Уильям Шефер
американский генетик
Уильям Шефер
ФРС
Рожденный
Уильям Рональд Шефер

( 1964-08-29 )29 августа 1964 г. (60 лет)
Бостон , Массачусетс , США
НациональностьАмериканский, Британский
ОбразованиеСредняя школа Лейксайд, округ Декалб, Джорджия, США
Альма-матерГарвардский университет (бакалавр биологии, 1986); Калифорнийский университет в Беркли (доктор биохимии, 1991)
Научная карьера
ТезисПренилирование белков в saccharomyces cervesiae  (1990)
научный руководительДжаспер Райн
Веб-сайтhttps://www2.mrc-lmb.cam.ac.uk/group-leaders/n-to-s/william-schafer/

Уильям Рональд Шефер, FRS (родился 29 августа 1964 г.), нейробиолог и генетик, внесший важный вклад в понимание молекулярной и нейронной основы поведения. Его работа, в основном на нематоде C. elegans , использовала междисциплинарный подход для исследования того, как небольшие группы нейронов генерируют поведение, и он был пионером методологических подходов, включая оптогенетическую нейровизуализацию и автоматизированное поведенческое фенотипирование, которые оказали большое влияние на более широкую область нейронауки. Он сделал значительные открытия в области функциональных свойств ионотропных рецепторов в сенсорной трансдукции и роли щелевых контактов и внесинаптической модуляции в нейронных микросхемах. Совсем недавно он применил теоретические идеи из сетевой науки и теории управления для исследования структуры и функции простых нейронных коннектомов с целью понимания сохраняющихся вычислительных принципов в более крупных мозгах. Он является членом EMBO , исследователем Welcome и членом Академии медицинских наук .

Карьера

Шафер получил образование генетика и биохимика в Калифорнийском университете в Беркли под руководством Джаспера Райна . Во время своего исследования в докторантуре он обнаружил, что белки CAAX-box в дрожжах, включая Ras, пренилированы, и показал, что эта модификация необходима для мембранного нацеливания и биологической активности. [1]

Будучи постдоком в лаборатории Синтии Кеньон , он обнаружил, что дофамин подавляет локомоцию у C. elegans , и идентифицировал первый мутант нейронного кальциевого канала в скрининге червей с аномальной чувствительностью к дофамину. [2] В 1995 году он стал доцентом Калифорнийского университета в Сан-Диего .

После творческого отпуска в 2004–2005 годах, в 2006 году он перевел свою исследовательскую группу в Лабораторию молекулярной биологии в Кембридже, Великобритания. В 2020 году он был избран членом Королевского общества [3]

В 2019 году он был назначен штатным профессором (по совместительству) на кафедре биологии Лёвенского католического университета .

Исследовать

Генетически кодируемые индикаторы кальция: Первые генетически кодируемые индикаторы кальция были разработаны в 1997 году, но изначально их было сложно использовать на трансгенных животных. В 2000 году Шефер и его студент Рекс Керр показали, что GECI yellow cameleon 2 можно использовать для регистрации активности в мышцах и в отдельных нейронах трансгенных червей. [4] Это было первое использование оптогенетического датчика для регистрации динамики нейронной активности у животного. Используя эту технику, Шефер и его группа охарактеризовали свойства многих идентифицированных нейронов у червя, включая подтипы механосенсорных, хемосенсорных и ноцицептивных нейронов, [5] [6] [7] и показали, что такие молекулы, как TMC и каналы TRP, играют консервативные сенсорные функции в этих нейронах. [8] [9] [10]

Автоматизированное фенотипирование: группа Шефера также была пионером в использовании автоматизированной визуализации и машинного зрения для поведенческого фенотипирования. Сначала они использовали автоматизированный следящий микроскоп для записи поведения C. elegans в течение многих часов и измерения времени откладывания яиц; эти эксперименты показали, что черви колеблются между поведенческими состояниями, контролируемыми серотонином. [11] Более сложные трекеры червей позже использовались для генерации высококонтентных фенотипических данных для других видов поведения, таких как локомоция; [12] [13] [14] этот подход оказался очень полезным для точного измерения и классификации эффектов генов на нервную систему.

Сетевая наука: Шафер также работал с сетевыми учеными, чтобы исследовать структуру нейронного коннектома C. elegans . В частности, он признал, что нейромодуляторная сигнализация, будучи в значительной степени внесинаптической, образует параллельный беспроводной коннектом, топологические особенности и режимы взаимодействия которого с проводным коннектомом можно проанализировать как мультиплексную сеть. [15] Вместе с группой Ласло Барабаши его группа также провела первую проверку идеи о том, что теория управления может быть использована для прогнозирования нейронной функции на основе топологии сложного нейронного коннектома [16]

Ссылки

  1. ^ Schafer WR, Kim R, Sterne R, Thorner J, Kim SH, Rine J (июль 1989). «Генетическое и фармакологическое подавление онкогенных мутаций в генах ras дрожжей и человека». Science . 245 (4916): 379–85. Bibcode :1989Sci...245..379S. doi :10.1126/science.2569235. PMID  2569235.
  2. ^ Schafer WR, Kenyon CJ (май 1995). "Гомолог кальциевого канала, необходимый для адаптации к дофамину и серотонину у Caenorhabditis elegans". Nature . 375 (6526): 73–8. Bibcode :1995Natur.375...73S. doi :10.1038/375073a0. PMID  7723846. S2CID  4327412.
  3. ^ "William Schafer". Королевское общество . Получено 20 сентября 2020 г.
  4. ^ Керр Р., Лев-Рам В., Бэрд Г., Винсент П., Циен Р.Й., Шефер В.Р. (июнь 2000 г.). «Оптическая визуализация кальциевых переходов в нейронах и глоточных мышцах C. elegans». Neuron . 26 (3): 583–94. doi : 10.1016/S0896-6273(00)81196-4 . PMID  10896155. S2CID  311998.
  5. ^ Hilliard MA, Apicella AJ, Kerr R, Suzuki H, Bazzicalupo P, Schafer WR (январь 2005 г.). «In vivo визуализация нейронов ASH C. elegans: клеточный ответ и адаптация к химическим репеллентам». The EMBO Journal . 24 (1): 63–72. doi :10.1038/sj.emboj.7600493. PMC 544906. PMID  15577941 . 
  6. ^ Suzuki H, Thiele TR, Faumont S, Ezcurra M, Lockery SR, Schafer WR (июль 2008 г.). «Функциональная асимметрия вкусовых нейронов Caenorhabditis elegans и ее вычислительная роль в хемотаксисе». Nature . 454 (7200): 114–7. Bibcode :2008Natur.454..114S. doi :10.1038/nature06927. PMC 2984562 . PMID  18596810. 
  7. ^ Suzuki H, Kerr R, Bianchi L, Frøkjaer-Jensen C, Slone D, Xue J, Gerstbrein B, Driscoll M, Schafer WR (сентябрь 2003 г.). «In vivo визуализация механосенсорных нейронов C. elegans демонстрирует особую роль канала MEC-4 в процессе ощущения нежного прикосновения». Neuron . 39 (6): 1005–17. doi : 10.1016/j.neuron.2003.08.015 . PMID  12971899. S2CID  11990506.
  8. ^ Киндт К.С., Вишванат В., Макферсон Л., Кваст К., Ху Х., Патапутян А., Шафер В.Р. (май 2007 г.). «Caenorhabditis elegans TRPA-1 участвует в механочувствительности». Природная неврология . 10 (5): 568–77. дои : 10.1038/nn1886. PMID  17450139. S2CID  13490958.
  9. ^ Chatzigeorgiou M, Yoo S, Watson JD, Lee WH, Spencer WC, Kindt KS, Hwang SW, Miller DM, Treinin M, Driscoll M, Schafer WR (июль 2010 г.). «Специфические роли каналов DEG/ENaC и TRP в осязании и термочувствительности в ноцицепторах C. elegans». Nature Neuroscience . 13 (7): 861–8. doi :10.1038/nn.2581. PMC 2975101 . PMID  20512132. 
  10. ^ Chatzigeorgiou M, Bang S, Hwang SW, Schafer WR (февраль 2013 г.). "tmc-1 кодирует чувствительный к натрию канал, необходимый для хемосенсорики соли у C. elegans". Nature . 494 (7435): 95–99. Bibcode :2013Natur.494...95C. doi :10.1038/nature11845. PMC 4021456 . PMID  23364694. 
  11. ^ Waggoner LE, Zhou GT, Schafer RW, Schafer WR (июль 1998). «Контроль альтернативных поведенческих состояний серотонином у Caenorhabditis elegans». Neuron . 21 (1): 203–14. doi : 10.1016/S0896-6273(00)80527-9 . PMID  9697864. S2CID  15043008.
  12. ^ Geng W, Cosman P, Berry CC, Feng Z, Schafer WR (октябрь 2004 г.). «Автоматическое отслеживание, извлечение признаков и классификация фенотипов C elegans». IEEE Transactions on Biomedical Engineering . 51 (10): 1811–20. CiteSeerX 10.1.1.523.8395 . doi :10.1109/TBME.2004.831532. PMID  15490828. S2CID  8977741. 
  13. ^ Yemini E, Jucikas T, Grundy LJ, Brown AE, Schafer WR (сентябрь 2013 г.). «База данных поведенческих фенотипов Caenorhabditis elegans». Nature Methods . 10 (9): 877–9. doi :10.1038/nmeth.2560. PMC 3962822 . PMID  23852451. 
  14. ^ Brown AE, Yemini EI, Grundy LJ, Jucikas T, Schafer WR (январь 2013 г.). «Словарь поведенческих мотивов раскрывает кластеры генов, влияющих на локомоцию Caenorhabditis elegans». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (2): 791–6. Bibcode : 2013PNAS..110..791B. doi : 10.1073/pnas.1211447110 . PMC 3545781. PMID  23267063 . 
  15. ^ Bentley B, Branicky R, Barnes CL, Chew YL, Yemini E, Bullmore ET, Vértes PE, Schafer WR (декабрь 2016 г.). «Многослойный коннектом Caenorhabditis elegans». PLOS Computational Biology . 12 (12): e1005283. arXiv : 1608.08793 . Bibcode : 2016PLSCB..12E5283B. doi : 10.1371/journal.pcbi.1005283 . PMC 5215746. PMID  27984591 . 
  16. ^ Yan G, Vértes PE, Towlson EK, Chew YL, Walker DS, Schafer WR, Barabási AL (октябрь 2017 г.). «Принципы сетевого управления предсказывают функцию нейронов в коннектоме Caenorhabditis elegans». Nature . 550 (7677): 519–523. Bibcode :2017Natur.550..519Y. doi :10.1038/nature24056. PMC 5710776 . PMID  29045391. 
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=William_Schafer&oldid=1218414745"