Эбби Дернбург
американский биолог
Эбби Дернбург
Альма-матерКалифорнийский университет в Беркли , бакалавр
Калифорнийский университет в Сан-Франциско , доктор философии
СупругГэри Карпен
Научная карьера
ПоляКлеточная биология , Генетика
УчрежденияКалифорнийский университет в Беркли
Национальная лаборатория имени Лоуренса в Беркли
Медицинский институт Говарда Хьюза
Научные консультантыКлейтон Хиткок
Дэн Кошланд
Джон Седат
Энн Вильнёв
Веб-сайтИсследовательский сайт

Эбби Ф. Дернбург — профессор клеточной и эволюционной биологии Калифорнийского университета в Беркли , исследователь Медицинского института Говарда Хьюза и старший научный сотрудник Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли .

Образование и начало карьеры

Дернбург получила степень бакалавра искусств по биохимии в 1987 году в Калифорнийском университете в Беркли . Там она провела полгода, работая в лаборатории органической химии, прежде чем присоединиться к лаборатории Дэна Кошланда , изучая бактериальный хемотаксис , или то, как клетки и организмы движутся в ответ на химический стимул. [1] После окончания университета она провела год, работая научным сотрудником в лаборатории Кошланда, где она была соавтором исследования, анализирующего структуру бактериального сенсорного рецептора. [2]

Затем Дернбург поступила в программу Tetrad в Калифорнийском университете в Сан-Франциско для своей докторской работы. Она получила докторскую степень в 1996 году, работая в лаборатории Джона Седата, изучая несколько аспектов организации и функционирования хромосом . Она разработала методы флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) для изучения генетического содержимого клеток и исследования того, как хромосомы организованы в ядрах клеток. Используя эти инструменты, она исследовала, как организация хромосом в ядре может влиять на транскрипцию , и как хромосомы взаимодействуют, чтобы отделиться друг от друга в процессе мейоза , используя муху Drosophila в качестве модельного организма . [3] [4] В частности, она использовала FISH для мониторинга хромосомного положения областей гетерохроматина — плотно упакованной области ДНК, связанной с неэкспрессированными генами — и гена мухи, называемого brown , который кодирует красный пигмент, который дает мухам их красные глаза; когда ген brown выключен, у мух карие глаза. Гетерохроматиновые области хромосом имеют тенденцию объединяться вместе в определенном отсеке ядра. Дернбург обнаружила, что когда область гетерохроматина была вставлена ​​рядом с геном brown , ген связывался с гетерохроматиновой областью ядра и, таким образом, был бы инактивирован, давая мухам с этой вставкой карие глаза. Исследование продемонстрировало влияние позиционирования хромосом на экспрессию генов. Дернбург также изучала роль гетерохроматина в сегрегации хромосом во время мейоза, обнаружив, что гетерохроматиновые области гомологичных хромосом остаются связанными друг с другом до метафазы I , или стадии, на которой хромосомы выстраиваются вдоль центра ядра перед первым раундом мейотического деления. [5] Эта ассоциация гарантирует, что полученные дочерние клетки будут иметь соответствующее количество хромосом. Она завершила свою диссертацию под названием « Ядерная архитектура у Drosophila melanogaster» , документируя эту работу в 1996 году. [6] Ее диссертация получила Мемориальную премию Ларри Сэндлера в 1997 году от Американского общества генетики , которая признает самую выдающуюся диссертацию в области генетики и биологии дрозофилы. [7]

Для своего постдокторского исследования Дернбург присоединилась к лаборатории Анны Вильнёв в Стэнфордском университете , где она перешла к работе с нематодным червем Caenorhabditis elegans . [1] Там, сосредоточившись на процессе мейоза, который она продолжает изучать в своей собственной лаборатории, она адаптировала методы FISH для изучения цитологии спаривания хромосом у червя. [7] В 1998 году она опубликовала исследование, документирующее, чем мейоз у червя отличается от мейоза у многих других эукариотических организмов . У большинства эукариот двухцепочечные разрывы в ДНК необходимы для спаривания и синапсиса между гомологичными хромосомами во время мейоза. Дернбург обнаружила, что у Caenorhabditis elegans двухцепочечные разрывы необходимы для рекомбинации и сегрегации хромосом во время мейоза, но не для гомологичного спаривания и синапсиса. [8] Результаты исследования показали, что в механизмах мейоза может быть больше разнообразия, чем предполагалось ранее. [7]

Исследовать

В 2000 году Дернбург основала свою лабораторию в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и Калифорнийском университете в Беркли, чтобы продолжить исследование организации и динамики хромосом, сосредоточившись на мейозе, используя нематодного червя Caenorhabditis elegans в качестве модельного организма . [9] Ее лаборатория внесла вклад в понимание сообществом того, как хромосомы находят и спариваются с соответствующим гомологом во время мейоза , что необходимо для правильной сегрегации хромосом и обеспечения соответствующего числа копий хромосом в дочерних клетках . Ее группа работала над пониманием того, как особые области хромосом, известные как центры спаривания, способствуют гомологичному спариванию хромосом, синапсису и сегрегации у червя. В 2005 году они опубликовали исследование, демонстрирующее, как центры спаривания выполняют две раздельные функции во время мейоза. [10] [11] Во-первых, они облегчают спаривание посредством стабилизации промежуточного комплекса, участвующего в процессе спаривания. Во-вторых, центры спаривания способствуют формированию синаптонемного комплекса , в котором белковый полимер действует как каркас для удержания гомологичных хромосом вместе во время рекомбинации. В связанном исследовании ее группа также обнаружила консервативную мейотическую контрольную точку , которая действует во время мейоза, чтобы распознавать непарные/несинапированные хромосомы. [11] [12] Клетки, идентифицированные как имеющие несинапированные хромосомы, подвергаются апоптозу или запрограммированной клеточной смерти, чтобы защититься от образования половых клеток с неправильным числом хромосом. [12]

Группа Дернбурга также обнаружила, что функции центров спаривания зависят от семейства из четырех ДНК-связывающих цинковых пальцевых белков — называемых белками HIM или ZIM — которые распознают и связывают короткие повторяющиеся последовательности, которые являются отличительными признаками центров спаривания. [13] Каждый белок him или zim распознает определенную последовательность центра спаривания, чтобы помочь объединить гомологичные хромосомы. [13] [14] Группа Дернбурга впервые обнаружила ген him-8 , который кодирует белок, отвечающий за правильное мейотическое разделение X-хромосомы червя. [15] Эти белки облегчают взаимодействие между центрами спаривания и комплексом микротрубочек и моторным белком, называемым динеином , которые позволяют хромосомам перемещаться вдоль ядерной оболочки, пока они не встретят своего партнера. [1]

Дернбург также вышел за рамки изучения нематод и приступил к изучению механизмов мейоза у планарий , которые являются непаразитическими плоскими червями, а также у другого вида нематод, называемого Pristionchus pacificus, чтобы понять, как механизмы мейоза сохраняются — или расходятся — у разных видов. [1]

Лаборатория Дернбурга также разрабатывает методы микроскопии живых нематод. Используя визуализацию живых клеток, они обнаружили, что синаптонемный комплекс , особая структура, которая удерживает вместе гомологичные хромосомы и позволяет им проходить мейотическую рекомбинацию , представляет собой жидкий кристалл . [16] Это привело их к предложению механизма перекрестной интерференции, основанного на механизме реакции-диффузии . [17]

В 2008 году Дернбург стала исследователем в Медицинском институте Говарда Хьюза . [18] Она также занимает должность старшего научного сотрудника факультета в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли .

Награды и почести

Ссылки

  1. ^ abcd "Meiosis Maven". The Scientist Magazine® . Получено 2018-12-31 .
  2. ^ Falke, J; Dernburg, AF; Sternberg, DA; Zalkin, N; Milligan, DL; Koshland, DE (1988-11-01). «Структура бактериального сенсорного рецептора. Сайт-направленное сульфгидрильное исследование». Журнал биологической химии . 263 (29): 14850–8. doi : 10.1016/S0021-9258(18)68117-7 . PMID  3049592.
  3. ^ Дернбург, Эбби Ф.; Броман, Карл В.; Фанг, Дженнифер К.; Маршалл, Уоллес Ф.; Филипс, Дженнифер; Агард, Дэвид А.; Седат, Джон В. (1996-05-31). «Нарушение ядерной архитектуры при дальних взаимодействиях хромосом». Cell . 85 (5): 745–759. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81240-4 . ISSN  0092-8674. PMID  8646782.
  4. ^ Уэллс, Уильям. «Не списывайте со счетов «мусорную» ДНК». New Scientist . Получено 01.01.2019 .
  5. ^ Дернбург, Эбби Ф.; Седат, Джон У.; Хоули, Р. Скотт (1996-07-12). «Прямое доказательство роли гетерохроматина в мейотической сегрегации хромосом». Cell . 86 (1): 135–146. doi : 10.1016/S0092-8674(00)80084-7 . ISSN  0092-8674. PMID  8689681.
  6. ^ "Архитектура ядра у дрозофилы меланогастер /". ResearchGate . Получено 2019-01-08 .
  7. ^ abcd Хоули, Р. Скотт (апрель 2011 г.). «Премия Новицкого 2011 г.: Эбби Ф. Дернбург». Генетика . 187 (4): 999–1000. doi :10.1534/genetics.111.127829. ISSN  0016-6731. PMC 3070538 . 
  8. ^ Дернбург, Эбби Ф.; Макдональд, Кент; Молдер, Гэри; Барстед, Роберт; Дрессер, Майкл; Вильнёв, Энн М. (1998-08-07). «Мейотическая рекомбинация у C. elegans инициируется консервативным механизмом и необязательна для синапсиса гомологичных хромосом». Cell . 94 (3): 387–398. doi : 10.1016/S0092-8674(00)81481-6 . ISSN  0092-8674. PMID  9708740.
  9. ^ "Dernburg Lab". mcb.berkeley.edu . Получено 2019-01-08 .
  10. ^ MacQueen, Amy J.; Phillips, Carolyn M.; Bhalla, Needhi; Weiser, Pinky; Villeneuve, Anne M.; Dernburg, Abby F. (2005-12-16). «Участки хромосом играют двойную роль в установлении гомологичного синапсиса во время мейоза у C. elegans». Cell . 123 (6): 1037–1050. doi :10.1016/j.cell.2005.09.034. ISSN  0092-8674. PMC 4435800 . PMID  16360034. 
  11. ^ ab "Новости исследований: изучение секса от элегантного червя". www2.lbl.gov . Получено 08.01.2019 .
  12. ^ ab Bhalla, Needhi; Dernburg, Abby F. (2005-12-09). «Сохранившаяся контрольная точка контролирует синапсис мейотической хромосомы у Caenorhabditis elegans». Science . 310 (5754): 1683–1686. Bibcode :2005Sci...310.1683B. doi :10.1126/science.1117468. ISSN  1095-9203. PMID  16339446. S2CID  37038648.
  13. ^ ab Preuss, Paul (2006-12-04). "Новые подсказки о том, как эволюционирует секс | Berkeley Lab". Центр новостей . Получено 2019-01-08 .
  14. ^ Филлипс, Кэролин М.; Дернбург, Эбби Ф. (декабрь 2006 г.). «Семейство белков с цинковыми пальцами необходимо для специфического спаривания и синапсиса во время мейоза у C. elegans». Developmental Cell . 11 (6): 817–829. doi : 10.1016/j.devcel.2006.09.020 . ISSN  1534-5807. PMID  17141157.
  15. ^ Филлипс, Кэролин М.; Вонг, Чихант; Бхалла, Нидхи; Карлтон, Питер М.; Вайзер, Пинки; Менели, Филип М.; Дернбург, Эбби Ф. (2005-12-16). "HIM-8 связывается с центром спаривания Х-хромосомы и опосредует хромосомно-специфический мейотический синапсис". Cell . 123 (6): 1051–1063. doi :10.1016/j.cell.2005.09.035. ISSN  0092-8674. PMC 4435792 . PMID  16360035. 
  16. ^ Рог, Офер; Кёлер, Симона; Дернбург, Эбби Ф. (2017). «Синаптонемный комплекс обладает жидкокристаллическими свойствами и пространственно регулирует факторы мейотической рекомбинации». eLife . 6 . doi : 10.7554/eLife.21455 . PMC 5268736 . PMID  28045371. 
  17. ^ Чжан, Лянъюй; Кёлер, Симона; Рилло-Бон, Регина; Дернбург, Эбби Ф. (2018). «Компартментализированная сигнальная сеть опосредует контроль кроссинговера в мейозе». eLife . 7 . doi : 10.7554/eLife.30789 . PMC 5906097 . PMID  29521627. 
  18. ^ "Эбби Ф. Дернбург". HHMI.org . Получено 2019-01-01 .
  19. ^ "АРХИВ - Архив программы Президентской премии в области ранней карьеры для ученых и инженеров (PECASE) - Страница архива публичных веб-сайтов OER". archives.nih.gov . Получено 31 декабря 2018 г.
  20. ^ "Дернбург и Ногалес названы членами Американского общества клеточной биологии". Biosciences Area . 2017-11-28 . Получено 2018-12-31 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Abby_Dernburg&oldid=1218414467"