Ryszarda Carthew
Richarda W. Carthew | |
---|---|
Urodzić się |
Toronto Kanada
|
5 września 1956
Narodowość | kanadyjski |
Alma Mater | Instytut Technologii w Massachusetts |
Kariera naukowa | |
Pola | Biologia |
Instytucje | Uniwersytet Północno-Zachodni |
Praca dyplomowa | Charakterystyka ludzkich czynników transkrypcyjnych klasy II (1987) |
Doradca doktorski | Phillip A. Sharp |
Strona internetowa |
Richard William Carthew (urodzony 5 września 1956) jest biologiem rozwojowym i biologiem ilościowym na Northwestern University. Jest profesorem nauk molekularnych i dyrektorem Centrum Biologii Ilościowej NSF-Simons.
Edukacja i początek kariery
Carthew otrzymał tytuł licencjata. uzyskał dyplom z biologii na Queen's University w 1978 r. Tam realizował swoje zainteresowania ekologią, wykonując badania pod kierunkiem prof. Teda Browna dotyczące adaptacji środowiskowej sinic. Carthew kontynuował studia na Uniwersytecie w Toronto , gdzie uzyskał tytuł magistra. uzyskał stopień botaniki u prof. Johanna Hellebusta. Jednocześnie kontynuował naukę kompozycji muzycznej w Królewskim Konserwatorium Muzycznym w Toronto.
Po uzyskaniu dyplomu Carthew przez dwa lata pracował jako technik badawczy pod kierunkiem prof. Jacka Greenblatta w Banting and Best Department of Medical Research w Toronto. W tym czasie Carthew studiował biochemię transkrypcji genów eukariotycznych i zdecydował się porzucić karierę muzyczną na rzecz nauk biomedycznych. W 1982 roku Carthew rozpoczął studia doktoranckie w Massachusetts Institute of Technology, gdzie prowadził badania do pracy dyplomowej w laboratorium prof. Phillipa A. Sharpa . W trakcie swojej kariery doktorskiej Carthew przekształcił test zmiany mobilności elektroforezy, w skrócie EMSA, w test umożliwiający wykrywanie białek wiążących DNA specyficznych dla sekwencji z surowych ekstraktów komórkowych. Za pomocą tej metody zidentyfikował i zbadał czynnik transkrypcyjny komórek HeLa USF i jego rolę w regulacji transkrypcji genów. Carthew odegrał także rolę w spopularyzowaniu obecnie powszechnego stosowania w literaturze biomedycznej, zgodnie z którym wielu autorów artykułu jest „współautorami pierwszymi”. Carthew i jego kolega, doktorant Lewis Chodosh, postanowili zastosować ten mechanizm we wspólnej publikacji w Cell, zainspirowanej jego użyciem przez Andrew Fire i Marka Samuelsa. Ta nowatorska cecha ich artykułu została zauważona przez wielu i następnie przyjęta w innych publikacjach.
Po ukończeniu studiów Carthew kontynuował badania podoktoranckie na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley jako stypendysta Helen Hay Whitney Fellow. Carthew pracował pod kierunkiem prof. Geralda M. Rubina nad molekularnymi mechanizmami rozwoju oczu złożonych u Drosophila melanogaster . Wykazał, że białko domeny palca RING Seven in Absentia jest niezbędne, aby multipotencjalne komórki oka przyjęły los komórek fotoreceptorowych R7. W kolejnej pracy pokazał, że Siedem in Absentia jest aktywowane przez Ras szlak przekazywania sygnału i działa jak ligaza ubikwitynowa E3 , szybko degradując represor transkrypcji różnicowania komórek R7.
Kariera wydziałowa
Carthew założył niezależną grupę badawczą w 1992 roku na Uniwersytecie w Pittsburghu na Wydziale Nauk Biologicznych. Został profesorem zwyczajnym w 1998 r., a profesorem zwyczajnym w 2001 r. W 2001 r. Carthew przeniósł się na Northwestern University i został profesorem zwyczajnym na Wydziale Biologii Molekularnej, który znajduje się na terenie kampusu Evanston. W 2006 r. został mianowany profesorem biologii molekularnej Owena L. Coona. W latach 2012–2018 Carthew był liderem programu Chromatyna i Dynamika Jądrowa w Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center w Northwestern. Pełnił funkcję dyrektora finansowanego przez NCI Oncogenesis and Nuclear Dynamics Program. Program Szkoleniowy z Biologii Rozwojowej na lata 2007-2014. Obecnie pełni funkcję dyrektora finansowanego przez NIGMS programu szkoleniowego w zakresie komórkowych i molekularnych podstaw chorób w Northwestern.
We wczesnej fazie badań laboratoryjnych Carthew dokonano wielu nowatorskich rozwiązań. Grupa Carthew jako pierwsza ustaliła Drosophila jako system modelowy do badania polaryzacji komórek płaskich. Była to pierwsza grupa, która wykorzystała Drosophila jako model choroby do badań przesiewowych i testowania leków drobnocząsteczkowych pod kątem potencjalnej skuteczności w leczeniu chorób. Była to pierwsza grupa, która dostarczyła dowodów genetycznych na to, że Frizzled są receptorami Wnt in vivo. W 1998 roku grupa odkryła, że Drosophila jest zdolna do interferencji RNAi lub RNA . Laboratoria Andrew Fire i Craig Mello właśnie wykazali kluczową rolę dwuniciowego RNA jako czynnika wyzwalającego RNAi u nicieni Caenorhabditis elegans , czego odkrycie zakończyło się przyznaniem Nagrody Nobla w dziedzinie Fire i Mello w 2006 r. Pokazując, że RNAi istnieje również u innego zwierzęcia gatunku grupa Carthew pobudziła poszukiwania RNAi u ssaków, a także przyjęcie Drosophila jako głównego modelu do badania biochemicznych i genetycznych mechanizmów RNAi. Grupa Carthew opracowała także pierwszą i drugą generację transgenu systemy do wykonywania RNAi przeciwko dowolnemu genowi Drosophila na dowolnym etapie cyklu życiowego w sposób specyficzny dla tkanki lub komórki. System drugiej generacji został później rozszerzony na obejmujący cały genom zbiór linii transgenicznych ukierunkowanych na wszystkie opisane geny. Laboratorium Carthew w dalszym ciągu bada mechanizmy i funkcje małego, niekodującego świata RNA, który po raz pierwszy dostrzeżono przez pryzmat RNAi. Grupa zajmowała się tym, jak i dlaczego małe interferujące RNA (siRNA) i mikroRNA (miRNA) regulują ekspresję genów.
Od 2004 roku grupa Carthew zajmuje się także zagadnieniami ilościowymi związanymi z rozwojem. Zainspirowana biologią matematyczną D'Arcy Thompsonem i jego przełomową książką On Growth and Form (O wzroście i formie ) grupa wykazała, że topologia komórek nabłonkowych u Drosophila oko jest ograniczone ze względu na tendencję komórek do minimalizowania energii powierzchniowej. Ta pionierska praca pojawiła się w tym samym czasie, gdy inne grupy na całym świecie również zaczęły zajmować się fizycznymi aspektami morfogenezy. Niedawne prace w laboratorium Carthew skupiły się na dynamicznych cechach ekspresji genów, gdy komórki w trakcie rozwoju podlegają ograniczeniom pochodzenia. Praca ta skupiła się na znaczeniu czasu jako wymiaru w rozwoju zwierząt oraz na sieciach regulacyjnych genów mają na celu zapewnienie tymczasowej elastyczności rozwoju. Grupa Carthew odkryła, że gdy tempo rozwoju zostaje spowolnione poprzez ograniczenie metabolizmu komórkowego, represory genów stają się zbędne podczas restrykcji linii, a cała rodzina mikroRNA staje się ogólnie nieistotna dla rozwoju.
Centrum Biologii Ilościowej NSF-Simons
W lipcu 2018 r. Carthew został dyrektorem nowo utworzonego Centrum Biologii Ilościowej NSF-Simons na Northwestern University. Centrum Biologii Ilościowej, współfinansowane w ramach partnerstwa publiczno-prywatnego pomiędzy Narodową Fundacją Nauki a Fundacją Simonsa , składa się z 12 wykładowców z Northwestern, którzy są ekspertami w dziedzinie biologii rozwojowej, matematyki stosowanej i matematyki czystej. Misją Centrum jest znaczne poszerzenie zastosowania matematyki w badaniu ważnych zagadnień z biologii rozwoju. Odbywa się to poprzez wspieranie badań interdyscyplinarnych w Centrum oraz stymulowanie interdyscyplinarnych działań badawczych i szkoleniowych w całych Stanach Zjednoczonych. Wysiłki te są wspierane przez wysiłki trzech innych ośrodków NSF-Simons zlokalizowanych na terenie całego kraju.
Wybrane publikacje
- Cassidy JJ; Straughan AJ; Carthew RW (luty 2016). „Różnicowe maskowanie naturalnej zmienności genetycznej przez miR-9a u Drosophila” . Genetyka . 202 (2): 675–87. doi : 10.1534/genetyka.115.183822 . PMC 4788242 . PMID 26614743 .
- Wu PH.; Isaji M.; Carthew RW (10 października 2013). „Funkcjonalnie zróżnicowane kompleksy efektorowe mikroRNA są regulowane przez sygnalizację zewnątrzkomórkową” . Komórka Mol . 52 (1): 113–23. doi : 10.1016/j.molcel.2013.08.023 . PMC 3797187 . PMID 24055343 .