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科技快讯HHMI斥资3亿美元组建新研究团 [复制链接]

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撰文

小黑背鸥

霍华德·休斯医学研究所(TheHowardHughesMedicalInstitute,HHMI)位于美国马里兰州,是美国最大的私营生物医学研究机构,由美国商业大亨、投资者、飞行员、工程师霍华德·休斯于年所创立。如今,HHMI也正在深入研究生物以及医学交叉领域的棘手问题。

迄今为止,已有32位在职或前任HHMI科学家获得了诺贝尔奖,最近的一次是JenniferDoudna博士于年因开发基因组编辑方法而获奖。HHMI的研究人员在许多研究领域做出了重大贡献,包括HIV疫苗开发、微生物组昼夜节律研究、免疫疗法、SARS-CoV-2病毒以及COVID-19的潜在疗法等领域。

年9月23日,霍华德·休斯医学研究所(HHMI)宣布——来自美国21个不同研究机构的33位科学家将加入HHMI的Investigator社区,并组成新团队,霍华德·休斯医学研究所将为其投资至少3亿美元。

HHMI的副总裁兼首席科学官DavidClapham说,HHMI选择新的调查员是因为他们是有思想、严谨的科学家,他们的研究随着时间的推移有可能带来革命性的发现。这些科学家或许可以从根本上改变我们对生物学、人类健康和疾病的看法。

33位HHMI研究员名单

1.EmilyBalskus,PhD——HarvardUniversity

化学正在我们周围发生,甚至在我们的体内。哈佛大学化学生物学家EmilyBalskus揭示了我们肠道深处的微生物所进行的隐藏化学反应。

“作为一名化学家,我可以为这个问题带来独特的视角,”巴尔斯库斯说。她和她的团队已经发现了微生物代谢的重要因素,例如肠道细菌中的一种酶如何分解与心脏病有关的胆固醇。含有破坏胆固醇酶的工程益生菌可能有助于降低人们的胆固醇水平。

2.GregoryBarton,PhD——UniversityofCalifornia,Berkeley

在一个人的免疫系统发动攻击之前,它必须回答一个关键问题:朋友还是敌人?当我们的免疫系统做出错误的选择,病原体可能会潜入,或者健康的细胞可能会受到攻击。加州大学伯克利分校的GregBarton正在研究免疫系统如何做出这些选择。

“我们的最终目标是利用我们的发现,以获得治疗益处。”巴顿说。例如,有朝一日可能会利用某些肠道微生物来提高免疫力,而对自身免疫的更好理解可能会激发免疫疾病的新疗法。

3.DianaBautista,PhD——UniversityofCalifornia,Berkeley

DianaBautista试图研究是什么导致了负面效果的、有时甚至是致命的免疫反应。在湿疹、哮喘和COVID-19等疾病中,神经和免疫系统会过度运转,从而引发可能有害的过度反应。

通过观察从感染开始到出现呼吸问题的细胞水平变化,她希望解开SARS-CoV-2影响神经系统并引发炎症的方式。

4.TrevorBedford,PhD——FredHutchinsonCancerResearchCenter

特雷弗·贝德福德于年2月29日通过推特帖子改变了历史,为美国首例已知的COVID-19社区传播敲响了警钟。在他的团队建立的疾病监测网络的推动下,该警告触发了西雅图及其他地区的紧急封锁和其他预防性公共卫生措施。

他认为,应建立一个监测系统,包括基因组测序,以快速追踪令人担忧的新病毒株。他解释说,这样的系统可以提供“任何其他方法都无法获得的对爆发的洞察力”,比如它从哪里起源以及它是如何传播的。

5.FlaminiaCatteruccia,PhD——HarvardUniversity

几个世纪以来,蚊子一直威胁着人类的健康,传播疟疾等病原体。FlaminiaCatteruccia希望通过更多地了解按蚊的生物学和在它们体内发育的疟原虫,找到对环境危害较小的疾病控制新解决方案。

展望未来,该团队对蚊子繁殖和寄生虫生物学的见解将帮助他们开发更有针对性的抗疟化合物。这些工具可以打击寄生虫,而不会对蚊子、其他昆虫或人类产生更广泛的健康影响。

6.XinChen,PhD——JohnsHopkinsUniversity

在我们的身体中,大自然不断地进行着惊人的更新壮举。干细胞不断分裂以产生两个基因相同的子细胞。

当干细胞复制基因和组蛋白以进行分裂时,原始组蛋白会进入仍然是干细胞的子代。Chen实验室的发现表明另一个子代的组蛋白发生了改变。他们发现,这种改变始于复制,从而重新编程表观遗传信息并创造出更特化的细胞。

7.RhijuDas,PhD——StanfordUniversity

揭示生物分子的三维结构可以为其功能带来有价值的见解。病毒RNA的详细3D图可以揭示脆弱的角落和缝隙,这些角落和缝隙可能是病原体中和药物的目标。

过去,大多数RNA分子的结构秘密仍未被揭示。但RhijuDas坦言:“我的梦想——也是我研究的主要目标——是能够获取任何RNA序列并快速找出其3D结构”。

8.KafuiDzirasa,MD,PhD——DukeUniversity

近几十年来,精神病学一直专注于大脑化学在精神疾病中的作用。杜克大学精神病学家KafuiDzirasa说,化学只是大脑图像的一部分。电信号也定义了神经活动。

从长远来看,Dzirasa希望带领他的团队对脑电波活动如何被破坏进行研究,并为这种情况设计新的治疗方法。“我的愿望,”他说,“是推进精神疾病的治愈性治疗策略。”

9.NelsElde,PhD——UniversityofUtah

我们的死敌:传染性微生物及其宿主陷入不断升级的冲突。犹他大学的进化遗传学家NelsElde研究了这场军备竞赛带来的细胞创新。他对宿主细胞生物学如何改变以防止病原体复制感兴趣。

Elde的实验室还研究由细菌和真菌感染引起的适应性。其中一个项目侧重于关键生理过程的进化变化——肠道对水分的吸收——从而防止大肠杆菌引起的腹泻。

10.CaglaEroglu,PhD——DukeUniversity

数十亿个神经元如何建立构成人脑的数万亿个连接?杜克大学神经科学家CaglaEroglu说,答案可能涉及被称为星形胶质细胞的庞大的星形脑细胞。

Eroglu说,破译星形胶质细胞如何塑造神经连接和影响大脑回路的细节将为未来的研究开辟令人兴奋的可能性。“我们才刚刚开始探索星形胶质细胞生物学。”

11.CassandraExtavour,PhD——HarvardUniversity

在动物等复杂的生物体中,被称为生殖细胞的特殊细胞会产生卵子和精子,从而实现有性生殖。哈佛大学生物学家CassandraExtavour正在研究生殖细胞的古老起源。

Extavour研究了进化生物学的古老问题,但她的发现也可能影响应用医学研究。“虽然我的研究项目致力于了解生殖系进化的基本原理,”Extavour说,“但这些因素也与不孕症和人类生殖的其他病理高度相关”。

12.ChenghuaGu,PhD——HarvardUniversity

大脑中的神经元对周围环境高度敏感。为了维持受控的化学环境并保护大脑免受有毒或不需要的信号的影响,血脑屏障选择性地只允许某些分子从血液进入大脑。

Gu的发现表明,科学家可以通过操纵抑制内皮细胞转运的分子途径来改变血脑屏障。这种控制可以让所需的药物更容易输送。当它变得渗漏时,它还可以帮助收紧屏障,这发生在某些神经退行性疾病中。

13.SunHur,PhD——BostonChildren’sHospital

SunHur正在解决免疫系统最令人困惑的谜团。

她的团队发现了病毒检测过程的关键部分。免疫系统的病毒识别机制包括与双链RNA结合的受体分子。Hur说,每一步都是一个检查点,让免疫系统有几次机会确保目标是外来的。她称这种分子途径“强大而危险”。

14.MartinJonikas,PhD——PrincetonUniversity

植物将大气中的二氧化碳转化为糖类。这个过程称为光合作用,让植物养活了地球上的大部分生命。但是被称为藻类的单细胞微生物可以比陆地植物更有效地吸收这种气体。那是因为微生物依赖于一个叫做pyrenoid的微小分子隔室。

现在,他的实验室已经开始研究另一个重要的蛋白核成分:固定它并为其提供二氧化碳的微型管网络。Jonikas希望他的团队的工作能够释放pyrenoids的力量,最终让科学家们能够为作物增压。

15.CigallKadoch,PhD——Dana-FarberCancerInstitute

尽管通常被描述为一段线性代码,但DNA在染色体内包装时具有3D结构。Dana-Farber癌症研究所分子生物学家CigallKadoch研究了一种有影响力的分子机器,它可以改变这种结构来控制基因活动。

现在,Kadoch的团队正在定义支持SWI/SNF复杂中断的机制。他们的目标是全面描述人类健康和疾病的复杂功能,这可以为许多患者带来希望。该团队的发现可能会导致针对导致不同癌症的特定突变的新疗法。

16.ShingoKajimura,PhD,ScD——BethIsraelDeaconessMedicalCenter

对很多人来说,胖是仅仅一个微不足道的单词。但对梶村慎吾来说,脂肪是解决当今社会诸多疾病的通行证。

Kajimura的团队正在确定可能帮助棕色和米色脂肪抵御代谢疾病的分子参与者。他们发现了棕色和米色脂肪发育的主要调节因子,以及在这些细胞内运输燃料的分子。

17.DanielKronauer,PhD——TheRockefellerUniversity

在过去的18年中,DanielKronauer在许多奇妙的地方观察到了军蚁,从哥斯达黎加的热带雨林到堪萨斯州的康扎草原。他描述了这些群居昆虫如何组成多达万成员的社会,如何以惊人的合作和战斗能力压倒更大的猎物。

Kronauer开发了克隆掠夺蚁作为一种非常规的实验室模型来解开这个谜团,并研究复杂的社会行为。现在,他的团队可以开始了解基因和环境如何影响单个蚂蚁的身份,同时还可以让数百万只蚂蚁协调他们的行为并作为一个整体行动。

18.FrederickMatsenIV,PhD——FredHutchinsonCancerResearchCenter

试图回答重大科学问题的研究人员通常会收集大量数据。科学家可以使用基因组突变以计算方式重建病毒的进化树。Matsen说,这种重建本质上是不确定的。因此,科学家们使用一种称为贝叶斯系统发育学的工具来寻找能够可信地解释数据的树集。

Matsen还将他的数学魔法应用于免疫学。他想弄清楚免疫细胞如何快速变异以产生可以抵抗新病原体的抗体。

19.IanMaze,PhD——IcahnSchoolofMedicineatMountSinai

血清素和多巴胺控制着我们的情绪、动机和动作。这些神经递质控制或刺激通过大脑神经回路的信号。但西奈山伊坎医学院的神经生物学家IanMaze对他们在大脑中的其他活动更感兴趣。

Maze的团队研究单胺对基因调控的意外影响,并研究当它们附着在大脑中的其他蛋白质上时会发生什么。“我们很高兴能够站在这个新兴领域的前沿,”他说。

20.JohnMcCutcheon,PhD——ArizonaStateUniversity

JohnMcCutcheon研究具有复杂生活结构的细菌。它们存在于称为粉蚧的食液昆虫的细胞内,在那里它们提供昆虫无法自己制造或从食物中获取的营养。作为回报,昆虫提供细菌无法自行制造的材料。

McCutcheon正在探索这种伙伴关系,以更好地了解10亿多年前发生的事件。

21.MichelleMonje,MD,PhD——StanfordUniversity

神经胶质瘤不仅在大脑回路中生长——它们成为其中的一部分。她发现神经胶质瘤和神经回路是如此紧密地结合在一起,以至于附近神经元的激活可以发送流经肿瘤的电信号——并刺激其生长。

在研究神经科学和癌症生物学之间的交叉点时,Monje还希望更多地了解健康的神经元-胶质细胞相互作用。反过来,这可以进一步了解大脑如何适应和神经回路如何响应经验和活动而变化。

22.DanielMucida,PhD——TheRockefellerUniversity

肠道是不断变化的生态系统的家园。数以万亿计的微生物居住在那里,每天都有新的微生物(其中大多数是无害的)以及来自消化食物的丰富营养成分到来。在这种组合中,免疫系统的工作是跟踪朋友和敌人。

Mucida正在绘制有助于免疫细胞避开无害分子并保护肠道免受微生物入侵者的信号。他的研究表明,免疫系统准备了一些免疫细胞来耐受小肠中遇到的膳食营养,同时准备其他细胞来处理大肠中发现的微生物。

23.DanaPe’er,PhD——MemorialSloanKetteringCancerCenter

年轻胚胎的细胞具有几乎无限的潜力。随着这些细胞开始建立自己的身份,他们的选择范围就会缩小,单个干细胞可能会变成任何类型的细胞。

Peer对健康细胞如何塑造它们的身份以及癌细胞如何放弃这些身份以承担危险的新能力感兴趣。她的工作将数学方法与一系列能够对单个细胞进行大规模分析的新兴技术相结合。

24.KristyRed-Horse,PhD——StanfordUniversity

KristyRed-Horse的使命是治愈患病的心脏。她的重点:侧支动脉,可以重新引导血液在堵塞物周围流动的血管。

Red-Horse和她的团队发现侧支动脉的组成部分实际上与构成典型动脉的细胞相同。在新生小鼠中,它们可以通过堵塞来触发侧支动脉的形成。新形成的侧支动脉由从常规动脉内壁脱离并迁移到受损区域的细胞发育而来。

25.VanessaRuta,PhD——TheRockefellerUniversity

在自然界中,即使是最亲缘关系的物种有时也会表现出惊人的不同行为。例如,在果蝇物种中,所有雄性都会进行复杂的仪式来吸引雌性。但有些人会拍打翅膀以产生独特的歌曲,而另一些人则在视觉展示中默默地炫耀自己的翅膀。

洛克菲勒大学的神经科学家VanessaRuta正在研究向黑腹果蝇求爱的大脑,以了解是什么促使了这种多样性。

26.DavidSavage,PhD——UniversityofCalifornia,Berkeley

DavidSavage希望提高农作物的产量——他认为细菌可以提供帮助。

像植物一样,水生蓝藻可以进行光合作用,将阳光、水和二氧化碳转化为糖。但细菌做得更好。加州大学伯克利分校的生物化学家Savage在过去十年中一直在研究使蓝藻如此高效的一个关键成分,并试图通过基因编辑的手段利用这一特性。

27.MikhailShapiro,PhD——CaliforniaInstituteofTechnology

MikhailShapiro使用声波来描绘细胞如何运作。加州理工学院的生化工程师夏皮罗和他的团队正在寻找观察活体动物细胞的新方法。

目前,医生几乎没有办法跟踪显微医学治疗的进展,如干细胞治疗或工程组织。细胞水平的超声波最终可以使这些疗法更容易监测和控制——让倾听你的身体有了全新的意义。

28.VincentTagliabracci,PhD——UniversityofTexasSouthwesternMedicalCenter

酶及其加速化学反应的能力是生物的基石。然而,尽管它们在许多人类疾病中发挥着重要作用,但科学家们仍然不了解它们的很多方面。

他专注于蛋白激酶,这是一个酶超家族,几乎影响细胞生命的各个方面,从交流到分裂。到目前为止,科学家们已经发现了数百种蛋白激酶——但他们怀疑还有更多有待发现。

29.BenjaminTu,PhD——UniversityofTexasSouthwesternMedicalCenter

BenjaminTu的研究表明,新陈代谢的作用比科学家们料想的要多得多。新陈代谢不仅是身体制造能量的一种方式,还控制着细胞生命的关键方面。

追踪影响生长的代谢途径可能会导致治疗癌症和其他疾病的新目标。现在,Tu的团队正在研究小鼠和酵母,以了解更多关于哺乳动物中的这些联系。他希望密切

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