Emily Balskus - Emily Balskus

Emily P. Balskus , 1980 yılında Ohio, Cincinnati'de doğan Amerikalı bir kimyasal biyolog, enzimolog, mikrobiyolog ve biyokimyacıdır. 2011'den beri Harvard Üniversitesi Kimya ve Kimyasal Biyoloji bölümünde öğretim üyesidir ve şu anda Morris Kahn Doçent olarak görev yapmaktadır. . 80'den fazla hakemli makale ve üç kitap bölümü yayınladı. 2012'den beri 170'in üzerinde konferans vermek üzere davet edildi, çeşitli yayın kurullarında görev aldı ve diğerleri arasında ACS ve Nature dergilerinde hakemlik yaptı. Balskus ayrıca şu anda Novartis , Kintai Therapeutics ve Merck & Co için danışman olarak hizmet vermektedir .

Hayatın erken dönemi ve eğitim

Balskus, maddenin seyreltme ve korunumu üzerine bir bilim fuarı deneyi yürüttüğü ilkokulda bilim alanında potansiyel bir kariyerle zaten ilgileniyordu. Daha sonra lisede kimya ile tanıştı ve "laboratuvarda molekülleri manipüle etmenin heyecanıyla büyülendi". Daha sonra bilimsel kariyerinde bu, canlı organizmalarda moleküllerin nasıl yapıldığına olan hayranlığına dönüştü. Blavatnik Genç Bilim Adamları Ödülleri için verdiği bir röportajda Balskus , bilime girmek için ilham aldığını çünkü tüm fen öğretmenlerinin kadın olduğunu söylüyor.

Balskus, 2002'de Williams College'dan kimya dalında en yüksek onur derecesiyle mezun oldu ve burada profesör Thomas E. Smith'in laboratuvarında (-)-hennoxazole A'nın sentezi üzerine ilk makalesini yayınladı. Daha sonra Cambridge Üniversitesi'ne Churchill Scholar olarak devam etti ve burada M.Phil kazandı . kimyada Steven V. Ley'in laboratuvarında . Balskus doktora derecesini aldı. 2008'de Harvard'da organik kimyager Eric Jacobsen ile birlikte çalıştı. Orada , tercih edilen stereoizomeri oluşturmak için büyük, döngüsel moleküller arasında kimyasal bağ oluşumunu kontrol etmek için asimetrik bir katalizör kullanma konusunda yeni bir fikir önerdi . Ardından, 2008'den 2011'e kadar Harvard Tıp Okulu'nda doğal ürünler araştırmacısı Christopher Walsh ile doktora sonrası bursu sürdürürken organik kimyadan kimyasal biyolojiye geçiş yaptı . Birlikte mikroorganizmaları zararlı UV ışığından korumak için kullanılan bir "mikrobiyal güneş kremi" olan scytonemin biyosentezi üzerinde işbirliği yaptılar . 2009 yılında Woods Hole'daki Deniz Biyolojisi Laboratuvarı'nda Mikrobiyal Çeşitlilik Yaz Kursu'na üye oldu ve mikrobiyal ekoloji ve çevresel mikrobiyoloji eğitimi aldı .

Araştırma

Balskus laboratuvarının araştırması, içimizde ve üzerimizde yaşayan trilyonlarca ortak, simbiyotik ve patojenik mikroorganizma olan insan mikrobiyomu etrafında toplanmıştır . Bu mikroorganizmalar arasında bakteriler , protozoalar ve virüsler bulunur . İnsan mikrobiyomunda genlerin bolluğu ( insan genomundaki miktarın 200 katı ) nedeniyle birçok enzim ve/veya mekanizmaları tanımlanamamıştır. Bu nedenle Balskus'un amaçlarından ikisi, bu mikrobiyal enzimlerin kimyayı gerçekleştirme mekanizmalarını aydınlatmak ve temel metabolik faaliyetlerden sorumlu spesifik mikropları, genleri ve enzimleri tanımlamaktır. Üçüncü bir amaç, mikrobiyal kimyayı yerinde kontrol etmek, işlemek ve incelemek için biyouyumlu yöntemler geliştirmektir .

Biyoinformatik , insan mikrobiyomunun geniş miktarda genini incelemek için Balskus laboratuvarında yoğun bir şekilde uygulanmaktadır. Biyoinformatik, "büyük miktarda biyolojik bilgiyi depolama, alma ve analiz etme bilimidir." Balskus laboratuvarında kullanılan biyoinformatik analiz örnekleri; filogenetik , dizi hizalamaları , homoloji modellemesi ve DNA açıklaması . Balskus laboratuar önemli bir başarı önceden bilinen dönüştürülmesinden sorumlu enzim tayini olduğunu kolin için trimetilamin , kolin, trimetilamin-liyaz. Kolinin CN bağının bölünmesi için gerekli olan gen kümesini tanımladılar ve bunun, daha önce bu tür bir kimyayı gerçekleştirdiği bildirilmeyen bir enzim sınıfı olan bir glisil radikal enzimini (GRE) kodladığını varsaydılar. Gen kümesinin dizi hizalamaları ve daha önce işlevsel olarak karakterize edilen glisil radikal enzimlerinin yanı sıra şüpheli enzimin homoloji modelleri, aktif bölgede korunmuş anahtar glisin ve sistein kalıntılarının varlığını ortaya çıkararak, enzimin GRE ailesinin bir üyesi olduğu hipotezini destekler. enzimlerin. Bu araştırma önemlidir çünkü kolin metabolizmasının kötü balık kokusu sendromu, alkolsüz yağlı karaciğer hastalığı, ateroskleroz ve kardiyovasküler hastalık ile olası bağlantıları vardır.

Bir diğer önemli yayın, insan bağırsağı mikrobiyomlarında öne çıkan bir glisil radikal enzimi, trans-4-hidroksi-L-prolin'i metabolize eder, Balskus ve ekibi tarafından kullanılan önemli bir araştırma yaklaşımının ana hatlarını verir; kimyasal olarak yönlendirilen fonksiyonel profil oluşturma. Önce ilgili enzim ailesi (bu durumda GRE ailesi) tanımlanır ve tüm üyelerin amino asit dizileri karşılaştırılır. Enzim ailesinin zaten karakterize edilmiş üyelerinin yapıları ve işlevleri ve sorumlu amino asit kalıntıları bilgisi ile, biyolojik işlevi paylaşan kümelerdeki enzim dizilerini birlikte gruplandırmak için bir dizi benzerlik ağı (SSN) oluşturulur. SSN, girdi olarak enzim ailesinin amino asit dizilerini kullanan nicel bir metagenomik analiz aracı olan Short-BRED tarafından üretilen verileri yorumlamak için kullanılır. Short-BRED, benzer üyelerden oluşan her bir grubun benzersiz dizi işaretçilerini tanımlar ve insan mikrobiyomunda bunların bolluğunu sırayla belirler. Bu araç, karaktersiz üyeleri belirlemek ve bolluklarına göre çalışmalarına öncelik vermek için kullanılabilir.

Biyouyumlu kimya, Balskus laboratuvarındaki bir başka ayrılmaz stratejidir. Bu dönüşümler, "canlı organizmaların metabolizması ile biyolojik işlevi değiştirecek şekilde etkileşime giren enzimatik olmayan kimyasal reaksiyonlar" olarak tanımlanır. Sırasıyla enzimatik olmayan katalizörler, demir(III) ftalosiyanin ve paladyum kullanarak mikropların reaktivitesini değiştirmek için biyouyumlu siklopropanasyon ve hidrojenasyon reaksiyonları geliştirebilmişlerdir. Balskus tarafından kullanılan bu yaklaşımın bir başka uygulaması, geçiş metali katalizli reaksiyonların kullanımıyla oksotropik mikropların aktivitesini kurtarmaktır . Bu yaklaşım, mikropların büyümesi ve hayatta kalması için gerekli olan temel besinleri doğal olmayan bir yolla üretir. Bir rutenyum katalizörü kullanarak folik asidin öncüsü olan p- aminobenzoik asit ( PABA ) üretme yeteneğinden yoksun bir oksotrofu kurtarmayı başardılar . Yukarıda bahsedilen yaklaşımların başarısı, mikrobiyal büyüme ve aktivitenin kontrol edilebileceğini ve çeşitli kimyasal üretim uygulamaları için kullanılabileceğini göstermektedir.

Balskus laboratuvarının yakın tarihli bir başarısı (2019), genotoksin olan kolibaktinin DNA'ya zarar verme mekanizmasını aydınlatmaktı. Bir siklopropan "savaş başlığının" bir alkilasyon reaksiyonu yoluyla DNA zincirlerini kırdığını buldular. Balkus laboratuvarı tarafından araştırılan diğer araştırma alanları, mikrop ilaç metabolizmasıdır. The Scientist dergisine verdiği röportajda Balskus, digoksin ve insan metabolizmasının yan ürünleri gibi birçok ilacın bağırsak bakterileri tarafından parçalanabileceğine ve bu moleküllerin beklenenden daha düşük etkilerine yol açabileceğine dikkat çekti. Genel olarak, Balskus laboratuvarı tarafından yapılan çalışma, insan mikrobiyomunu araştırmak ve sağlığımızı nasıl etkilediğini anlamak için gereken temel stratejileri sunar. Umutları, insan konakçı üzerinde değil, bunun yerine mikrobiyomları üzerinde çalışan terapötik stratejilerin gelişimini etkilemektir.

gönüllülük

Balskus, bağırsak mikrobiyotasının kimyasal ve biyolojik konularına ilişkin 2019 Keystone Konferansının ortak organizatörüydü. Bu konferansın ana görevi, mikrobiyom araştırma alanını geliştirmek için ksenobiyoloji, ekoloji ve türler arası iletişim gibi "...diğer disiplinleri benimsemek" idi.

Ödüller ve onurlar

Referanslar

Dış bağlantılar