Abby Dernburg - Abby Dernburg

Abby Dernburg
Alma materUniversity of California, Berkeley, BA
University of California, San Francisco, PhD
Manžel (y)Gary Karpen
Vědecká kariéra
PoleBuněčná biologie, Genetika
InstituceUniversity of California, Berkeley
Lawrence Berkeley National Laboratory
Howard Hughes Medical Institute
Akademičtí poradciClayton Heathcock
Dan Koshland
John Sedat
Anne Villeneuve
VlivyHermann Muller
Barbara McClintocková
Robin Holliday
OvlivněnoNeedhi Bhalla
webová stránkaWebové stránky výzkumu

Abby F. Dernburg je profesorem buněčné a vývojové biologie na VŠE University of California, Berkeley, vyšetřovatel Howard Hughes Medical Institute, a vedoucí vědecký pracovník fakulty v Lawrence Berkeley National Laboratory.

Vzdělání a časná kariéra

Dernburg získala titul bakaláře umění v Praze Biochemie v roce 1987 z University of California, Berkeley. Tam strávila půl roku prací v organická chemie laboratoř, než se přidala Dan Koshland laboratoř, studium bakterií chemotaxe, nebo jak se buňky a organismy pohybují v reakci na chemický stimul.[1] Po absolutoriu strávila rok prací jako výzkumný technik v koshlandské laboratoři, kde spoluautorem studie analyzující strukturu bakteriálního senzorického receptoru.[2]

Dernburg poté vstoupil do programu Tetrad na University of California, San Francisco za její doktorskou práci. Titul PhD získala v roce 1996 v laboratoři John Sedat studium několika aspektů chromozomy organizace a funkce. Vyvinula se fluorescence in situ hybridizace (FISH) metody ke studiu genetického obsahu buněk a ke zkoumání toho, jak jsou chromozomy organizovány v buněčných jádrech. Pomocí těchto nástrojů zkoumala, jak může ovlivnit organizace chromozomů v jádře transkripce a jak chromozomy interagují a oddělují se od sebe během procesu redukční dělení buněk pomocí létání Drosophila jako modelový organismus.[3][4] Konkrétně použila (FISH) ke sledování chromozomální polohy oblastí heterochromatin —Těsně zabalená oblast DNA asociovaná s neexprimovanými geny - a tzv. Létajícího genu hnědý, který kóduje červený pigment, který dává muškám jejich červené oči; když hnědý gen je vypnutý, mouchy mají hnědé oči. Heterochromatické oblasti chromozomů mají tendenci se sdružovat společně ve specifickém kompartmentu jádra. Dernburg zjistil, že když byla poblíž heterochromatinu vložena oblast heterochromatinu hnědý gen, gen by se asocioval s heterochromatickou oblastí jádra a byl by tak inaktivován, což by dalo mouchy s tímto vložením hnědé oči. Studie prokázala účinek umístění chromozomů na genovou expresi. Dernburg také studoval roli heterochromatin hraje v segregace chromozomů v době redukční dělení buněk, zjištění, že heterochromatické oblasti homologní chromozomy zůstávají spolu navzájem spojeni do metafáze I nebo stádium, ve kterém se chromozomy seřadí podél středu jádra před prvním kolem meiotického dělení.[5] Tato asociace zajišťuje, že výsledné dceřinné buňky mají odpovídající počet chromozomů. Dokončila disertační práci, zavolala Jaderná architektura v Drosophila melanogaster, dokumentující tuto práci v roce 1996.[6] Její práce obdržela Memorial Award Larryho Sandlera v roce 1997 od Genetická společnost Ameriky, který oceňuje nejvýznamnější disertační práci v oblasti Drosophila genetika a biologie.[7]

Pro postdoktorandský výzkum se Dernburg připojila k laboratoři Anne Villeneuve na Stanfordská Univerzita, kde přešla na práci na hlístice červů, Caenorhabditis elegans.[1] Tam se zaměřil na proces redukční dělení buněk, kterou nadále studuje ve vlastní laboratoři. Přizpůsobila metody FISH ke studiu cytologie párování chromozomů u červa.[7] V roce 1998 vydala studii dokumentující, jak se meióza u červa liší od meiózy v mnoha jiných eukaryotické organismy. Ve většině eukaryot dvouvláknové zlomy v DNA jsou vyžadovány pro párování a synapse mezi homologními chromozomy během meiózy. Dernburg to zjistil v Caenorhabditis elegans, jsou vyžadovány dvouvláknové zlomy rekombinace a pro segregace chromozomů během meiózy, ale ne pro homologní párování a synapsi.[8] Nález naznačil, že v meiotických mechanismech může existovat větší rozmanitost, než se dříve očekávalo.[7]

Výzkum

V roce 2000 zahájila Dernburg svou laboratoř v Lawrence Berkeley National Laboratory a University of California, Berkeley pokračovat ve zkoumání organizace a dynamiky chromozomů se zaměřením na redukční dělení buněk pomocí hlístice červa Caenorhabditis elegans jako modelový organismus.[9] Její laboratoř přispěla k tomu, aby komunita pochopila, jak chromozomy v průběhu hledání a párování s příslušným homologem redukční dělení buněk, což je nezbytné pro správné segregace chromozomů a zajištění příslušného počtu kopií chromozomů v dceřiné buňky. Její skupina pracovala na tom, aby pochopila, jak speciální oblasti chromozomů, známé jako párovací centra, podporují homologní párování chromozomů, synapsi a segregaci u červa. V roce 2005 publikovali studii demonstrující, jak párovací centra plní během meiózy dvě oddělitelné funkce.[10][11] Nejprve usnadňují párování stabilizací přechodného komplexu zapojeného do procesu párování. Zadruhé, párovací centra podporují vznik a synaptonemální komplex, ve kterém proteinový polymer působí jako lešení, které drží homologní chromozomy pohromadě během rekombinace. V související studii její skupina také odhalila konzervovaný meiotický kontrolní bod který během meiózy rozeznává nepárové / nesynchronizované chromozomy.[11][12] Buňky identifikované jako buňky, které mají nesynchronizované chromozomy, procházejí apoptóza nebo programovaná buněčná smrt, aby se zabránilo tvorbě pohlavních buněk se špatným počtem chromozomů.[13]

Dernburgova skupina také zjistila, že funkce párovacích center závisí na rodině čtyř vazeb DNA proteiny se zinkovým prstem -volala MU nebo ZIM proteiny - které rozpoznávají a váží krátké opakující se sekvence, které jsou charakteristickými znaky párovacích center.[14] Každý mu nebo zim protein rozpoznává konkrétní sekvenci párovacího centra, aby pomohl spojit homologní chromozomy dohromady.[14][15] Dernburgova skupina nejprve odhalila ho-8 gen, který kóduje protein odpovědný za správnou meiotickou separaci červového X chromozomu.[16] Tyto proteiny usnadňují interakci mezi párovacími centry a komplexem mikrotubuly a volal motorický protein dynein, které umožňují chromozómům pohybovat se po jaderné obálce, dokud nenarazí na svého partnera.[1]

Dernburg se také přesunul za hlístice a začal studovat meiotické mechanismy planarians, což jsou neparazitické ploštěnci, stejně jako další druh hlístice zvaný Pristionchus pacificus pochopit, jak jsou meiotické mechanismy konzervovány - nebo se rozcházejí - mezi druhy.[1]

Dernburská laboratoř také vyvíjí metody pro mikroskopie živých hlístic. Použitím zobrazení živých buněk zjistili, že synaptonemální komplex, speciální struktura, která drží pohromadě homologní chromozomy a umožňuje jim podstoupit meiotická rekombinace, je tekutý krystal.[17] To je vedlo k tomu, aby navrhli mechanismus pro crossover interference na základě a reakce – difúze mechanismus.[18]

V roce 2008 se Dernburg stal Howard Hughes Medical Institute Vyšetřovatel.[19] Má také společné jmenování vedoucím fakulty na fakultě Lawrence Berkeley National Laboratory.

Ocenění a vyznamenání

Reference

  1. ^ A b C d "Meiosis Maven". Scientist Magazine®. Citováno 2018-12-31.
  2. ^ Falke, J; Dernburg, AF; Sternberg, DA; Zalkin, N; Milligan, DL; Koshland, DE (01.01.1988). "Struktura bakteriálního senzorického receptoru. Místně zaměřená studie sulfhydrylu". The Journal of Biological Chemistry. 263 (29): 14850–8. PMID  3049592.
  3. ^ Dernburg, Abby F .; Broman, Karl W .; Fung, Jennifer C .; Marshall, Wallace F .; Philips, Jennifer; Agard, David A .; Sedat, John W. (1996-05-31). „Porucha jaderné architektury interakcemi chromosomů na velké vzdálenosti“. Buňka. 85 (5): 745–759. doi:10.1016 / S0092-8674 (00) 81240-4. ISSN  0092-8674. PMID  8646782.
  4. ^ Wells, William. „Neodpisujte„ nevyžádanou “DNA“. Nový vědec. Citováno 2019-01-01.
  5. ^ Dernburg, Abby F .; Sedat, John W .; Hawley, R. Scott (12.7.1996). „Přímý důkaz role heterochromatinu v segregaci meiotických chromozomů“. Buňka. 86 (1): 135–146. doi:10.1016 / S0092-8674 (00) 80084-7. ISSN  0092-8674.
  6. ^ "Jaderná architektura v drosophila melanogaster /". ResearchGate. Citováno 2019-01-08.
  7. ^ A b C d Hawley, R. Scott (duben 2011). „Cena Novitski 2011: Abby F. Dernburg“. Genetika. 187 (4): 999–1000. doi:10.1534 / genetika.111.127829. ISSN  0016-6731. PMC  3070538.
  8. ^ Dernburg, Abby F .; McDonald, Kent; Tvarovač, Gary; Barstead, Robert; Dresser, Michael; Villeneuve, Anne M. (08.08.1998). „Meiotická rekombinace u C. elegans iniciuje konzervovaným mechanismem a je postradatelná pro homologní chromozomovou synapsi“. Buňka. 94 (3): 387–398. doi:10.1016 / S0092-8674 (00) 81481-6. ISSN  0092-8674. PMID  9708740.
  9. ^ "Dernburg Lab". mcb.berkeley.edu. Citováno 2019-01-08.
  10. ^ MacQueen, Amy J .; Phillips, Carolyn M .; Bhalla, Needhi; Weiser, Pinky; Villeneuve, Anne M .; Dernburg, Abby F. (2005-12-16). „Chromozomová místa hrají dvojí roli při zavádění homologní synapse během meiózy u C. elegans“. Buňka. 123 (6): 1037–1050. doi:10.1016 / j.cell.2005.09.034. ISSN  0092-8674. PMC  4435800. PMID  16360034.
  11. ^ A b „Výzkumné zprávy: Učení o sexu od elegantního červa“. www2.lbl.gov. Citováno 2019-01-08.
  12. ^ Bhalla, Needhi; Dernburg, Abby F. (12.9.2005). „Konzervovaný kontrolní bod sleduje synaptickou reakci meiotických chromozomů u Caenorhabditis elegans“. Věda. 310 (5754): 1683–1686. Bibcode:2005Sci ... 310.1683B. doi:10.1126 / science.1117468. ISSN  1095-9203. PMID  16339446.
  13. ^ Af, Dernburg; N, Bhalla; N, Bhalla; Af, Dernburg (09.12.2005). „Konzervovaný kontrolní bod sleduje synaptickou reakci meiotických chromozomů u Caenorhabditis elegans“. Věda. 310 (5754): 1683–1686. Bibcode:2005Sci ... 310.1683B. doi:10.1126 / science.1117468. PMID  16339446.
  14. ^ A b Preuss, kontakt: Paul; 486-6249 (04.12.2006). „Nové stopy toho, jak se vyvíjí sex | Berkeley Lab“. Centrum zpráv. Citováno 2019-01-08.CS1 maint: číselné názvy: seznam autorů (odkaz)
  15. ^ Phillips, Carolyn M .; Dernburg, Abby F. (prosinec 2006). „Rodina proteinů se zinkovým prstem je nutná pro párování specifické pro chromozomy a synapsi během meiózy u C. elegans“. Vývojová buňka. 11 (6): 817–829. doi:10.1016 / j.devcel.2006.09.020. ISSN  1534-5807. PMID  17141157.
  16. ^ Phillips, Carolyn M .; Wong, Chihunt; Bhalla, Needhi; Carlton, Peter M .; Weiser, Pinky; Meneely, Philip M .; Dernburg, Abby F. (2005-12-16). „HIM-8 se váže na párovací centrum chromozomů X a zprostředkovává meiotickou synapsi specifickou pro chromozomy“. Buňka. 123 (6): 1051–1063. doi:10.1016 / j.cell.2005.09.035. ISSN  0092-8674. PMC  4435792. PMID  16360035.
  17. ^ Rog, Ofer; Köhler, Simone; Dernburg, Abby F. (2017). „Synaptonemální komplex má vlastnosti tekutých krystalů a prostorově reguluje faktory meiotické rekombinace“. eLife. 6. doi:10,7554 / eLife.21455. PMC  5268736. PMID  28045371.
  18. ^ Zhang, Liangyu; Köhler, Simone; Rillo-Bohn, Regina; Dernburg, Abby F. (2018). „Rozdělená signalizační síť zprostředkovává křížovou kontrolu v meióze“. eLife. 7. doi:10,7554 / eLife.30789. PMC  5906097. PMID  29521627.
  19. ^ „Abby F. Dernburg“. HHMI.org. Citováno 2019-01-01.
  20. ^ „ARCHIVOVÁNO - Archiv programu Presidential Early Career Award pro vědce a inženýry (PECASE) - stránka archivu veřejných webových stránek OER“. archive.nih.gov. Citováno 2018-12-31.
  21. ^ „Dernburg a Nogales jmenováni členy Americké společnosti pro buněčnou biologii“. Oblast biologických věd. 2017-11-28. Citováno 2018-12-31.