Катрин Тедик - Изкуството да дешифрираме сигнални събития
Основна навигация
Той е един от най-важните контролни центрове в клетката - молекулата mTOR регулира клетъчния растеж в зависимост от снабдяването с хранителни вещества и играе важна роля при рак, невродегенеративни заболявания и процеси на стареене. Д-р Катрин Тедиек от Института по биология III към Университета във Фрайбург се интересува от въпроса как инсулинът, растежните фактори или различни хранителни вещества като аминокиселини влияят на сложната система mTOR и как това влияе на сигналните мрежи и растежа на човешките клетки, както и на продължителността на живота на вашия модел организъм C. елеганс засяга. Използвайки подход на системна биология, тя и нейните колеги наскоро симулираха сложните процеси около mTOR мрежата и разработиха модел, който описва динамично процесите изненадващо добре.
Отначало тя беше разкъсвана между научна и художествена степен. В ретроспекция тя намира решението си да работи в биологията за добър избор, тъй като днес в нейните очи работата на изследовател е изключително интердисциплинарна и не толкова далеч от подхода на художник. „Ходът на експеримент изисква много ръчни умения, но генерирането на идеи и концепцията на експериментите е изключително творчески процес“, казва д-р. Катрин Тедиек от Института по биология III към Университета във Фрайбург. Младшият ръководител на изследователската група от катедрата по биоинформатика и молекулярна генетика на експерта по C. elegans проф. В момента Ралф Баумистер работи върху сигнална мрежа в човешките клетки и в червеевия модел, което е особено вълнуващо от клинична гледна точка. И с които в цялата му сложност може да се справи само с креативни решения.
Сонда за глад
След завършване на диплома по биотехнологии в Страсбург през 2001 г., Thedieck прави докторска степен в областта на изследването на сигналите и протеомиката в Центъра за изследване на инфекции Helmholtz (HZI) в Брауншвайг, а след това между 2006 и 2008 прави докторантура в Biozentrum Basel с проф. Д-р. Майкъл Н. Хол. Нейните изследвания продължават да се фокусират върху целта на бозайниците за рапамицин (mTOR), описана от Hall, клетъчен протеин, който взаимодейства с рапамицин. Рапамицин е лекарство, което може да потисне имунната система и се използва главно за лечение на различни видове рак. Действа, защото инхибира mTOR. На свой ред mTOR обикновено контролира процеси, които насърчават клетъчния растеж, като синтеза на протеини и рибозоми. Наред с други неща, mTOR реагира на хранителни вещества като аминокиселини, на доставчика на енергия АТФ или на хормона инсулин, който регулира нивото на захарта в кръвта. "Това е измервателна сонда, която открива хранителното ниво на клетката и в зависимост от това позволява или забранява растежа", казва Thedieck. Точно поради това рапамицин действа върху туморите - mTOR често е хиперактивен в раковите клетки и лекарството инхибира молекулата и по този начин растежа на раковите клетки.
Thedieck и нейните колеги от Фрайбургския институт по биология III знаят днес, например, че техните червеи стават почти два пъти по-стари, ако инсулиновият рецептор в клетките им е инхибиран и по този начин също TOR (при не-бозайниците "m" е пропуснато от името) - вместо около 30 дни, те живеят около 50 дни. Но би било твърде лесно, ако mTOR работи като двустепенен превключвател. Протеинът е част от различни мултипротеинови комплекси, например mTOR комплекси 1 и 2 (mTORC1, mTORC2). Те от своя страна взаимодействат с други молекули в клетките, за да повлияят на различни генетични програми. Многобройните вериги за обратна връзка в тези молекулярни каскади увеличават сложността на системата и затрудняват интерпретацията на прости експерименти, при които отделни играчи в мрежата са изключени. „Освен това тези мрежи не са статични структури, в които молекулите са активни или неактивни“, казва Thedieck. "Времето на взаимодействията е от решаващо значение, както и постепенната промяна в концентрацията на останалите играчи."