Joshua Shaevitz - Joshua Shaevitz

Joshua William Shaevitz
Joshua W Shaevitz.jpg
Joshua William Shaevitz v Princetonu v roce 2019.
narozený (1977-11-06) 6. listopadu 1977 (věk 43)
Los Angeles, CA.
Národnostamerický
Alma materColumbia University
Stanfordská Univerzita
Vědecká kariéra
InstituceUniversity of California, Berkeley
Univerzita Princeton
Doktorský poradceSteven Block
webová stránkashaevitzlab.princeton.edu

Joshua Shaevitz (narozen 1977) je americký biofyzik a profesor fyziky na institutu Lewis-Sigler Institute v Univerzita Princeton v Princeton, NJ.[1] On je známý pro jeho práci v single-molekulové biofyziky, bakteriálního růstu a motility a chování zvířat.[2]

Vzdělání a časná kariéra

Shaevitz dokončil bakalářský titul z fyziky na Columbia University v New Yorku v roce 1999, kde byl I. I. Rabi Scholar. V roce 2004 získal titul PhD Stanfordská Univerzita kde studoval molekulární motory kinesin[3] a RNA polymeráza[4][5] použitím optická pinzeta ve skupině Steven Block. Shaevitz pak přešel k University of California, Berkeley jako Miller Fellow. Tam se zaměřil na motilitu bakterií, včetně aktinu Rickettsia rickettsii,[6] Myxococcus xanthus,[7] a bez zdi Spiroplasma.[8] Od roku 2007 je Shaevitz na fakultě Univerzita Princeton se schůzkami v Katedra fyziky a Lewis-Sigler Institute for Integrative Genomics kde má hodnost profesora.

Výzkum

Shaevitzova práce se zaměřuje na přesná měření v různých biologických systémech, se zaměřením na témata týkající se tvaru buněk v bakteriích, aktivní hmoty a formování vzorů ve skupinách pohybujících se buněk a kvantifikace chování zvířat.

Jeho skupina propagovala použití 3D zobrazování živých buněk ke studiu tvaru bakterií během růstu. V sérii článků Shaevitz a kolegové odhalili, jak mechanismus vložení buněčné stěny se šroubovicovou koordinací může produkovat buňky se správným tvarem v tyčových i šroubovicových buňkách.[9][10][11][12] Jeho skupina také studuje mechaniku bakteriálních buněk, včetně tuhosti v ohybu,[13] turgorový tlak a tuhost buněčné stěny,[14] a regulace tlaku.[15][16]

Shaevitz také pracoval na mechanismech klouzavosti a kolektivního chování v sociální bakterii Myxococcus xanthus. Tato práce zahrnuje měření mechanochemie jednotlivých klouzavých motorů uvnitř živých bakterií[17][18] a spojení mezi fázovými přechody aktivní hmoty a evolučně výhodnou tvorbou plodnice.[19][20]

Třetí vlákno Shaevitzova výzkumu zahrnuje kvantifikaci chování zvířat pomocí algoritmů strojového učení pod dohledem a bez dozoru. Shaevitz a Princeton, profesor neurověd Mala Murthy zveřejnil automatizovaný systém (LEAP) pro měření pózy zvířat z velkých souborů dat filmu.[21] Toto bylo nedávno rozšířeno na data o více zvířatech v balíčku s názvem SLEAP.[22] Jeho práce se rozšířila o pochopení dynamiky chování zvířat prostřednictvím nekontrolovaných shlukovacích metod ve spolupráci s kolegou z Princetonské fyziky William Bialek a další.[23][24][25][26]

Vědecké činnosti

Ceny a vyznamenání

Reference

  1. ^ "Joshua Shaevitz | Katedra fyziky". phy.princeton.edu. Citováno 2020-10-15.
  2. ^ "Shaevitz Lab @ Princeton | Experimentální biofyzika od molekul po buňky po zvířata". shaevitzlab.princeton.edu. Citováno 2020-10-15.
  3. ^ Block, Steven M .; Asbury, Charles L .; Shaevitz, Joshua W .; Lang, Matthew J. (03.03.2003). "Sondování reakčního cyklu kinesinu pomocí 2D optické silové svorky". Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 100 (5): 2351–2356. Bibcode:2003PNAS..100.2351B. doi:10.1073 / pnas.0436709100. ISSN  0027-8424. PMC  151344. PMID  12591957.
  4. ^ Shaevitz, Joshua W .; Abbondanzieri, Elio A .; Landick, Robert; Block, Steven M. (11. 12. 2003). „Zpětný sled pomocí jednotlivých molekul RNA polymerázy pozorovaný při rozlišení blízkých párů bází“. Příroda. 426 (6967): 684–687. Bibcode:2003 Natur.426..684S. doi:10.1038 / nature02191. ISSN  1476-4687. PMC  1483218. PMID  14634670.
  5. ^ Abbondanzieri, Elio A .; Greenleaf, William J .; Shaevitz, Joshua W .; Landick, Robert; Block, Steven M. (2005-11-24). „Přímé pozorování krokování párů bází pomocí RNA polymerázy“. Příroda. 438 (7067): 460–465. Bibcode:2005 Natur.438..460A. doi:10.1038 / příroda04268. ISSN  1476-4687. PMC  1356566. PMID  16284617.
  6. ^ Shaevitz, Joshua W .; Fletcher, Daniel A. (10.10.2007). „Kolísání zatížení podporuje růst sítě aktinů“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 104 (40): 15688–15692. arXiv:0708.1791. Bibcode:2007PNAS..10415688S. doi:10.1073 / pnas.0702601104. ISSN  0027-8424. PMC  2000411. PMID  17895390.
  7. ^ Mignot, Tâm; Shaevitz, Joshua W .; Hartzell, Patricia L .; Zusman, David R. (02.02.2007). „Důkazy, že fokální adhezní komplexy podporují pohyblivost bakterií“. Věda. 315 (5813): 853–856. Bibcode:2007Sci ... 315..853M. doi:10.1126 / science.1137223. ISSN  1095-9203. PMC  4095873. PMID  17289998.
  8. ^ Shaevitz, Joshua W .; Lee, Joanna Y .; Fletcher, Daniel A. (2005-09-23). „Spiroplasma plave procesní změnou helicity těla“. Buňka. 122 (6): 941–945. doi:10.1016 / j.cell.2005.07.004. ISSN  0092-8674. PMID  16179261. S2CID  5070808.
  9. ^ van Teeffelen, Sven; Wang, Siyuan; Furchtgott, Leon; Huang, Kerwyn Casey; Wingreen, Ned S .; Shaevitz, Joshua W .; Gitai, Zemer (2011-09-20). „Bakteriální aktin MreB se otáčí a rotace závisí na sestavě buněčné stěny“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 108 (38): 15822–15827. Bibcode:2011PNAS..10815822V. doi:10.1073 / pnas.1108999108. ISSN  1091-6490. PMC  3179079. PMID  21903929.
  10. ^ Wang, Siyuan; Furchtgott, Leon; Huang, Kerwyn Casey; Shaevitz, Joshua W. (03.03.2012). "Helikální inzerce peptidoglykanu produkuje chirální uspořádání bakteriální buněčné stěny". Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 109 (10): E595–604. doi:10.1073 / pnas.1117132109. ISSN  1091-6490. PMC  3309786. PMID  22343529.
  11. ^ Bartlett, Thomas M .; Bratton, Benjamin P .; Duvshani, Amit; Miguel, Amanda; Sheng, Ying; Martin, Nicholas R .; Nguyen, Jeffrey P .; Persat, Alexandre; Desmarais, Samantha M .; VanNieuwenhze, Michael S .; Huang, Kerwyn Casey (12.01.2017). „Periplazmatický polymer křivek Vibrio cholerae a podporuje patogenezi“. Buňka. 168 (1–2): 172–185.e15. doi:10.1016 / j.cell.2016.12.019. ISSN  1097-4172. PMC  5287421. PMID  28086090.
  12. ^ Taylor, Jennifer A .; Bratton, Benjamin P .; Sichel, Sophie R .; Blair, Kris M .; Jacobs, Holly M .; DeMeester, Kristen E .; Kuru, Erkin; Gray, Joe; Biboy, Jacob; VanNieuwenhze, Michael S .; Vollmer, Waldemar (01.01.2020). „Výrazné cytoskeletální proteiny definují zóny zvýšené syntézy buněčné stěny u Helicobacter pylori“. eLife. 9. doi:10,7554 / eLife.52482. ISSN  2050-084X. PMC  7012605. PMID  31916938.
  13. ^ Wang, Siyuan; Arellano-Santoyo, Hugo; Combs, Peter A .; Shaevitz, Joshua W. (2010-05-18). „Cytoskeletonová vlákna podobná aktinu přispívají k buněčné mechanice bakterií“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 107 (20): 9182–9185. Bibcode:2010PNAS..107,9182W. doi:10.1073 / pnas.0911517107. ISSN  1091-6490. PMC  2889055. PMID  20439764.
  14. ^ Deng, Yi; Sun, Mingzhai; Shaevitz, Joshua W. (10.10.2011). "Přímé měření vyztužení buněčné stěny a tlaku turgoru v živých bakteriálních buňkách". Dopisy o fyzické kontrole. 107 (15): 158101. arXiv:1104.1421. Bibcode:2011PhRvL.107o8101D. doi:10.1103 / PhysRevLett.107.158101. ISSN  1079-7114. PMID  22107320. S2CID  15880029.
  15. ^ Pilizota, Teuta; Shaevitz, Joshua W. (2013-06-18). „Plazmolýza a tvar buněk závisí na permeabilitě vnější membrány rozpuštěné látky během hyperosmotického šoku v E. coli“. Biofyzikální deník. 104 (12): 2733–2742. Bibcode:2013BpJ ... 104.2733P. doi:10.1016 / j.bpj.2013.05.011. ISSN  1542-0086. PMC  3686340. PMID  23790382.
  16. ^ Pilizota, Teuta; Shaevitz, Joshua W. (2014-10-21). „Počátky rychlosti růstu a změn tvaru buněk Escherichia coli při vysoké vnější osmolalitě“. Biofyzikální deník. 107 (8): 1962–1969. Bibcode:2014BpJ ... 107.1962P. doi:10.1016 / j.bpj.2014.08.025. ISSN  1542-0086. PMC  4213672. PMID  25418177.
  17. ^ Sun, Mingzhai; Wartel, Morgane; Cascales, Eric; Shaevitz, Joshua W .; Mignot, Tâm (2011-05-03). „Motoricky řízený intracelulární transport posiluje pohyblivost bakterií. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 108 (18): 7559–7564. doi:10.1073 / pnas.1101101108. ISSN  1091-6490. PMC  3088616. PMID  21482768.
  18. ^ Balagam, Rajesh; Litwin, Douglas B .; Czerwinski, Fabian; Sun, Mingzhai; Kaplan, Heidi B .; Shaevitz, Joshua W .; Igoshin, Oleg A. (květen 2014). „Klouzavé motory Myxococcus xanthus jsou pružně spojeny se substrátem, jak předpovídá model ohniskové adheze klouzavé pohyblivosti“. PLOS výpočetní biologie. 10 (5): e1003619. arXiv:1401.3220. Bibcode:2014PLSCB..10E3619B. doi:10.1371 / journal.pcbi.1003619. ISSN  1553-7358. PMC  4014417. PMID  24810164.
  19. ^ Thutupalli, Shashi; Sun, Mingzhai; Bunyak, Filiz; Palaniappan, Kannappan; Shaevitz, Joshua W. (08.06.2015). „Směrové zvraty umožňují buňkám Myxococcus xanthus produkovat kolektivní jednorozměrné proudy během tvorby plodnice“. Journal of the Royal Society, Interface. 12 (109): 20150049. doi:10.1098 / rsif.2015.0049. ISSN  1742-5662. PMC  4535398. PMID  26246416.
  20. ^ Liu, Guannan; Patch, Adam; Bahar, Fatmagül; Yllanes, David; Welch, Roy D .; Marchetti, M. Cristina; Thutupalli, Shashi; Shaevitz, Joshua W. (2019-06-21). „Fázové přechody samy o sobě podporují formování plodného těla Myxococcus xanthus“. Dopisy o fyzické kontrole. 122 (24): 248102. arXiv:1709.06012. Bibcode:2019PhRvL.122x8102L. doi:10.1103 / PhysRevLett.122.248102. ISSN  1079-7114. PMID  31322369. S2CID  38823898.
  21. ^ Pereira, Talmo D .; Aldarondo, Diego E .; Willmore, Lindsay; Kislin, Michail; Wang, Samuel S.-H .; Murthy, Mala; Shaevitz, Joshua W. (leden 2019). „Rychlý odhad pozice zvířat pomocí hlubokých neuronových sítí“. Přírodní metody. 16 (1): 117–125. doi:10.1038 / s41592-018-0234-5. ISSN  1548-7105. PMC  6899221. PMID  30573820.
  22. ^ Pereira, Talmo D .; Tabris, Nathaniel; Li, Junyu; Ravindranath, Shruthi; Papadoyannis, Eleni S .; Wang, Z. Yan; Turner, David M .; McKenzie-Smith, Grace; Kocher, Sarah D .; Falkner, Annegret L .; Shaevitz, Joshua W. (02.09.2020). „SLEAP: Sledování póz více zvířat“. bioRxiv: 2020.08.31.276246. doi:10.1101/2020.08.31.276246. S2CID  221510569.
  23. ^ Berman, Gordon J .; Choi, Daniel M .; Bialek, William; Shaevitz, Joshua W. (10.06.2014). „Mapování stereotypního chování volně se pohybujících ovocných mušek“. Journal of the Royal Society, Interface. 11 (99). doi:10.1098 / rsif.2014.0672. ISSN  1742-5662. PMC  4233753. PMID  25142523.
  24. ^ Berman, Gordon J .; Bialek, William; Shaevitz, Joshua W. (18. října 2016). "Předvídatelnost a hierarchie v chování Drosophila". Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 113 (42): 11943–11948. arXiv:1605.03626. Bibcode:2016PNAS..11311943B. doi:10.1073 / pnas.1607601113. ISSN  1091-6490. PMC  5081631. PMID  27702892.
  25. ^ Klibaite, Ugne; Berman, Gordon J .; Cande, Jessica; Stern, David L .; Shaevitz, Joshua W. (16. února 2017). „Neověřená metoda pro kvantifikaci chování spárovaných zvířat“. Fyzikální biologie. 14 (1): 015006. arXiv:1609.09345. Bibcode:2017PhBio..14a5006K. doi:10.1088 / 1478-3975 / aa5c50. ISSN  1478-3975. PMC  5414632. PMID  28140374.
  26. ^ Cande, Jessica; Namiki, Shigehiro; Qiu, Jirui; Korff, Wyatt; Card, Gwyneth M .; Shaevitz, Joshua W .; Stern, David L .; Berman, Gordon J. (26. června 2018). „Optogenetická disekce sestupné kontroly chování v Drosophile“. eLife. 7. doi:10,7554 / eLife.34275. ISSN  2050-084X. PMC  6031430. PMID  29943729.
  27. ^ „APS Fellow Archive“. www.aps.org. Citováno 2020-10-15.
  28. ^ "Cena prezidenta za časnou kariéru pro vědce a inženýry: Podrobnosti o příjemci | NSF - National Science Foundation". www.nsf.gov. Citováno 2020-10-15.
  29. ^ „Pew Biomedical Scholars: Joshua W. Shaevitz, Ph.D.“ Citováno 2020-10-15.
  30. ^ „Pět oceněných stipendií na výzkum Sloan“. Univerzita Princeton. Citováno 2020-10-15.

externí odkazy