Джефри Таубенбергер - Биология
Молекулярен компас за подравняване на клетките
Какво кара листата да стареят през есента
Демокрацията на лешоядите токачки
Околната среда на Ekembo: Хората също живееха в открити пейзажи
| Генетика | Земеделие, горско стопанство и животновъдство
Сортът пшеница е създаден чрез кръстосване на диви треви
| Генетика | Земеделие, горско стопанство и животновъдство
Ечемик Pangenom: Важен етап по пътя към стъкларския завод
С намален прием на храна, по-дълъг живот
Методът без животни прогнозира токсичността на наночастиците
Клетъчна миграция: новооткрита функция на известен протеин
Джефри Таубенбергер
Джефри Карл Таубенбергер (* 1961 г. в Ландщул, Германия) е американски вирусолог. Заедно с Ан Рийд той е първият последовател на генома на грипния вирус, предизвикал „испанския грип” от 1918 г. Публикуването на генома е в края на 2005 г. от списанието Наука Обявен за един от пробивите на годината и от медицинското списание The Lancet избрано изследване на годината („Документ на годината от 2005 г.“).
обучение
Джефри Таубенбергер е роден в Германия като трети син на офицер от американската армия. Когато е на девет, той и родителите му се преместват в предградията на Вашингтон, окръг Колумбия, след като баща му е преместен в Пентагона. Taubenberger завърши комбинирано обучение за лекар (М.Д., 1986) и естествен учен (Доцент доктор., 1987) на Медицински колеж във Вирджиния в Ричмънд на курс за студенти, които искат да започнат основни медицински изследвания. В докторската си дисертация той изследва как стволовите клетки на костния мозък се диференцират в зрели бели кръвни клетки. През 1988 г. започва обучението си като патолог в Национален институт по рака на Национални здравни институти. През 1993 г. получава първата си позиция в Института по патология на въоръжените сили на САЩ (Институт по патология на въоръжените сили, AFIP). Там той трябваше да създаде нова лаборатория, за да въведе общоприетите тогава молекулярни методи в патологичната работа на института. След една година е назначен за ръководител на Катедрата по молекулярна патология. Това включваше изследователска лаборатория, в която той можеше да преследва основни изследователски въпроси.
AFIP принадлежи на Медицински център на армията „Уолтър Рийд“ в североизточен Вашингтон. Първоначално е създаден от Ейбрахам Линкълн през 1862 г. за борба с „болестите на бойното поле“. Днес патологичният отдел служи предимно като консултативна служба, където второ становище може да бъде получено безплатно от военни лекари и срещу заплащане от цивилни лекари. Годишно се обработват десетки хиляди запитвания, като се предполага, че може да се запази представителна извадка за всеки случай. С течение на времето AFIP е събрал тъканни проби от около 2 600 000 души от хирургически и аутопсични материали. Най-вече това са парчета тъкан с размер на куб, фиксирани с формалин и вградени в блокове парафин.
Делфинова болест
Институтът се занимава и с ветеринарна медицина. През зимата на 1987 г. около половината от делфините в Атлантическия бряг на САЩ умират от озадачаваща болест. Ветеринарен патолог на AFIP заключи за вирусна инфекция от проби от управлявани животни. През 1991 г. Алберт Остерхаус успя да изолира морбиливирус от делфини, станали жертва на подобна болест в Средиземно море. Пробите от първата епидемия бяха счетени за твърде лоши, за да могат да се открият вируси; Таубенбергер все пак беше помолен да опита.
В края на 80-те години Кари Мълис е намерил начин да усили ДНК, използвайки техника, наречена полимеразна верижна реакция (PCR). С този метод молекулярният биолог Ейми Крафт най-накрая успя да изолира фрагменти от морбиливирусна РНК. По този повод екипът усъвършенства техниките за извличане на РНК от силно разложена тъкан с помощта на PCR. (Ако започнете с противоположна верига на РНК, какъвто е случаят с грип или морбиливируси, първо трябва да ги копирате в ДНК верига от същата посока).
В търсене на патогена, причиняващ „испанския грип” от 1918г
Тъй като Таубенбергер се страхува от съкращаване на финансирането, той потърси през 1995 г. приложение на PCR на работното си място, огромното съхранение на проби от тъкани в "Института по патология на въоръжените сили (AFIP)" във Вашингтон, в което се съхраняват милиони тъканни проби, много от които все още не са изследван, камо ли оценен. Накрая решил да търси останките от грипния вирус, причинил испанския грип през 1918 година. Лагерът съдържаше парафинови блокове от общо 77 войници, загинали в пандемията. Екипът на Taubenberger търси проби от мъртвите, които са станали жертва на първоначалната вирусна инфекция, а не на последвалата бактериална пневмония. Седем проби изглеждаха обещаващи.
Геномът на грипния вирус обхваща около 13 000 базови двойки, които бяха разбити на парчета с дължина около 100 базови двойки в тъканните проби. За да може да се използва PCR, първо трябваше да се конструират праймери, т.е. къси парчета ДНК с последователността в огледален образ до двата края на фрагмента. Те се свързват с фрагмента и се използва полимераза за попълване на основите между праймерите, за да се направи копие. Получените милиони генни копия са радиоактивно маркирани в процеса. След това те могат да бъдат разделени на тънък гел чрез преминаване на електрически ток през гела. Радиоактивно маркираните фрагменти в крайна сметка оставят почерняване върху рентгенов филм, който се поставя върху гела.
От серумните тестове на хора, живели по времето на "испанския грип", се знае, че вирусът трябва да принадлежи към подтипа H1N1. Екипът първо разгледа всички налични последователности на грипните вируси от този подтип, за да види дали някакви секции от определен ген съвпадат на практика във всички бази. Тези секции бяха преобразувани в грундове. Първата цел беше да се определи дали в тъканните проби действително присъстват фрагменти от грипни вируси. По-голямата част от лабораторната работа беше извършена от Ан Рийд и повече от година тя не намери нищо. На 23 юли 1996 г. Ейми Крафт, към която се беше обърнала за помощ, успя да предостави първоначални доказателства. Тъканта принадлежи на ефрейтор на име Роско Во, който почина на 26 септември 1918 г. в лагер Джаксън, Южна Каролина, от възпаление на левия бял дроб. Изглежда, че дясното крило изостава с няколко дни с напредването на болестта, така че вирусът все още е присъствал, когато е починал.
Последователността - това е матричен ген - не съвпада точно с никоя известна последователност, така че замърсяването може да бъде изключено. Екипът на Taubenberger изолира общо девет фрагмента вирусна РНК от пет различни гена. Те предложиха първата публикация Природата но редакторите ги върнаха обратно, без никога да са ги давали на рецензенти. Наука първоначално също беше скептичен, но накрая публикува нуклеотидните последователности на 21 март 1997 г., които заедно съответстваха на 15 процента от гена на хемаглутинина и няколко малки фрагмента от четири други гена. [1] До лятото на 1997 г. екипът е разработил пълната последователност на хемаглутинина. В този момент възникна проблемът, че половината от наличния материал на Роско Вон за този един ген е изразходван. Предвиждаше се, че всичките десет гена на вируса от 1918 г. не могат да бъдат секвенирани от наличния материал. (През септември 1997 г. тъкан от ефрейтор на име Джеймс Даунс, починал от грип в Кемп Ъптън, Ню Йорк, през 1918 г., също беше установен за положителен.)
Йохан Хултин влиза
Статията от март в Наука е бил прочетен и от Йохан Хултин. Още през 1951 г. патологът се опитва да възстанови вируса "испански грип" от жертви, погребани във вечната замръзналост на полуостров Сюард, Аляска. По това време на място, наречено Teller Mission, той беше изкопал тела, от които взе проби от белите дробове в лабораторията си в Айова. Той беше използвал всички изследователски методи, известни по онова време, но не откри активни вируси. Той представя работата си в Университета на Айова през 1951 г. заедно с Алберт П. Макки. [2]. Е, в ерата на PCR той осъзна, че може да опита отново.
През юли 1997 г. той предложи на Джефри Таубенбергер да се върне в Бревиг - както се наричаше сега мястото - в Аляска. Той отново получи разрешение да копае жертви на „испанския грип“ и този път се натъкна на останките на жена с наднормено тегло, на около 30 години, която кръсти „Луси“. [3] Телесните мазнини са предпазили белите дробове от гниене и Хултин е отстранил двата бели дроба, които е изпратил до Таубенбергер във Вашингтон. [4]
Оказа се, че в случая с "Lucy" фрагментите на вируса са били дори по-малки - около 100 базови двойки в сравнение със 150 в случая на Vaugh and Downs - но сега има достатъчно материал за пълна секвенция на вируса няколко пъти. Таубенбергер и Рийд успяха да създадат пълна хемаглутининова последователност и по този начин да потвърдят резултатите, получени при Вон. И в трите случая - Вон, Даунс и "Люси" - 1800-те базови двойки се различават само на няколко места. Това беше най-доброто възможно потвърждение, че хемаглутининовата последователност от 1918 г. наистина е намерена.
В поредица от статии екипът публикува целия геном на грипния вирус от 1918 г. [5] Работата е подкрепена от Министерството на ветераните от войната (Администрация на ветерана) и Министерството на отбраната на САЩ. Публикуването на генома е в края на 2005 г. от списанието Наука Обявен за един от пробивите на годината и от медицинското списание The Lancet избрано изследване на годината („Документ на годината от 2005 г.“).
След почти десет години работа, Taubenberger и неговите колеги успяха да изолират генни фрагменти от патогена и след това да ги съберат като пъзел, за да образуват вирусен геном. Сега това е защитено в лабораториите с висока степен на сигурност на Агенцията за защита на САЩ.
Лични
Джефри Таубенбергер е роден през Болница на американската армия Роден в Ландщул като син на майка си от САЩ и баща си германец. Баща му, Хайнц Карл Таубенбергер, по това време вече е компютърен експерт и успешен ролерист, който в края на 40-те и началото на 50-те многократно печели титлата на германския шампион по ролкови кънки за юноши както в индивидуално, така и в двойки.
В свободното си време Джефри Таубенбергер свири на различни дървени духови инструменти, по-специално на гобоя, cor anglais и кларинет. Основният му интерес обаче е композирането. През 1981 г. той пише първата си творба - оперетатаСвоенравният принц („Мрачният принц“), текстът заедно с Андрю Русо, чиято увертюра Таубенбергер през юли 1982 г. като диригент на Университетски оркестър "Джордж Мейсън" премиера. През 1984 г. Симфония в ре минор, който той като диригент на Ричмъндски обществен оркестър изпълнени през същата година. Включени са и други произведения Песни за тенор и пиано по стихове на Гьоте (1985/86), два квинтета за духови духове (1987/88) и струнен квартет в G-mol (1990), който излиза през същата година Струнен ансамбъл Колумбия и отново през 1995 г. от Галерия квартет е извършена. Следват различни фантазии за соло пиано (1994), струнен квартет в ми минор (1997) и „Мечти“, симфонична поема за голям оркестър (2000). Симфонията в до мажор и струнен квартет в си минор са в ход съответно от 2005 г. и 2007 г., но завършването им страда от повишени професионални и семейни задължения.
Джефри Таубенбергер е женен и има две деца. Днес работи в Националния здравен институт.