Jeffery Taubenberger - Biológia
Molekuláris iránytű a sejtek igazításához
Mi teszi a levelek öregedését ősszel
A keselyű gyöngytyúk demokráciája
Ekembo környezete: Az emberek nyílt tájakon is éltek
| Genetika | Mezőgazdaság, erdészet és állattenyésztés
A búzafajtát vad füvek keresztezésével hozták létre
| Genetika | Mezőgazdaság, erdészet és állattenyésztés
Árpa Pangenom: Mérföldkő az üveggyár felé vezető úton
Csökkentett táplálékfogyasztással, hosszabb élettartammal
Az állatmentes módszer megjósolja a nanorészecskék toxicitását
Sejtvándorlás: egy ismert fehérje újonnan felfedezett funkciója
Jeffery Taubenberger
Jeffery Karl Taubenberger (* 1961 Landstuhl, Németország) amerikai virológus. Ann Reiddel együtt elsőként szekvenálta az 1918-as „spanyol influenzát” kiváltó influenza vírus genomját. A genom 2005 végén jelent meg a folyóiratban Tudomány Az év egyik áttörésének nevezték el és az orvosi folyóirat A Lancet az év megválasztott tanulmánya ("Az év 2005-i papírja").
kiképzés
Jeffery Taubenberger Németországban született az amerikai hadsereg egyik tisztjének harmadik fiaként. Kilenc éves korában szüleivel Washington DC külvárosába költözött, miután apját áttették a Pentagonba. Taubenberger kombinált orvosképzést végzett (M.D., 1986) és természettudós (Ph. D., 1987) Virginia Orvosi Főiskola Richmondban olyan hallgatók számára szervezett tanfolyamon, akik orvosi alapkutatásra vágynak. Doktori dolgozatában azt vizsgálta, hogy a csontvelő őssejtjei hogyan differenciálódnak érett, fehérvérsejtekké. 1988-ban kezdett patológusként képezni Országos Rákintézet a Nemzeti Egészségügyi Intézetek. 1993-ban megszerezte első pozícióját az amerikai fegyveres erők Patológiai Intézetében (Fegyveres Erők Patológiai Intézete, AFIP). Új laboratóriumot kellett volna felállítania annak érdekében, hogy az akkor még általános molekuláris módszereket be tudja vezetni az intézet kóros munkájába. Egy év múlva kinevezték a Molekuláris Patológiai Tanszék élére. Ez magában foglalta egy kutatólaboratóriumot, amelyben alapkutatási kérdéseket vethetett fel.
Az AFIP a Walter Reed hadsereg orvosi központja Washington északkeleti részén. Eredetileg Abraham Lincoln hozta létre 1862-ben a "harctéri betegségek" leküzdésére. Ma a patológiai osztály elsősorban konzultációs szolgáltatásként szolgál, ahol a második vélemény ingyenesen beszerezhető a katonai orvosoktól és térítés ellenében a civil orvosoktól. Évente több tízezer kérdést dolgoznak fel, azzal a feltételezéssel, hogy az egyes esetek reprezentatív mintája megmaradhat. Az idő múlásával az AFIP mintegy 2 600 000 ember szövetmintáit gyűjtötte össze műtéti és boncolási anyagokból. Leginkább kocka méretű szövetdarabokról van szó, amelyeket formalinnal rögzítettek és paraffintömbökbe ágyaztak.
Delfin betegség
Az intézet az állatgyógyászat területén is aktív. 1987 telén az Egyesült Államok atlanti-óceáni partján a palackorrú delfinek körülbelül fele rejtélyes betegségben halt meg. Az AFIP állatorvos-patológus hajtott állatokból vett mintákból vírusfertőzést állapított meg. 1991-ben Albert Osterhausnak sikerült elkülönítenie egy morbillivírust a Földközi-tengeren hasonló betegség áldozatává vált delfinekből. Az első járvány mintáit túl rossznak ítélték meg ahhoz, hogy vírusokat találjanak; Taubenbergert egyébként arra kérték, hogy próbálja ki.
Az 1980-as évek végén Kary Mullis a polimeráz láncreakciónak (PCR) nevezett technikával megtalálta a DNS amplifikálásának módját. Ezzel a módszerrel Amy Krafft molekuláris biológusnak végül sikerült elkülönítenie a morbillivírus RNS fragmentumait. Ebből az alkalomból a csapat tökéletesítette az erősen bomlott szövetekből az RNS kivonásának technikáit PCR alkalmazásával. (Ha az RNS ellentétes szálával kezdi, mint az influenza vagy a morbillivírusok esetében, akkor először át kell másolnia őket egy azonos irányú DNS-szálba).
Az 1918-as "spanyol influenza" kórokozóját keresve
Mivel Taubenberger félt a finanszírozás csökkentésétől, 1995-ben a PCR alkalmazását kereste munkahelyén, a szövetminták hatalmas tárolását a washingtoni "Fegyveres Erők Patológiai Intézetében (AFIP)", ahol milliónyi szövetmintát tárolnak, amelyek közül sok még nem található meg vizsgálták, nemhogy értékelték. Végül úgy döntött, hogy megkeresi az 1918-as spanyol influenzát okozó influenza vírus maradványait. A tábor parafin blokkokat tartalmazott, összesen 77 katonától, akik a pandémiában haltak meg. Taubenberger csapata nem az azt követő bakteriális tüdőgyulladás, hanem az eredeti vírusfertőzés áldozatává vált halottak mintáit kereste. Hét minta ígéretesnek tűnt.
Az influenza vírus genomja körülbelül 13 000 bázispárból áll, amelyet a szövetmintákban körülbelül 100 bázispár hosszúságú darabokra bontottak. A PCR alkalmazásához először primereket kellett készíteni, azaz rövid DNS-darabokat, amelyek tükörképes szekvenciával rendelkeznek a fragmens két végén. Megkötik a fragmentumot, és egy polimerázt használnak az alapok feltöltésére a primerek között, hogy másolatot készítsenek. A keletkező génmásolatok milliói radioaktívan megjelennek a folyamat során. Ezután egy vékony gélen szétválaszthatók elektromos áram áramlásával a gélen. A radioaktívan jelölt fragmensek végső soron feketedést hagynak maguk után a gél fölé helyezett röntgenfilmen.
A "spanyol influenza" idején élt emberek szérumvizsgálatai alapján tudni lehetett, hogy a vírusnak a H1N1 altípusba kell tartoznia. A csapat először megvizsgálta az ilyen altípusú influenzavírusok összes rendelkezésre álló szekvenciáját, hogy meggyőződjön arról, hogy egy adott gén bármely szakasza megegyezik-e gyakorlatilag az összes bázissal. Ezeket a szakaszokat átalakítottuk primerekké. Az első cél annak meghatározása volt, hogy valóban vannak-e influenzavírus-fragmensek a szövetmintákban. A laboratóriumi munka nagy részét Ann Reid végezte, és több mint egy évig semmit sem talált. 1996. július 23-án Amy Krafft, akihez segítségért fordult, sikeresen szolgáltatta az első bizonyítékokat. A szövet egy Roscoe Vaugh nevű magánemberé volt, aki 1918. szeptember 26-án, a dél-karolinai Camp Jackson-ban halt meg a bal tüdő gyulladása miatt. Úgy tűnik, hogy a jobb szárny néhány nappal lemaradt a betegség előrehaladtával, ezért a vírus halálakor még mindig jelen volt.
A szekvencia - egy mátrix gén volt - nem egyezett pontosan egyetlen ismert szekvenciával sem, így a szennyeződés kizárható volt. Taubenberger csapata öt különböző génből összesen kilenc virális RNS-fragmenst izolált. Felajánlották az első kiadványt Természet de a szerkesztők visszaküldték őket anélkül, hogy átadták volna őket lektoroknak. Tudomány kezdetben szintén szkeptikus volt, de végül 1997. március 21-én publikálta a nukleotidszekvenciákat, amelyek együttesen a hemagglutinin gén 15 százalékának és négy másik gén néhány apró töredékének feleltek meg. [1] 1997 nyarára a csapat kidolgozta a hemagglutinin teljes szekvenciáját. Ezen a ponton felmerült az a probléma, hogy Roscoe Vaughn egy gén számára rendelkezésre álló anyagának a fele felhasználásra került. Előrelátható volt, hogy az 1918-as vírus mind a tíz génjét nem lehet szekvenálni a rendelkezésre álló anyagból. (1997 szeptemberében szintén pozitívnak találták James Downs nevű tizedes szövetét, aki 1918-ban influenza áldozatává vált a New York-i Camp Upton-ban.)
Johan Hultin bejut
A márciusi cikk Tudomány Johan Hultin is olvasta. A patológus már 1951-ben megpróbálta helyrehozni a "spanyol influenza" vírust az alaszkai Seward-félszigeten az örökfagyba temetett áldozatoktól. Az akkor Teller Mission nevű helyen holttesteket ásott, amelyekből a tüdőből mintákat vett az iowai laboratóriumba. Az összes ismert kutatási módszert alkalmazta, de nem talált aktív vírust. 1951-ben Albert P. McKee-vel együtt benyújtotta munkáját az Iowai Egyetemre. [2]. Nos, a PCR korában rájött, hogy megpróbálhatja újra.
1997 júliusában felajánlotta Jeffery Taubenbergernek, hogy térjen vissza Brevigbe - a mai nevén - Alaszkába. Ismét engedélyt kapott a "spanyol influenza" áldozatainak ásására, és ezúttal egy túlsúlyos, körülbelül 30 éves nő maradványaira bukkant, akit "Lucy" -nak nevezett el. [3] A testzsír megmentette a tüdőt a rothadástól, és Hultin eltávolította mindkét tüdőt, amelyeket a washingtoni Taubenbergerbe küldött. [4]
Kiderült, hogy a "Lucy" esetében a vírusfragmensek még kisebbek voltak - körülbelül 100 bázispár, míg Vaugh és Downs esetében 150 volt -, de most elegendő anyag állt rendelkezésre a vírus többszöri teljes szekvenálásához. Taubenbergernek és Reidnek sikerült egy teljes hemagglutinin szekvenciát létrehozni, és ezzel megerősíteni a Vaughn-nál kapott eredményeket. Mindhárom esetben - Vaughn, Downs és "Lucy" - az 1800 bázispár csak néhány helyen különbözött egymástól. Ez volt a lehető legjobb megerősítés arra, hogy az 1918-as hemagglutinin-szekvenciát valóban megtalálták.
Cikksorozatban a csapat közzétette az 1918-as influenzavírus teljes genomját. [5] A munkát a Háborús Veteránok Minisztériuma jóváhagyta (Veterán adminisztráció) és az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma. A genom 2005 végén jelent meg a folyóiratban Tudomány Az év egyik áttörésének nevezték el és az orvosi folyóirat A Lancet az év megválasztott tanulmánya ("Az év 2005-i papírja").
Majdnem tíz éves munka után Taubenberger és munkatársai sikeresen elkülönítették a kórokozó génfragmentumait, majd rejtvényként összerakták őket egy vírusgenom kialakításához. Ezt most az USA Betegségvédelmi Ügynökségének nagy biztonságú laboratóriumai védik.
Személyes
Jeffery Taubenberger ben született Amerikai hadsereg kórháza Landstuhlban született az Egyesült Államokbeli édesanyja és német apja fiaként. Apja, Heinz Karl Taubenberger akkor már számítógép-szakértő és sikeres görkorcsolyázó volt, aki az 1940-es évek végén és az 1950-es évek elején többször elnyerte a német junior görkorcsolya bajnok címet mind egyéni versenyeken, mind párkorcsolyában.
Szabadidejében Jeffery Taubenberger különféle fafúvós hangszereken játszik, különös tekintettel az oboára, a cor anglais-ra és a klarinétra. Fő érdeklődése azonban a zeneszerzés. 1981-ben megírta első művét, az operettetAz Útias Herceg („A hangulatos fejedelem”), a szöveg Andrew Russóval együtt, akinek Taubenberger nyitányát 1982 júliusában George Mason Egyetemi Zenekar premier. 1984-ben a D-moll szimfónia, amelyet ő mint a karmestert Richmond Közösségi Zenekar ugyanabban az évben lépett fel. További művek között szerepelt tenor- és zongoraszámok Goethe versei alapján (1985/86), két kvintett fafúvósoknak (1987/88) és g-moll vonósnégyes (1990), amely ugyanabban az évben jelent meg. Columbia vonósegyüttes és 1995-ben ismét Galéria kvartett elő lett adva. Különböző fantáziák szólózongorára (1994), e-moll vonósnégyes (1997) és "Daydreams", egy szimfonikus költemény nagy zenekarra (2000) következett. A C-dúr szimfónia és a h-moll vonósnégyes 2005 óta, illetve 2007 óta zajlik, de befejezésük fokozott szakmai és családi kötelezettségek.
Jeffery Taubenberger házas és két gyermeke van. Ma az Országos Egészségügyi Intézetben dolgozik.