William Schafer - William Schafer
William Schafer | |
---|---|
![]() | |
narozený | William Ronald Schafer 29. srpna 1964 |
Národnost | Spojené státy, Velká Británie |
Vzdělávání | Lakeside High School, DeKalb County, Georgia, Spojené státy |
Alma mater | Harvardská univerzita (AB Biology, 1986); University of California, Berkeley (PhD Biochemistry, 1991) |
Vědecká kariéra | |
Teze | Prenylace proteinů v Saccharomyces cervesiae ' (1990) |
Doktorský poradce | Jasper Rine |
webová stránka | https://www2.mrc-lmb.cam.ac.uk/group-leaders/n-to-s/william-schafer/ |
William Ronald Schafer FRS (narozený 29. srpna 1964) je neurolog a genetik, který významně přispěl k porozumění molekulárního a nervového základu chování. Jeho práce, hlavně u hlístice C. elegans, použil interdisciplinární přístup ke zkoumání toho, jak malé skupiny neuronů generují chování, a propagoval metodické přístupy, včetně optogenetického neuroimagingu a automatizovaného fenotypu chování, které měly velký vliv v širší oblasti neurovědy. Učinil významné objevy týkající se funkčních vlastností ionotropních receptorů při senzorické transdukci a rolí mezerových spojů a extrasynaptické modulace v neuronových mikroobvodech. V poslední době aplikoval teoretické myšlenky ze síťové vědy a teorie řízení k prozkoumání struktury a funkce jednoduchých neuronových konektomů s cílem porozumět zachovaným výpočetním principům ve větších mozcích. On je EMBO člen, Vítejte Vyšetřovatel a spolupracovník Akademie lékařských věd.
Kariéra
Schafer se vyučil genetikem a biochemikem na University of California, Berkeley, pod dohledem Jasper Rine. Během svého doktorského výzkumu zjistil, že proteiny CAAX-box v kvasinkách, včetně Ras, jsou prenlyovány, a ukázal, že tato modifikace je nezbytná pro cílení na membránu a biologickou aktivitu.[1]
Jako postdoktor v laboratoři Cynthia Kenyon, zjistil, že dopamin inhibuje pohyb v C. elegans a identifikovali prvního mutanta neuronálního kalciového kanálu při screeningu na červy s abnormální citlivostí na dopamin.[2] V roce 1995 se stal odborným asistentem na University of California, San Diego.
Po volno v letech 2004-2005 přesunul v roce 2006 svoji výzkumnou skupinu do Laboratoř molekulární biologie v Cambridge ve Velké Británii. V roce 2020 byl zvolen a Člen Královské společnosti [3]
Výzkum
Geneticky kódované indikátory vápníku: První geneticky kódované indikátory vápníku byly vyvinuty v roce 1997, ale jejich použití u transgenních zvířat bylo zpočátku obtížné. V roce 2000 Schafer a jeho student Rex Kerr prokázali, že žlutý cameleon 2 GECI lze použít k záznamu aktivity ve svalech a v jednotlivých neuronech transgenních červů.[4] Toto bylo první použití optogenetického senzoru pro záznam dynamiky nervové aktivity u zvířete. Pomocí této techniky Schafer a jeho skupina charakterizovali vlastnosti mnoha identifikovaných neuronů v červu, včetně podtypů mechanosenzorických, chemosenzorických a nociceptivních neuronů,[5][6][7] a ukázalo se, že molekuly jako TMC a TRP kanály hrají v těchto neuronech konzervované senzorické funkce.[8][9][10]
Automatizované fenotypování: Schaferova skupina také propagovala použití automatizovaného zobrazování a strojového vidění pro fenotypování chování. Nejprve k záznamu použili automatický sledovací mikroskop C. elegans chování po mnoho hodin a měřit načasování snášení vajec; tyto experimenty ukázaly, že červi kolísají mezi stavy chování kontrolovanými serotoninem.[11] Sofistikovanější sledovače červů byly později použity ke generování fenotypových dat s vysokým obsahem pro další chování, jako je lokomoce;[12][13][14] tento přístup se ukázal jako velmi užitečný pro přesné měření a klasifikaci účinků genů na nervový systém.
Síťová věda: Schafer také pracoval se síťovými vědci na prozkoumání struktury C. elegans neurální konektom. Zejména si uvědomil, že neuromodulační signalizace, která je do značné míry extrasynaptická, tvoří paralelní bezdrátový konektom, jehož topologické rysy a způsoby interakce s kabelovým konektomem lze analyzovat jako multiplexní síť.[15] Spolu se skupinou Laszla Barabasiho jeho skupina také provedla první test myšlenky, že teorie teorie může být použita k předpovědi neurální funkce založené na topologii komplexního neuronálního konektomu[16]
Reference
- ^ Schafer WR, Kim R, Sterne R, Thorner J, Kim SH, Rine J (červenec 1989). "Genetická a farmakologická suprese onkogenních mutací v ras genech kvasinek a lidí". Věda. 245 (4916): 379–85. Bibcode:1989Sci ... 245..379S. doi:10.1126 / science.2569235. PMID 2569235.
- ^ Schafer WR, Kenyon CJ (květen 1995). „Homolog s kalciovým kanálem potřebný pro adaptaci na dopamin a serotonin u Caenorhabditis elegans“. Příroda. 375 (6526): 73–8. Bibcode:1995 Natur.375 ... 73S. doi:10.1038 / 375073a0. PMID 7723846.
- ^ „William Schafer“. královská společnost. Citováno 20. září 2020.
- ^ Kerr R, Lev-Ram V, Baird G, Vincent P, Tsien RY, Schafer WR (červen 2000). "Optické zobrazování přechodných stavů vápníku v neuronech a hltanovém svalu C. elegans". Neuron. 26 (3): 583–94. doi:10.1016 / S0896-6273 (00) 81196-4. PMID 10896155.
- ^ Hilliard MA, Apicella AJ, Kerr R, Suzuki H, Bazzicalupo P, Schafer WR (leden 2005). „In vivo zobrazení neuronů ASH C. elegans: buněčná odpověď a adaptace na chemické repelenty“. Časopis EMBO. 24 (1): 63–72. doi:10.1038 / sj.emboj.7600493. PMC 544906. PMID 15577941.
- ^ Suzuki H, Thiele TR, Faumont S, Ezcurra M, Lockery SR, Schafer WR (červenec 2008). „Funkční asymetrie u Caenorhabditis elegans chutná neurony a její výpočetní role v chemotaxi“. Příroda. 454 (7200): 114–7. Bibcode:2008 Natur.454..114S. doi:10.1038 / nature06927. PMC 2984562. PMID 18596810.
- ^ Suzuki H, Kerr R, Bianchi L, Frøkjaer-Jensen C, Slone D, Xue J, Gerstbrein B, Driscoll M, Schafer WR (září 2003). „In vivo zobrazování mechanosenzorických neuronů C. elegans demonstruje specifickou roli pro kanál MEC-4 v procesu jemného dotyku“. Neuron. 39 (6): 1005–17. doi:10.1016 / j.neuron.2003.08.015. PMID 12971899.
- ^ Kindt KS, Viswanath V, Macpherson L, Quast K, Hu H, Patapoutian A, Schafer WR (květen 2007). „Caenorhabditis elegans TRPA-1 funguje při mechanosenzaci“. Přírodní neurovědy. 10 (5): 568–77. doi:10.1038 / nn1886. PMID 17450139.
- ^ Chatzigeorgiou M, Yoo S, Watson JD, Lee WH, Spencer WC, Kindt KS, Hwang SW, Miller DM, Treinin M, Driscoll M, Schafer WR (červenec 2010). „Specifické role pro DEG / ENaC a TRP kanály při dotyku a termosenzaci u nociceptorů C. elegans“. Přírodní neurovědy. 13 (7): 861–8. doi:10.1038 / č. 2581. PMC 2975101. PMID 20512132.
- ^ Chatzigeorgiou M, Bang S, Hwang SW, Schafer WR (únor 2013). „tmc-1 kóduje kanál citlivý na sodík potřebný pro chemosenzaci solí v C. elegans“. Příroda. 494 (7435): 95–99. Bibcode:2013Natur.494 ... 95C. doi:10.1038 / příroda11845. PMC 4021456. PMID 23364694.
- ^ Wagoner LE, Zhou GT, Schafer RW, Schafer WR (červenec 1998). "Kontrola alternativních stavů chování serotoninem u Caenorhabditis elegans". Neuron. 21 (1): 203–14. doi:10.1016 / S0896-6273 (00) 80527-9. PMID 9697864.
- ^ Geng W, Cosman P, Berry CC, Feng Z, Schafer WR (říjen 2004). „Automatické sledování, extrakce funkcí a klasifikace fenotypů C elegans“. Transakce IEEE na biomedicínském inženýrství. 51 (10): 1811–20. CiteSeerX 10.1.1.523.8395. doi:10.1109 / TBME.2004.831532. PMID 15490828.
- ^ Yemini E, Jucikas T, Grundy LJ, Brown AE, Schafer WR (září 2013). „Databáze behaviorálních fenotypů Caenorhabditis elegans“. Přírodní metody. 10 (9): 877–9. doi:10.1038 / nmeth.2560. PMC 3962822. PMID 23852451.
- ^ Brown AE, Yemini EI, Grundy LJ, Jucikas T, Schafer WR (leden 2013). „Slovník behaviorálních motivů odhaluje shluky genů ovlivňujících pohyb Caenorhabditis elegans“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 110 (2): 791–6. Bibcode:2013PNAS..110..791B. doi:10.1073 / pnas.1211447110. PMC 3545781. PMID 23267063.
- ^ Bentley B, Branicky R, Barnes CL, Chew YL, Yemini E, Bullmore ET, Vértes PE, Schafer WR (prosinec 2016). „Vícevrstvá spojka Caenorhabditis elegans“. PLoS výpočetní biologie. 12 (12): e1005283. arXiv:1608.08793. Bibcode:2016PLSCB..12E5283B. doi:10.1371 / journal.pcbi.1005283. PMC 5215746. PMID 27984591.
- ^ Yan G, Vértes PE, Towlson EK, Chew YL, Walker DS, Schafer WR, Barabási AL (říjen 2017). „Principy řízení sítě předpovídají funkci neuronů v konomeome Caenorhabditis elegans“. Příroda. 550 (7677): 519–523. Bibcode:2017 Natur.550..519Y. doi:10.1038 / nature24056. PMC 5710776. PMID 29045391.