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冷冻电镜设施来部担任研究员校园

A cryo-EM image 的 a virus

结构生物学和协作的研究在美国澳门太阳赌城-最新网址的两个强而持久的方面。与这一传统,生物化学系导致一致的跨校园的努力,使低温电子显微镜(冷冻电镜)校园。 

冷冻电镜最近前进到,它可以通过使用电子生成图像生成生物分子的高分辨率结构的点。因此,冷冻电镜是一种新兴的技术,可以帮助澳门太阳赌城-最新网址的研究人员做出结构生物学的许多方面,包括酶学,病毒学,细胞生物学和医学显著新的贡献。这些发现将有助于更好地理解许多疾病和可能的治疗方法。 

去年10月,在化学2017年诺贝尔经济学奖授予了雅克dubochet(洛桑大学),约阿希姆弗兰克(哥伦比亚大学)和理查德·亨德森(分子生物学MRC实验室),他们对支撑显着的实验和计算方法的发展该技术的通用性。 

“冷冻电镜已成为在生物科学的结构分析不可或缺的方法,”生物化学教授说: 罗伯特l和ick,该项目的领导者之一。 “这不是夸张地说,它是革命性我们的大型大分子机器的理解。对于澳门太阳赌城-最新网址留在生物科学研究的一支劲旅,这是至关重要的现代冷冻电镜的功能带到校园“。

创建生物化学新工厂

新的研究设施,尚未被命名,将被安置在 赫克托F。德卢卡生化科学复杂,其用户将来自整个校园内外。研究人员正计划利用国家的最先进的,强大的显微镜来研究一切从整个细胞的细胞器和单酶。 该莫格里奇研究所研究, 副校长的办公室,研究和研究生教育 (vcrge), 医学和公共卫生学院, UW Carbone的癌症中心和部门 生物分子化学神经科学 与生物化学在建立这种多万美元的工厂的努力部门的主要合作伙伴。 

果蝇细胞线粒体,其中冷冻电镜图像 the cell produces its energy.
果蝇细胞线粒体,其中冷冻电镜图像 
所述细胞产生的能量。这些图像 
在HHMI珍妮莉娅法姆研究校园产生,
使用的技术,不久将可在 
澳门太阳赌城-最新网址。西瑞benefield的图像礼貌
设计由罗宾·戴维斯。引文:网上生活2017;
6:e25940。 

该工厂预计2019年开目前,该部门正在寻找教师是谁在冷冻电镜研究的领导者,并希望加入该部门的努力。因为冷冻电镜的应用之广,这将不可避免地绘制部门进入新的领域,并在同一时间,建立在别人。 

以启动该设施的建立和运作,l和ick曾努力获得 uw2020补助 从vcrge。西瑞benefield,博士学位。科学家和专家在冷冻电镜此后不久被录用。她已被该设施的未来用户提供指导,比如在样品制备,成像和分析训练他们打在设施的成功不可或缺的作用。

“我已经在校园里正与有关研究人员走他们通过冷冻电镜项目如何发展,从样品制备到数据采集,”她解释说。 “我也一直让资源一起为新用户上手就他们的项目。例如,我有工作区设立了制备负染EM网格,对于大多数冷冻电镜项目一个重要的开端。它被谦卑是的东西是为部门和大学非常重要的一部分。”

benefield研究生物化学田纳西州查塔努加的大学完成了博士论文在范德堡大学微生物学。在那里,她学到了冷冻电镜,成为如醉如痴与技术。在2014年,她来到澳门太阳赌城-最新网址在病毒学教授实验室的博士后训练 保罗·阿基斯特,谁旨在利用新的设施可视化与负责兹卡,链节,非典,登革热,基孔肯雅和病毒复制相关联的结构。 

“西瑞的努力是一个现代化的冷冻电镜研究机构的操作很重要,” l和ick说。 “这个项目正在进行中,我们很高兴能有在船上工作人员会束缚我们努力建立这种设施。”

影响建立在强大和广泛的基础

冷冻电镜是一种技术,使研究人员能够获得在分子结构非常详细的研究。这使他们能够发现一种蛋白质是如何工作的,以及如何突变改变这种状况。知识结构提供了新的蛋白质的功能设计了坚实的基础,增强途径,使宝贵的生物制品,
和其他许多生物过程的改进。 

冷冻电镜可以产生以限定位置,建筑需要详细的结构,以及大量的生物分子,诸如细胞膜,细胞器,细胞 - 细胞接触的动力学,和病毒的相互作用与感染期间宿主。这些图像可以改变我们的跨所有生物技术和生物医学研究,包括对疾病的分子基础的跨越科学挑战的理解,以及药物治疗等新疗法的发现和开发。

呼肠孤病毒T1L粒子的冷冻电镜图像。它们显示 attachment fibers as indicated by white arrowheads.
呼肠孤病毒T1L粒子的冷冻电镜图像。它们显示 
附着纤维作为由白色箭头指示。这些病毒 
导致呼吸道和肠道炎症。图片提供:
丽贝卡秒。迪拉德和伊丽莎白女王。埃默里大学的赖特。 

在澳门太阳赌城-最新网址,教师正在探索这些地区的每一个角落 - 从生物化学教授 约翰·马克利大卫pagliarini 研究线粒体疾病的机制起源细菌学教授卡特里娜森林调查极小的微生物在淡水中经常丰富的结构。 

植物学和遗传学教授 玛丽莎otegui 研究机制植物细胞使用进行规范和业务蛋白质辨别它们如何影响细胞信号转导和发展。冷冻电镜帮助她获得细胞器和细胞膜直接可视化这些过程中有用3- d的图像。此外,生物分子化学教授 anjon audhya 调查用来生成囊泡运输承运人的机制,这将有助于更好地了解细胞内环境稳定的发展和疾病进展过程中保持。

在病毒学,生物化学和研究所分子病毒学教授 安palmenberg 最近解决了负责小小儿哮喘病毒的结构。到现在为止,她已与美国普渡大学合作,因为他们有冷冻电镜设备,澳门太阳赌城-最新网址很快就会有。 

在其他基础科学方面,生物化学教授有兴趣的DNA复制(迈克尔·考克斯吉尔wildongerRNA处理和控制 (萨姆·布彻, 朱迪思·金布尔MARV威肯斯剪接 (屠夫和 亚伦霍斯金斯),转录和基因调节(罗伯特l和ick和 aseem安萨里),马达蛋白(伊万·雷蒙),细胞膜融合(汤姆·马丁),参与离子通道和转运生物分子的结构(凯瑟琳亨茨勒-怀尔德曼, 亚历山德罗·塞内斯迈克尔·苏斯曼), 还有很多。在澳门太阳赌城-最新网址的冷冻电镜设施将让他们看到这些极为重要的分子复合物和细胞机器,这在此前是不可能的方式。 

建立在深厚的传统和社区 

该设施将在校园也培育合作,以及对教学的影响。许多来共同建立工厂的教师正在努力设计课程教这个新技术的本科生和研究生。 

“生物化学与校友和朋友的部门已经对基础设施的许多贡献,研究人员需要结构方法纳入他们的实验中,”椅子 布莱恩·福克斯 说。 “几十年来,从我们的投资结果的X射线晶体学和生物核磁共振光谱得到了持续而深刻的。与以冷冻电镜这一新的承诺,该部门打算继续其促进前沿生物学研究的传统。我们期待着这方面的努力在未来的通讯分享令人振奋的结果,而在其他通信。如果你是这一举措的启发,请告诉我们。”

故事由:凯恩korzekwa

拍摄者: 
安palmenberg和研究团队。