Синтия Берроуз

Синтия Джейн Берроуз
Интервью Синтии Берроуз для Chemical Heritage Foundation в июле 2009 года.
Альма-матер	Бакалавр искусств Университета Колорадо (1975) Доктор философии Корнелльского университета (1982)
Научная карьера
Тезис	Влияние заместителей на алифатическую перегруппировку Кляйзена: синтез и кинетические исследования цианозамещенных аллилвиниловых эфиров  (1982)
научный руководитель	Барри Карпентер
Другие научные консультанты	Стэнли Кристол, Жан-Мари Лен

Синтия Дж. Берроуз — американский химик, в настоящее время выдающийся профессор кафедры химии в Университете Юты , где она также является заведующей кафедрой биологической химии, финансируемой президентом Тэтчер. Берроуз была старшим редактором журнала органической химии (2001-2013) и стала главным редактором Accounts of Chemical Research в 2014 году. ^{[1] , [2] , [3]}

Берроуз получила степень бакалавра по химии в Университете Колорадо (1975). Там она работала над диаграммами Штерна-Фольмера в лаборатории Стэнли Кристола в течение своего последнего года обучения. Она продолжила изучать физическую органическую химию в Корнеллском университете , где она получила степень доктора философии по химии в 1982 году, работая в лаборатории Барри Карпентера. Ее докторская диссертация была сосредоточена на цианозамещенных аллилвиниловых эфирах. Затем Берроуз провела короткую постдокторскую исследовательскую работу с Жаном-Мари Леном в Страсбурге , Франция . ^{[4] [5] [6]}

Лаборатория Берроуз интересуется химией нуклеиновых кислот, технологией секвенирования ДНК и повреждением ДНК. Ее исследовательская группа (состоящая из химиков-органиков, биологов, аналитиков и неоргаников) фокусируется на химических процессах, которые приводят к образованию мутаций, которые могут привести к заболеваниям (таким как рак). Ее работа включает изучение сайт-специфически модифицированных цепей ДНК и РНК и перекрестных связей ДНК-белок . Берроуз и ее группа широко известны тем, что расширили исследования технологии нанопор, разработав метод обнаружения повреждения ДНК с использованием нанопоры. ^{[1] , [3]}

Одной из задач лаборатории Берроуза является применение технологии нанопор для идентификации, количественной оценки и анализа повреждений ДНК, вызванных окислительными стрессами. Берроуз фокусируется на повреждениях, обнаруженных в человеческих теломерных последовательностях, важных хромосомных регионах, которые обеспечивают защиту от деградации и подвержены проблемам во время репликации ДНК . ^[7] Кроме того, исследования Берроуза по изменению состава нуклеиновых кислот могут предоставить ценную информацию о генетических заболеваниях, а также манипулировании функцией ДНК и РНК в клетках.

Технология нанопор важна для анализа биологических макромолекул, таких как ДНК и РНК, поскольку она позволяет обнаруживать мельчайшие количества образцов и обходит необходимость ПЦР- амплификации. ПЦР-амплификация и другие методы секвенирования ДНК не могут обнаружить повреждение ДНК в одиночку, поскольку их основа опирается на четыре классических немодифицированных основания: цитозин , аденин , гуанин и тимин . Одной из наиболее распространенных и преобладающих причин повреждения ДНК является окисление остатков гуанина до 8-оксогуанина, вызванное окислительными стрессами. 8-оксогуанин вызывает несоответствие пар с аденином, а не с цитозином, что в конечном итоге может вызвать точечные мутации во время репликации ДНК. ^[8] В контексте сшивания ДНК-белок 8-оксогуанин подвержен образованию аддуктов с аминокислотами, содержащими реактивные группы, такие как фенольная часть тирозина или терминальный амин лизина. ^{[9] , [10]} Обнаружение и количественное определение содержания 8-оксогуанина в теломерных последовательностях важно, поскольку его содержание увеличивается при стрессе, поскольку теломеры избегают клеточных механизмов восстановления ДНК. ^[11] Берроуз помог обнаружить специфические ДНК-гликозилазы, которые преимущественно восстанавливают окислительные повреждения на теломерных участках. ^[12]

Технология нанопор основана на пропускании постоянного электрического тока через наноразмерное отверстие, погруженное в электролитический раствор. Молекулы, которые проходят через пору или нарушают ток, блокируя ее, генерируют обнаружимый сигнал при измерении тока в зависимости от времени. Нанопоры могут быть как твердотельными конструкциями, так и небольшими белками. Чтобы изучить степень повреждения G-квадруплексов теломер, Берроуз использовал белок α-гемолизин, который содержит наноразмерное трубчатое ядро ​​и встроен в клеточную мембрану. ^[11] Поврежденные основания окислительно маркируются краун-эфиром для усиления сигнала тока, а также для уменьшения смягчающего воздействия 8-оксогуанина на нативную складку. ^[11] Когда цепь ДНК проходит через нее, отмеченное поврежденное основание производит характерный сигнал, поскольку оно нарушает приложенный ток.

Награды и почести включают в себя: ^[1]

• Стипендия NSF-CNRS по обмену учеными, 1981–82 гг.
• Научный сотрудник Японского общества содействия развитию науки, 1989–90 гг.
• Премия NSF за креативность, 1993–95
• Премия NSF за продвижение по службе, 1993–94
• Секция изучения биоорганических и натуральных продуктов, NIH, 1990–94
• Консультативный комитет по математике и физическим наукам NSF, 2005–2008 гг.
• Заместитель редактора, Organic Letters, 1999–2002
• Старший редактор журнала «Органическая химия», 2001–2013 гг.
• Премия Роберта У. Перри за преподавание, 2002 г.
• Премия ACS Юта, 2000 г.
• Премия имени Беа Сингер, 2004 г.
• Член Американской ассоциации специалистов по акустике (AAAS), 2004 г.
• Премия за выдающиеся научные и творческие исследования, Университет Юты, 2005 г.
• Премия имени Коупа, Американское химическое общество, 2008 г.
• Директор, Управляющий орган USTAR, 2009-2017
• Член Американской академии искусств и наук, 2009 г.
• Член Американского химического общества, 2010 г.
• Премия за выдающиеся достижения в преподавании, 2011 г.
• Главный редактор журнала «Accounts of Chemical Research», 2014 г.
• Премия Линды К. Амос за выдающиеся заслуги перед женщинами Университета Юты, 2014 г.
• Член Национальной академии наук, 2014 г.
• Премия имени Джеймса Флэка Норриса от Американского химического общества в области физической органической химии, 2018 г.
• Премия Уилларда Гиббса , 2018 г.