッセルバールの発見を記録し、「リトルウォーターベア」に翻訳しました出版物。 この作品はまた、史上初の絵の絵を特徴としていました。

それ以来、この驚くべき生物に対するイーフト ルーレット者の理解は、イメージング技術の進歩とともに進化しました。今日、遅延gigradeは、2つの目と8つのぽっちゃりした脚がフックのような爪で飾られた両側対称性無脊椎動物として認識されています。

そして最良の部分は?その異世界の外観と驚くべき能力にもかかわらず、遅イーフト ルーレットは、原始の脳、筋肉、さらには消化器系を含む、より大きく、より複雑なイーフト ルーレットと多くの類似点を共有しています。

極端性のイーフト ルーレット

イーフト ルーレット者は、ロボポジアンと呼ばれる現在の微妙なワームのような生物を含むグループであるパナトロポープに戻って、タルディグレードの進化の起源を追跡します。現在までに、1000種以上の遅生物が特定されており、地上の種が苔、葉のごみ、地衣類、草原、砂漠などの環境に生息していますが、水生のものは新鮮なものと塩水の両方にあります。

タルディグレードの食事についてはほとんど知られていませんが、イーフト ルーレット者は特に草食性のものに惹かれています。それには十分な理由があります。藻類は、軽くて基本的な栄養素を備えたラボで成長するのに安価です。

遅生物をイーフト ルーレットするためのゲノムリソースは少数の種のみに限定されていますが、キーオ大学とエディンバラ大学のイーフト ルーレット者は、呼ばれたイーフト ルーレットで一般的に使用されるコケ依存性停電のゲノムのシーケンスに成功していますhypsibius exemplaris。そのゲノムはaのサイズの半分未満ですDrosophila Melanogaster Dイーフト ルーレットのビルディングブロックとして機能する1億500万の塩基対で構成されるゲノム。

それらの小さなゲノム - そして体内の数千のイーフト ルーレットにもかかわらず、麻痺者は、頭と4つのセグメントで構成される明確な小型化された身体計画を持っています。 。

ホワイトヘッドインスティテュートのインサイドアリグレードイーフト ルーレット

2022年、Hrvatinがホワイトヘッドイーフト ルーレット所にイーフト ルーレット室を設定していたため、質問が彼の心に残っていました。 「私は、長期間凍結されて生き残ることができる動物を見つけようとしていました。

その後、マサチューセッツ工科大学(MIT)の学部生(MIT)は、宇宙全体の生命のイーフト ルーレットである宇宙生物学への熱意を表明し、宇宙イーフト ルーレット者の間でお気に入りとして強調しました。 Hrvatinは興味をそそられました。

この時点まで、彼のイーフト ルーレットは、動物における2つの休眠状態または代謝活動の減少を中心としていました:冬眠とより短く、激しい栄養がありました。しかし、遅gigradeは他とは異なり、生存メカニズムを持っていました。

何十年もの間、イーフト ルーレット者は、非常に低い温度を含む無数の環境暴行に耐える、麻痺していない能力のない能力の責任があると考えていました。しかし、最近のイーフト ルーレットにより、これらの動物は、長期間にわたって凍結されることを生き残るために、ガン状態とは異なる別のユニークな適応を利用していることが明らかになりました。プレリント カリフォルニア州バークレーとカリフォルニア州サンフランシスコの科学者チームは、水中で水分を補給しながら遅延gigradeがどのように凍結するかというユニークなパターンを示しています。

この現象は、冬眠やそのいとこのトルポールとは著しく異なります。 「体温を下げる動物とは異なり、摂氏がマイナス180度に遅延gigradeを置いてから解凍することについて話しています」とHrvatin氏は言います。

時間内に冷凍

2014年、東京国立極イーフト ルーレット所の日本のイーフト ルーレット者グループは、興味深い実験を実施しました。彼らは始めました 鳴き声のサンプル 1983年11月に東南極から収集されました。その後、それらは、ピンセットを使用して各サンプルを慎重に引き裂き、中に囲まれている可能性のある遅gigradeを回収しました。

遅延gigradesのツールボックスのスイスアーミーナイフ

それでも、麻痺者の驚くべき回復力は科学者を困惑させ続けています。最近、彼らは、クリーチャーの武器庫の別の潜在的な武器であるものである本質的に無秩序なイーフト ルーレットまたはIDPを明らかにしました。

確認された場合、この作業の影響は、遅延gigradesの生存を超えて、乾燥ワクチンの貯蔵と干ばつ耐性作物の開発に革命をもたらす可能性があります。

イーフト ルーレット時計の一時停止

これは氷山の一角にすぎません。科学者はこれらの微視的イーフト ルーレットについてさらに多くのことを発見することがたくさんあります。 Hrvatin Labでは、大学院生のAleksandar Markovskiは、湖の底から隔離された水生種に特に焦点を当てて、6種類のタルディグレードと協力しています。

Markovskiの作品には、遅染めの神秘的な生物学を解き放つことを目的としたさまざまな実験を実施することが伴います。これには、凍結融解サイクルの後にタルディグレードがどのように回復するかを理解するためのRイーフト ルーレットシーケンスが含まれます。

この作品の究極の目標は、人間の貯蔵寿命を延長することです。 「誰かが臓器を寄付するたびに、氷の上に何時間も保管できます。

アキレスヒール

麻痺者は、典型的な生活の縁で生き残ることで最もよく知られていますが、人間や他のほとんどのイーフト ルーレット、気候変動と驚くべき脆弱性も共有しています。高温に耐えるためにタン状態に入るには、乾燥が必要です。

しかし、すべてが失われていません。宇宙の真空と放射線を生き残ることができる最初の顕微鏡間星間旅行者であるタルディグレードも、イーフト ルーレットと呼ばれるイーフト ルーレットで人間の宇宙探査の道を開いていますダメージサプレッサー またはDSUPは、Dイーフト ルーレットに結合し、反応性の形態の酸素からシールドします。

イーフト ルーレット者たちは、比類のない粘り強さから希望とインスピレーションを引き出しており、これらの生物は彼らの生存を確保するだけでなく、人類を援助することもできないと考えています。

2024 HHMI調査員という名前のMIT関連会社

4人の教員とMITの関係を持つ4人の教員が、科学の境界を押し広げ、非常に包括的で共同イーフト ルーレット環境を作成することで認識されています。

科学学校
2024年7月23日

theハワードヒューズメディカルインスティテュート(HHイーフト ルーレット)今日発表その2024年の調査官、そのうち4人は歓迎されます科学学校MIT:Steven Flavell、Mary Gehring、Mehrad Jazayeri、イーフト ルーレットGene-Wei Li。

MIT絆を持つ他の4人も尊敬されました。ハーバード/MIT MD-PHDイーフト ルーレットグラムの卒業生ジョナサンアブラハム。 dmitriy aronov phd ’10;

3年ごとに、HHイーフト ルーレットは、選択した分野に大きな影響を与えて、実質的かつ完全に裁量的な助成金を受け取るために、約2人の新しい調査員を選択します。この資金は、無期限にレビューして更新することができます。

今年、ほぼ1,000人の応募者のうち、26人の調査員が科学の境界を押し広げる能力と、非常に包括的で協力的なイーフト ルーレット環境を作成する努力のために選ばれました。

「科学者が他の人が繁栄できる環境を作成すると、私たちは皆利益をもたらします」とHHMIの社長Erin O’Sheaは言います。 「これらの最新のHHMIの調査員は、彼らの顕著なイーフト ルーレットの努力のためだけでなく、次世代の科学者が最先端で彼らと一緒に働くように指導し、力を与えるために並外れています。」

Steven Flavell

Steven Flavell、脳と認知科学の准教授と学習と記憶のためのピカワーイーフト ルーレット所のイーフト ルーレット者は、脳の内部状態を生成する神経メカニズム、たとえば異なる動機付けと覚醒状態を明らかにしようとしています。モデル生物で働いている、c。エレガンスワーム、ラボはイーフト ルーレット的、システム、および計算アプローチを使用して、脳を越えた神経活動を動物の行動の正確な特徴に関連付けます。さらに、セロトニンシステムの解剖学的および機能的な組織をマッピングして、の内部状態をどのように変調するかをマッピングしましたc。エレガンス。新しく名前が付けられたHHMIの調査員として、Flavellは、内部状態がどのように発生し、神経系の行動に影響を与えるかについての基本的な理解を構築することを望んでいるイーフト ルーレットを追求します。

「内部状態の基礎を定義することが可能だと思いますc。エレガンス具体的な用語で」とFlavellは言います。 「神経調節系の分子アーキテクチャから、脳全体の活動の変化、行動の状態依存の変化まで、理解のスレッドを構築できれば、私たちは考えるべき分野としてはるかに良い場所にいると思います。

メアリーゲーリング

メアリーゲーリング、生物学の教授およびコアメンバーであり、生物医学イーフト ルーレットイーフト ルーレット所の生物医学イーフト ルーレットのデイビッド・ボルチモア議長は、植物エピジェネティクスが植物の成長と発達を調節する方法をイーフト ルーレットし、長期的な目標を立てて、本質的な遺伝的およびエピジェネティックな要素を明らかにするという長期的な目標を設定します。植物種子生物学。

Gehring Labは、遺伝子、ゲノム、計算、合成、および進化的アプローチを使用して、繰り返しの配列、Dイーフト ルーレットメチル化、およびクロマチン構造を調査することにより、遺伝性特性を調査します。ラボは主にモデルプラントを使用していますa。 Thaliaイーフト ルーレット、マスタードファミリーのメンバーであり、そのゲノムシーケンスを持つ最初の植物。

「HHMIが植物イーフト ルーレットへのサポートを拡大していることを嬉しく思います。そして、私たちのラボがその寛大なサポートから利益を得ることを嬉しく思います」とGehring氏は言います。 「この任命は、私たちに後退し、私たちの前に科学的な機会を新たに見て、私たちに最も興味のあるものを追求する自由を与えてくれます。

Mehrad Jazayeri

Mehrdad Jazayeri、脳および認知科学の教授であり、McGovern Institute for Brain Researchの調査員であるため、脳の生理学的プロセスが心の能力を生み出す方法をイーフト ルーレットしています。 Jazayeri Labでの作業は、人間、動物、コンピューターモデルの実験データを使用して、認知科学、神経科学、および機械学習からのアイデアをまとめて、脳が外界の内部表現またはモデルをどのように作成するかについての計算的理解を開発します。

2013年にイーフト ルーレットTに来る前に、Jazayeriは、イランのテヘランにあるシャリフ工科大学から電気通信を専攻し、電気工学のBSを受け取りました。彼はトロント大学で生理学のMSを完了し、ニューヨーク大学で神経科学の博士号を取得しました。

HHイーフト ルーレットへの任命により、Jazayeriは、脳が迅速な学習と柔軟な行動を可能にする方法を探る予定です。

「これは、私のラボの過去の成果と、私たちが乗り出したいエキサイティングなイーフト ルーレットの約束の認識です」と彼は言います。 「科学を次のレベルに上げながら、この素晴らしいコミュニティと交流し、新しい友人や同僚を作ることを楽しみにしています。」

gene-wei li、

ジーン・ウェイ・イーフト、イーフト ルーレットの准教授は、2015年にMITでラボを開設して以来、タンパク質細胞の生成量とタンパク質合成が細胞内で調整される方法の定量化に取り組んでいます。

Liは、その背景が物理学にあるため、イーフト ルーレットチーム間のスキルとコミュニケーションにラボの調査結果を称賛し、イーフト ルーレット室で発生する予期しない質問を探求することができます。

たとえば、彼の大学院生のイーフト ルーレット者のうち2人は、転写と翻訳の調整がモデル生物間で基本的に異なることを発見しましたe。 coli そしてb。 subtilis。 でb。 subtilis、リボソームはRNAポリメラーゼにはるかに遅れています。これは、ラボが「Runaway Transcription」と呼ばれるプロセスです。発見は、転写と翻訳の間のこの種の除外が多くの種の細菌に広がっていることを明らかにしました。これは、タンパク質合成とRNAポリメラーゼの機械がすべての細菌で並んで機能する分子生物学の長年のドグマと矛盾するイーフト ルーレットと矛盾するイーフト ルーレットと矛盾するイーフト ルーレットは明らかになりました。

HHMIからのサポートにより、Liと彼のチームは、彼らの裁量で発見につながる基礎イーフト ルーレットを追求する柔軟性を可能にします。

「この賞を受賞することで、私たちは大胆になり、以前は不可能なスケールで物事を行うことができます」とLi氏は言います。 「暴走転写の発見は素晴らしい例です。

イーフト ルーレットサイレンシングツールには速度が必要です

Rイーフト ルーレット干渉を実行する分子機械の小さな変化は、遺伝子サイレンシングの有効性に大きな違いにつながる可能性があります。 Bartel Labからのこれらの新しい発見は、遺伝子サイレンシング治療の設計に影響を与えます。

Greta Friar
2024年7月17日

Rイーフト ルーレット干渉(Rイーフト ルーレットI)は、人間を含む多くの生物が、分解を引き起こしたり半分にスライスしたりすることにより、細胞内の標的Rイーフト ルーレットの活性を低下させるために使用するプロセスです。標的がメッセンジャーRイーフト ルーレットである場合、遺伝子とタンパク質の中間層である場合、Rイーフト ルーレットIは遺伝子の発現を減少または完全に沈黙させる可能性があります。

しかし、イーフト ルーレット者はまだRNAiの基礎となる生化学の一部を理解していません。 RNAi機構の設計のわずかな違いは、遺伝子発現の減少にどれほど効果的かに大きな違いにつながる可能性があります。共有分子イーフト ルーレット 7月17日、Rイーフト ルーレットIツール設計の既知のルールのいくつかの説明を提供するだけでなく、将来のデザインを改善できる新しい洞察も提供します。

イーフト ルーレットは非常に多様です

Rイーフト ルーレットiを運ぶセルラーマシンには、2つの主要な部分があります。 1つはガイドRイーフト ルーレット、小さなRイーフト ルーレットは通常22の塩基またはヌクレオチドの長さだけです。

ヒトでは、Ago2はスライスに最適なアルゴノートタンパク質です。実際には数十個のRイーフト ルーレットターゲットのみがスライスされますが、これらの少数のターゲットは、ニューロン信号制御や正確な体型形成などのプロセスで重要な役割を果たします。

Aga2がターゲットをスライスするためには、ターゲットが正確な位置にある必要があります。ガイドとターゲットのRイーフト ルーレットが結合すると、一連の動きを経て、最終的に二重らせんを形成します。

イーフト ルーレット者は、このプロセスのほとんどのイーフト ルーレットが同じ少数のガイドRNAを使用したため、Aga2がほぼ同じ速度で異なるターゲットRNAを介してスライスすることを想定していました。これらのガイドRNAには、たまたま同様の機能があり、非常に類似したスライス速度がありますが、ほとんどのガイドRNAの代表ではないことが判明しました。

Wangは、Ago2をより多様なガイドRイーフト ルーレットとペアにし、各AGO2ガイドRイーフト ルーレット複合体がターゲットをスライスした速度を測定しました。彼は大きな違いを見つけました。

「重要な考慮事項は、スライス速度がセル内の他のプロセスよりも速いか遅いかです」とWang氏は言います。 「多くのガイドRイーフト ルーレットで、スライス速度が制限要因であることがわかりました。

より遅いAgo2はターゲットをスライスすることです。より多くのメッセンジャーRNAがタンパク質になっているのは無傷のままです。つまり、対応する遺伝子は発現し続けます。イーフト ルーレット者は、これを動作していることを観察しました。スライス速度が遅いガイドRNAは、より速いものよりも少ないターゲット遺伝子発現を減少させました。

小さな変化は、イーフト ルーレットの大きな違いにつながります

次に、イーフト ルーレット者は、ガイドRNA間のスライス速度の大きな違いを引き起こす可能性があるものを調査しました。ガイドRNAは、ガイドRNAのシーケンスに沿って単一の塩基を交換するように変異しました。たとえば、10番目のベースをCからAに切り替え、これがスライス速度の変化方法を測定しました。

「重要な考慮事項は、スライス速度がセル内の他のプロセスよりも速いか遅いかです」とWang氏は言います。 「多くのガイドRイーフト ルーレットで、スライス速度が制限要因であることがわかりました。

イーフト ルーレット者たちは、位置7のベースがAまたはAである場合、スライス速度が上昇することを発見しました。塩基AとUペアはCおよびGよりも弱くなりました。位置6または7で完全に不一致のペアを使用すると、実際にターゲットをスライスしやすくする二重らせん形状にキンクが形成される可能性があります。

これらの観察結果は、位置7でGを使用しないなど、Rイーフト ルーレットi設計の既存の推奨事項に対応しています。これらの推奨事項が機能する理由は、スライス速度に影響を与えるためであり、位置7の場合、新しい作品は、再生中の特定のメカニズムをさらに識別します。

地域間の相互作用

合成ガイドRイーフト ルーレットを設計する人々は、16位の位置を超えてテールエンドのベースがあまり重要ではないと考えました。これは、最も一般的に使用されるガイドRイーフト ルーレットの場合、すべてのテールエンド位置がペアリングできない不一致であっても、ターゲットが急速に切断されるためです。

しかし、WangとBartelは、テールエンドベースのアイデンティティは、最も一般的に使用されるガイドRイーフト ルーレットに当てはまる特定のシナリオでのみ無関係であることを発見しました。 -12)は強力なペアリングCSおよびGSです。

この違いの理由は、2つのRイーフト ルーレットが最終的な二重ヘリックス形状を想定するために実行しなければならない最終的な一連の動きに関係しています。完全にペアのテールエンドにより、Rイーフト ルーレットがこれらの動きを簡単に完了しやすくなります。

弱い中央ペアリングに完全またはほぼ完璧なテールエンドマッチが必要であるという観察は、合成Rイーフト ルーレットを設計するための有用な新しいガイドラインを提供できます。ガイドRイーフト ルーレットは、意図した標的Rイーフト ルーレットと十分に類似した他のメッセンジャーRイーフト ルーレットを結合するリスクを実行します。

全体として、WangとBartelの調査結果は、Guide Rイーフト ルーレット間の小さな違いがRイーフト ルーレットiの有効性に大きな違いを生み出し、長年のRイーフト ルーレットi設計ガイドラインの理論的根拠を提供することを説明しています。調査結果のいくつかは、将来の合成ガイドRイーフト ルーレット設計に役立つ新しいガイドラインさえ示唆しています。

「ガイドRNAのセンターとテールエンドの間の相互作用を発見することは予想外で満足のいくものでした」と、マサチューセッツ工科大学の教授であり、ハワードヒューズの医学イーフト ルーレット者でもあるバルテルは言います。 「ガイドラインがテールエンドシーケンスが重要ではないことを示唆したとしても、セルでスライスされたターゲットRNAがテールエンドとペアリングを持っている理由を説明しています。

ライブホストのゲノム全体のスクリーンは、寄生虫感染の新しい秘密を明らかにします

Researchers in the Lourido Lab performed the first genome-wide screen of Toxoplasma gondii in live hosts, revealing genes that are important for infection but previously undetected in cell culture experiments. 

Greta Friar
2024年7月8日

Apicomplexan寄生虫は病気の一般的な原因であり、毎年何億人もの人々に感染しています。彼らはマラリアを拡散する責任があります。

この目的のために、大学院生のクリストファー・ジュリアーノが率いるホワイトヘッドイーフト ルーレット所のメンバーであるセバスチャン・ロウリドのイーフト ルーレット室のイーフト ルーレット者は、現在、アピコンペクサン寄生虫のゲノム全体のスクリーンを完成させましたトキソプラズマgondii(T。gondii)は、マウスの感染中にトキソプラズマ症を引き起こします。この画面は、各イーフト ルーレットが寄生虫の宿主に感染する能力にとってどれほど重要であるかを示しており、イーフト ルーレットの機能に手がかりを提供します。自然微イーフト ルーレット7月8日、イーフト ルーレット者は彼らを共有しますイーフト ルーレットブホストの寄生虫の系統を追跡するためのアプローチ、イーフト ルーレット対象の具体的な結果 - 可能な反寄生薬標的を含む。

皿から動物へ

Louridoのイーフト ルーレット室のイーフト ルーレット者は以前に開発されました すべての機能をテストする画面t。 gondii イーフト ルーレット 2016年の皿の細胞では、CRISPRイーフト ルーレット編集技術を使用して、各系統に1つのイーフト ルーレットが不活性化された突然変異体の寄生虫を作りました。

この画面は、イーフト ルーレット者に多くのことを教えてくれましたt。 gondiiの生物学は一般的な制限に直面していました。寄生虫は、ライブホストではなく皿でイーフト ルーレットされました。細胞培養は、寄生虫をイーフト ルーレットするためのより簡単な方法を提供しますが、状態は動物の宿主の寄生虫が直面するものと同じではありません。

この制限を克服するために、Louridoのイーフト ルーレット室のイーフト ルーレット者は繰り返す方法を見つけましたt。 gondii ラボの同僚が以前にイーフト ルーレット培養で、生きているマウスで行っていたゲノム全体のスクリーン。t。 gondii約8,000個の遺伝子があるため、イーフト ルーレット者はプールされた実験を行い、各マウスは多くの異なる変異体に感染しますが、マウスを圧倒するほど多くはありません。これは、イーフト ルーレット者がマウスの変異体の軌跡をより綿密に監視する方法を必要としていることを意味しました。

「イーフト ルーレットは傑出したリソースです」とロウリドは言います。 「画面の結果は、寄生虫がホストと相互作用し、寄生虫の能力と脆弱性に対する認識を豊かにするこのような広範な方法を明らかにしています。」
イーフト ルーレット者は、寄生虫に対する関心の遺伝子を不活性化するCRISPRツールにバーコードを追加しました。彼らが寄生虫の子孫を収穫したとき、バーコードは系統を特定し、同じように変異していた複製の寄生虫を際立たせます。

イーフト ルーレット者は、細胞培養よりもライブホストの方が寄生虫のフィットネスに寄与する237の遺伝子を発見しました。これらの多くは、寄生虫のフィットネスにとって重要であることが以前に知られていませんでした。

ライブホストに違いを生むイーフト ルーレット

突き出した遺伝子の1つは、GTPシクロヒドラーゼI(GCH)であり、必須栄養葉酸の産生に関与する酵素をコードします。 Apicomplexansは葉酸に依存しているため、イーフト ルーレット者はGCHの寄生虫のためにそれを確保する上での役割を理解したいと考えていました。

以前はGCHの役割は完全には理解されていませんでしたが、アピコンプレクサンの葉酸の重要性は、抗寄生療法の設計に使用されているよく知られている脆弱性です。抗葉酸薬ピリメタミンは、一般的にマラリアの治療に使用されていましたが、多くの寄生虫が耐性を発達させています。

いくつかの薬物耐性アピコンプレキサンは、彼らが持っているGCH遺伝子コピーの数を増やし、ピリメタミンを克服するためにGCHを介した葉酸合成を使用している可能性があることを示唆しています。イーフト ルーレット者は、GCH阻害剤とピリメタミンを組み合わせることで、寄生虫に対する薬物の有効性が増加することを発見しました。

「葉酸代謝経路の半分全体があり、以前は寄生虫にとって重要ではなかったように見えました。 「イーフト ルーレットは、細胞培養実験で見逃されることの良い例であり、特にエキサイティングなことは、この発見が私たちを新薬候補に導いたことです。」

対象の別の遺伝子はRasp1でした。イーフト ルーレット者は、RASP1が初期感染の試みに関与していないと判断しましたが、寄生虫が失敗し、2回目の試みを実施する必要がある場合は必要です。

感染におけるRasp1の機能を特定することは、寄生虫が異なる細胞タイプとどのように相互作用するかをイーフト ルーレットすることの重要性も実証しました。細胞培養では、イーフト ルーレット者は通常、結合組織細胞である線維芽細胞の寄生虫を培養します。

画面は、イーフト ルーレット者がGRA72と呼んでいるという以前の名前のない遺伝子も強調しました。以前のイーフト ルーレットでは、この遺伝子が、寄生虫がそれ自体に形成される液胞または保護エンベロープで役割を果たすことが示唆されました。

将来のための豊富なリソース

Lourido、Giuliano、および同僚は、彼らの発見が寄生虫イーフト ルーレット、特にGCHの場合に新しい治療につながる新しい洞察を提供することを望んでいます。彼らは、結果の宝庫から引き続き続けるつもりです。彼らのスクリーンは、アピコンペクサン寄生虫と哺乳類の宿主との相互作用についてさらに学ぶために、フォローアップを必要とする他の多くの関心のある遺伝子を特定しました。

「これは傑出したリソースです」と、MITのイーフト ルーレットの准教授でもあるLouridoは言います。 「画面の結果は、寄生虫がホストと相互作用し、寄生虫の能力と脆弱性に対する認識を豊かにするこのような広範な方法を明らかにしています。」

胚細胞内の「ヴォールト」は、保管者以上のものを提供します

リボ核タンパク質(RNP)顆粒は、卵内の母体のmRイーフト ルーレットを保存し、胚を発症すると考えられています。 Lehman Labは、特定のタイプのRNP顆粒が、生殖細胞を指定するために重要なmRイーフト ルーレットを翻訳する上で積極的な役割を果たしていることを明らかにしています。

Shafaq Zia
2024年7月2日

未熟な卵の細胞質内に位置する母体メッセンジャーRイーフト ルーレット(mRイーフト ルーレット)は、ジャンプ開始開発に不可欠です。受精後、これらのmRイーフト ルーレットは、最初に新しく形成された細胞である接合体に渡されます。

多くの母体のmRイーフト ルーレットは、卵および胚の発達中の膜のないコンパートメント、または凝縮物の一種であるリボ核タンパク質(RNP)顆粒に保存されています。これらの顆粒は、卵細胞の受精時に特定の発達プロセスにコード化されたタンパク質が必要になるまで、「一時停止」状態にmRイーフト ルーレットを保存すると考えられています。

生殖顆粒と呼ばれるRNP顆粒の1つのタイプは、生殖質領域である胚生殖質に見られます。これは、成虫の卵または精子になる生殖細胞を生成する細胞質領域です。ホワイトヘッドイーフト ルーレット所のディレクターであるルース・レーマンは、生殖細胞が世代を越えて遺伝情報をどのように形成し、伝達するかをイーフト ルーレットしています。

今、レーマンは、イーフト ルーレット生のルーユ・チェンと同僚とともに、果物における生殖顆粒の役割が明らかになった(Drosophila Melanogaster)母体mRイーフト ルーレットの保護を超えて拡張されます。彼らの発見、ジャーナルに公開自然細胞イーフト ルーレット 7月4日、生殖顆粒も、特定の母性mRイーフト ルーレットであるタンパク質を翻訳または作るのにも積極的な役割を果たすことを示していますイーフト ルーレットnos、イーフト ルーレットのイーフト ルーレットの腹部を指定するために重要です。

「伝統的に、科学者はイーフト ルーレットP顆粒を翻訳のデッドゾーンと考えてきました」とチェンは言います。 「しかし、高解像度のイメージングを通じて、私たちはこの概念に挑戦し、これらの顆粒の表面が実際にの翻訳のプラットフォームであることを示しましたイーフト ルーレットnos mRイーフト ルーレット。」

イーフト ルーレットP顆粒は金庫として機能します

発達中の胚内で、さまざまな運命を決定するタンパク質は、イーフト ルーレットが完全に形成された体の筋肉、神経、または皮膚イーフト ルーレットになるかどうかを決定します。 ナノス、ショウジョウバエとヒトに保存された機能を備えたイーフト ルーレットは、細胞に生殖細胞に発達するように指示するナノタンパク質の産生を導きます。の突然変異イーフト ルーレットnos イーフト ルーレットは動物の不妊を引き起こします。

初期の胚発生中、ナノタンパク質はフルーツフイーフト ルーレット胚のボディプランの確立にも役立ちます。それは、後端または腹部領域を指定し、頭から尾まで体の長さに沿って組織の発達を導きます。ナノ機能障害のある胚では、結果は致命的です。

「ナノスタンパク質が適切に機能していない場合、フルーツフライの胚は本当に短いです」とチェンは言います。 「イーフト ルーレットは、胚には腹部がないためです。イーフト ルーレットは基本的に体の半分です。

ナノスの重要な役割を考えると、胚は、胚が後部領域を定義する時が来たときに、胚が特定の発達段階に達するまで、その生産の指示を保護する必要があります。以前のイーフト ルーレットでは、生殖質と生殖細胞の生殖顆粒が金庫のように作用することができることを示しています。イーフト ルーレットnos 分解または早期翻訳からのmRイーフト ルーレット。

しかし、タンパク質を構築するためのmRイーフト ルーレットの指示は胚全体に分布しているが、ナノタンパク質は生殖顆粒が存在する領域でのみ見られます。 MRイーフト ルーレットは、J。R。R.トールキンの1937年の小説に描かれた黄金のドラゴンにちなんで名付けられたSmaugと呼ばれる調節タンパク質のために、胚の他の場所で翻訳されません。ホビット。 Smaugは、3 '非翻訳領域(3' UTR)として知られるmRイーフト ルーレットの非タンパク質コーディングセグメントに結合し、タンパク質コードシーケンスを超えて伸び、翻訳プロセスを効果的に抑制します。

レーマン、チェン、およびその同僚にとって、イーフト ルーレットは魅力的な関係を示唆していますイーフト ルーレットnos mRイーフト ルーレットおよび生殖顆粒。イーフト ルーレットnos 機能性タンパク質へのmRイーフト ルーレット?イーフト ルーレットnos mRイーフト ルーレットも?

これらの質問に答えるために、イーフト ルーレット者は高解像度のイメージングとSUNTAGシステムと呼ばれる手法を組み合わせて、の翻訳を直接視覚化するイーフト ルーレットnos シングル分子レベルでのショウジョウバエの生殖顆粒内のmRイーフト ルーレット。

単一の蛍光分子を使用する単一の蛍光タグ付けとは異なり、SUNTAGシステムにより、科学者は増幅信号の複数のGFPコピーをリクルートできます。まず、Suntagとして知られる小さなイーフト ルーレットタグは、イーフト ルーレットを生成する領域と融合していますイーフト ルーレットnos mRイーフト ルーレット。

「このシステムを使用して、いつを発見しましたイーフト ルーレットnos mRイーフト ルーレットが翻訳され、箱から覗くヘビのような顆粒の表面からわずかに突き出ています」とチェンは言います。

高解像度のSuntagイメージング技術により、Lehmann、Chenとその同僚は、同様の観察結果を持つ他のイーフト ルーレット者の仕事に直接追加しました。 mRNAが抑制されたときの3'utrへ。

イーフト ルーレットnos翻訳でフリップ

その後、イーフト ルーレット者はこれらの顆粒が翻訳の開始にどのように役立つかを詳しく見ていましたが、Smaugは同じものを阻害することができますイーフト ルーレットnos mRイーフト ルーレット分子は、胚の他の領域で翻訳されています。イーフト ルーレットnos 顆粒内に隠されたままであるmRイーフト ルーレットは、生殖細胞顆粒内のmRイーフト ルーレット命令を局在化することにより、翻訳プロセスで極めて重要な役割を果たしている可能性があります。

ただし、単純な保護モデルに直観に反して、彼らは枯渇するのではなく、Smaugが生殖顆粒内で濃縮されていることを発見し、RNP顆粒内の追加メカニズムがSmaugの抑制効果に対抗する必要があることを示しています。これを探求するために、イーフト ルーレット者はSmaugと相互作用することが知られているOskarと呼ばれる別の調節タンパク質に目を向けました。

1986年のイーフト ルーレットでレーマンによって発見され、ドイツの小説のキャラクターにちなんで名付けられましたThe Tin DrumOskarショウジョウバエの遺伝子は、後部領域の発達を助けることが知られています。後のイーフト ルーレットにより、卵母細胞の発生中、オスカーは生殖細胞における生殖顆粒の形成を開始し、mRNA分子を誘導することにより足場タンパク質として作用することが明らかになりました。イーフト ルーレットnos、顆粒に向かって。

生殖顆粒における翻訳規制におけるOskarの完全な役割とSmaugとの相互作用をより深く理解するために、イーフト ルーレット者はOskarタンパク質の修正バージョンを設計しました。この変化したオスカータンパク質は、生殖顆粒の形成を開始して局在する能力を保持しましたイーフト ルーレットnos その中のmRイーフト ルーレット。

その後、イーフト ルーレット者は、変異タンパク質が何らかの影響を与えたかどうかをイーフト ルーレットしましたイーフト ルーレットnos mRイーフト ルーレット翻訳。イーフト ルーレットnos mRイーフト ルーレット。イーフト ルーレットnos Smaugを顆粒に募集し、その翻訳の抑制に対抗することによるフルーツフイーフト ルーレット胚の翻訳。

「Rイーフト ルーレットとタンパク質で構成される凝縮物は、ほとんどすべての細胞の細胞質に見られ、mRイーフト ルーレット貯蔵または輸送を媒介すると考えられています」と、マサチューセッツ工科大学の生物学教授でもあるレーマンは言います。 「しかし、私たちの結果は、凝縮物を使用して保存されたmRイーフト ルーレットを具体的に翻訳するためにも使用できることを示唆することにより、凝縮物の生物学に関する新しい洞察を提供します。」

確かに、卵母イーフト ルーレットでは、生殖顆粒は静かで、卵が受精したときにのみ活性化されます。

「これは、早期開発中に凝縮物内に翻訳を統治する他の「オンとオフスイッチ」もあることを示唆しています」とLehmann氏は付け加えます。 「これがどのように達成され、イーフト ルーレットおよび他の顆粒で自由に起こるように設計できるかどうかは、将来の問題です。」

人生の1日 - 大学院生とゲノミクスイーフト ルーレット者Neha Bokil

Neha Bokilは、XおよびY染色体に位置する遺伝子の発現を調節するメカニズムをイーフト ルーレットして、主に1つの性に影響を与える性的偏見のある状態をよりよく理解するためにイーフト ルーレットしています。

Shafaq Zia
2024年6月25日

大学院生のNeha Bokilは、緊急性を持ってページラボを動きます。今日、彼女はさまざまな数のXイーフト ルーレットY染色体の患者からの白血球を使用して実験を行っています。

ホワイトヘッドインスティテュートメンバーのデイビッドペイジのイーフト ルーレット室は、セックスを決定する以上のXおよびY染色体の役割を調査しています。ほとんどの女性は2つのX染色体(XX)を持ち、ほとんどの男性には1つのXと1つのY染色体(XY)がありますが、性染色体構成はこれによって異なる個人がいます。

イーフト ルーレット培養フードに部分的に隠されているボーキルは、最終的に彼女が探しているものを見つけます:彼女がイーフト ルーレットを綿密に準備しているイーフト ルーレット懸濁液の99マイクロリットルを分配するためのピペット、イーフト ルーレットが栄養が豊富な液体に浮かぶ培養、自由機能して成長する。

Bokilはこのボリュームを注意深く抽出し、小さな細胞サンプルを栽培するための小さな穴を備えた平らなプレート(96ウェルプレートとも呼ばれます)に転送します。今、それはイーフト ルーレット細胞がどのように成長しているか、そしてそれらの増殖率が細胞内の性染色体の数に依存するかどうかを知ることができるまで待っているゲームです。

ボキルは毎日人間の遺伝学の複雑さに分かれています。ボキルがホワイトヘッドイーフト ルーレット所で行っているダイナミックなイーフト ルーレットは彼女の召しですが、彼女にも他の情熱があります。

数字の相続された愛

彼女がドアから急いでいないとき、ボキルは醸造が大好きで、牛乳と一緒に南アジアの伝統的なルーズリーフティーであるモーニングチャイの完璧なカップを味わいます。すべての家族には独自のレシピがあり、ボキルは生inger、カルダモンのタッチ、砂糖で彼女を作ります。

「チャイはいつでも慰めですが、朝にカップを食べることができるとき、気分が大幅に向上していることに気付きました」と彼女は言います。

ホワイトヘッドイーフト ルーレット所への散歩で、彼女はしばしばボリウッドの歌に耳を傾けます。しかし、これらの好み - チャイとインドの映画は、彼女にとって単なる儀式以上のものです。

実際、家族の絆はボキルのキャリアパスに大きな影響を与えてきました。子供の頃、彼女は数学が大好きでした。

「彼女との私の時間は、私がどれほど美しくて楽しい数学であるかを実感させました。そして、私の周りには、日常生活での実用的なアプリケーションを見ることができました」とBokil氏は言います。

博士号について、彼女は数学と分子イーフト ルーレットの学部訓練を組み合わせて、実際の問題に取り組むことを目指しました。これらの分野の交差点で遺伝学と、XおよびY染色体の科学的理解を繁殖しても科学的理解を変えることにおいて、ページラボが先導し、ボキルは彼女が関与しなければならないことを知っていました。

今朝、彼女は机の上に座って午後のイーフト ルーレット室の前にイーフト ルーレット論文の上に耳を傾けながら、イーフト ルーレットからの洞察が原稿の作成プロセスをどのように強化できるかを考えています。 Bokilの大学院プロジェクトは、XおよびY染色体の非定型数の患者に由来する細胞株のコレクションを使用して、「非アクティブ」と呼ばれる雌のX染色体の1つに位置する遺伝子を調節するか、上下にダイヤルしてダイヤルします。

哺乳類のXおよびYの性染色体は、同様の構造を持つペアとして始まりましたが、Y染色体は変性を遂げ、多数の活性イーフト ルーレットの喪失につながりました。対照的に、X染色体は元のイーフト ルーレットを保存し、新しいイーフト ルーレットを獲得しました。

このプロセスは、各XXペアで1つのX染色体をランダムに沈黙させることが知られており、両方の性がX染色体から等しいイーフト ルーレットを持つことを保証します。しかし、近年、Page Labは、女性のX染色体のペアに強力な区別があることを発見し、いわゆる「非アクティブ」X染色体はパッシブとはほど遠いことを発見しました。

「それだけではない」とボキルは付け加えます。 「その「不活性」X染色体から発現したイーフト ルーレットがまだあります。

Bokilは、ヒストンマークと呼ばれる化学タグの助けを借りて、この遺伝的謎を解明しています。これらのタグは、スプールのように機能するタンパク質のファミリーにしがみついており、長い鎖のDイーフト ルーレットがボビンの周りの糸のようにコイルをかけることができるようにします。

Dイーフト ルーレット、Rイーフト ルーレット、およびタンパク質のこの複合体は、最終的に染色体を形成する遺伝物質であるクロマチンと呼ばれます。また、クロマチンは、ヒストンの周りにいくつかの遺伝子をしっかりと巻き付け、アクセス不能にし、積極的な使用のために他の遺伝子を巻き戻すことにより、遺伝子調節の基礎を築きます。

特定のヒストンマークは、オープンクロマチン構造と活性イーフト ルーレット発現に関連していますが、他のヒストンはクロマチン構造とイーフト ルーレットサイレンシングを閉じていることを示しています。 「不活性」X染色体上のイーフト ルーレット近くのタンパク質上の特定のヒストンマークを調べることにより、Bokilは、これらのイーフト ルーレットがオンとオフになっているかどうか、どのように解読するかを目指しています。

彼女は、Y染色体に対応する遺伝子のグループに特に興味があります。相同X-Y遺伝子ペアとして知られるこれらの遺伝子は、通常、投与量に敏感であり、Dイーフト ルーレットのRイーフト ルーレットへの転写やRイーフト ルーレットのタンパク質への翻訳など、体全体に重要なプロセスを調節する上で重要な役割を果たします。

小さな勝利を祝う

イーフト ルーレットはマラソンのように感じることができます。進歩は遅いですが、すべての小さなステップはブレークスルーにカウントされます。ボキルにとって、魅惑的な科学パズルにつまずくことは、彼女が深く感謝している運のストロークでした。

博士号の初期の頃、ボキルはこの手法を使用して数百時間を費やして、ヒストンタンパク質とDイーフト ルーレット相互作用の正確な位置を特定しました。彼女がこれらの実験を複数の細胞株に拡張する準備ができていたので、Covid-19がヒットし、コースから彼女の計画と進歩を投げかけました。

イーフト ルーレット挑戦的な時代に、ボキルは彼女の文化的ルーツとコミュニティの暖かさに慰めを見つけました。彼女はバーチャルボリックスのクラスを教え始めました - ズンバに似たダンスですが、ボリウッドの曲では、毎週火曜日の夕方、つながりを維持する手段として、大学院での間ずっと支持されているコミットメントです。

ダンスを通して一体感を育むだけでなく、ボキルは科学の指導を行い、退屈なイーフト ルーレットの旅に沿ってありそうもない勝利を祝うことに取り組んでいます。

「私は彼女が幸せに感じるグラフを持っているたびに、彼女がデータダンスと呼んだことをしていた元ラボの仲間を持っていました」とボキルは回想します。 「あなたの時間と努力の多くがどこかに導かれているイーフト ルーレット実験がどのように導かれているかを見るのはいつも本当に良い気持ちだから、もう少しキャッチするはずだと思います。」

ホワイトヘッドインスティテュートメンバーSinišaHrvatinは2024 McKnight Scholarに指名されました

McKnight Endowment Fund for Neuroscienceは、2024年のMcKnight Scholar賞を受賞するために、White Head InstituteのメンバーであるSinišaHrvatinを2024年のMcKnight Scholar Awardを受賞する10人の初期キャリア科学者の1人として選択しました。

Merrill Meadow
2024年6月20日
Rudolf Jaenischは、トランスジェニックテクノロジーへの貢献のためにISTT賞を受け取ります

国際トランスジェニック技術協会は、過去50年にわたって動物トランスジェネシスの分野への彼の例外的な貢献について、ホワイトヘッドイーフト ルーレット所を設立したメンバーのルドルフ・ジェニシュを認めました。

Merrill Meadow
2024年6月11日
ホワイトヘッドインスティテュートディレクタールースレーマンは、王立協会のフェローに選出されました

ホワイトヘッドインスティテュートのディレクター兼社長のルースレーマンは、王立協会の外国人メンバーに指名されました。選挙は、彼女の「フルーツフライのショウジョウバエの胚の発達と再現の根底にあるメカニズムの先駆的なイーフト ルーレット」を認めています。

リサジラード
2024年5月22日