Eckard Wimmer - Eckard Wimmer

W przypadku innych zastosowań zobacz Wimmer .
Eckard Wimmer
Wimmer, Eckard.jpg
Urodzić się ( 22.05.1936 )22 maja 1936 (wiek 85)
Berlin , Niemcy
Alma Mater Uniwersytet w Getyndze
Znany z Pierwszy syntezy de novo z wirusa polio
Nagrody MW Beijerinck Virology Prize 2011
Złoty Medal Kocha 2012
Kariera naukowa
Pola Biologia , Wirusologia
Instytucje Uniwersytet Stony Brook
Strona internetowa www .mgm .stonybrook .edu /wimmer

Eckard Wimmer (ur. 22 maja 1936) jest niemiecko-amerykańskim wirusologiem , chemikiem organicznym i wybitnym profesorem genetyki molekularnej i mikrobiologii na Uniwersytecie Stony Brook . Najbardziej znany jest ze swojej przełomowej pracy nad biologią molekularną wirusa polio i pierwszej chemicznej syntezy genomu wirusa zdolnego do infekcji, a następnie produkcji żywych wirusów.

życie i kariera

Eckard Albert Friedrich Wimmer urodził się 22 maja 1936 w Berlinie w Niemczech . Na początku II wojny światowej Wimmer w wieku trzech lat stracił ojca; w wieku dziewięciu lat, jego matka uciekła wraz z jego dwóch starszych braci do Saksonii , NRD , gdzie ukończył szkołę podstawową i liceum. Studiował chemię na Uniwersytecie w Rostocku w latach 1953-1956, a następnie uciekł do Niemiec Zachodnich, aby kontynuować studia chemiczne na Uniwersytecie w Getyndze . W 1962 uzyskał stopień Doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.) w Chemii Organicznej Produktów Naturalnych pod kierunkiem Hansa Brockmanna .

Wimmer pracował na Uniwersytecie w Getyndze jako pracownik naukowy i instruktor do 1964. Zaintrygowany chemią żywych komórek, jednak w 1964 zmienił swoje zainteresowania badawcze i dołączył do Gordona Tenera na Wydziale Biochemii Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej w Vancouver , Kolumbia Brytyjska, Kanada, w celu zbadania transferowego RNA . Następnie w 1966 roku pracował z Manfredem E. Reichmannem na Wydziale Botaniki Uniwersytetu Illinois w celu zbadania wirusów roślinnych.

W 1968 roku, podczas pięciomiesięcznej wizyty w laboratorium Davida Baltimore'a w MIT , Wimmer został zapoznany z wirusem polio , wybranym przez niego czynnikiem zakaźnym do dziś. W latach 1968-1974 wykładał i prowadził badania na Wydziale Mikrobiologii Szkoły Medycznej Uniwersytetu Saint Louis w Missouri . W 1974 roku wraz z rodziną przeniósł się na Uniwersytet Stony Brook na Long Island w stanie Nowy Jork , aby dołączyć do Wydziału Mikrobiologii Szkoły Medycznej, środowiska akademickiego, w którym jest nadal aktywnie zaangażowany. W 1979 r. awansował na profesora na Uniwersytecie Stony Brook, a od 1984 do 1999 r. pełnił funkcję przewodniczącego katedry. W roku 2002 Wimmer została uhonorowana tytułem Distinguished Professor Uniwersytetu Stanowego Nowego Jorku w Stony Brook
. Doktorat z literatury porównawczej na Uniwersytecie Stony Brook w 1988 roku. Mają dwoje dzieci.

Zainteresowania badawcze

Początkowo przeszkolony jako chemik organiczny, Wimmer rozwinął głębokie zrozumienie i fascynację wirusami jako replikującymi (żywymi) jednostkami biologicznymi, jak również (nieożywionymi) agregatami związków organicznych lub „jako chemikaliami z cyklem życiowym”. Po pracy nad strukturą tRNA i strukturą roślinnego wirusa RNA (satelitarnego wirusa martwicy tytoniu ), Wimmer zdecydował się na badanie wirusa polio w 1968 roku. Wirus polio jest przyczyną przerażającej choroby poliomyelitis , która może powodować nieodwracalny paraliż wiotki, a nawet śmierć. W latach sześćdziesiątych nie poznano biologii molekularnej proliferacji wirusa polio ani mechanizmu jego patogenezy .

Najważniejszym, wczesnym osiągnięciem Wimmera, na czele którego stanął Naomi Kitamura i inni członkowie jego laboratorium, było wyjaśnienie w 1981 roku struktury i organizacji genetycznej genomu wirusa polio, pierwszej sekwencji eukariotycznego wirusa RNA . Pierwotna struktura genomu była wówczas wyjątkowa wśród wirusów RNA, ponieważ była 3' poliadenylowana i 5' kowalencyjnie związana z białkiem zwanym VPg . Aniko Paul wykazał później, że VPg jest starterem w replikacji RNA. Powstała mapa genów dostarczyła niezbitych dowodów na istnienie poliproteiny , jedynego polipeptydu syntetyzowanego przez wirusa polio. Poliproteiny, po raz pierwszy postulowane przez Davida Baltimore'a , są cechą charakterystyczną ekspresji genów w wielu wirusach i we wszystkich retrowirusach . Laboratorium Wimmera nie tylko dostarczyło dowodów na istnienie poliproteiny, ale także w dużej mierze zidentyfikowało szlak, w którym poliproteina jest przetwarzana w funkcjonalne polipeptydy , gdzie Bert L. Semler wykazał, że rozszczepienia występują głównie w zachowanych ewolucyjnie miejscach Q^G. Badania te stały się podstawą do odkrycia „wewnętrznego miejsca wejścia rybosomu” ( IRES ) w genomie pikornawirusa przez Sung Key Jang (1988), niezależnie opisanego również przez Nahuma Sonenberga i jego współpracowników. Elementy IRES umożliwiają inicjację syntezy białek w sposób niezależny od czapeczki, co narusza wieloletni dogmat syntezy białek komórek eukariotycznych. IRES znalazły obecnie szerokie uznanie w biologii komórki i zastosowania w biotechnologii. Chimeryczny onkolityczny wirus polio IRES [PV (RIPO)], pierwotnie skonstruowany w laboratorium Wimmera, został obecnie opracowany przez Matthiasa Gromeiera z Duke University do leczenia ludzkiego glejaka.

Wimmer jest współodkrywcą receptora wirusa polio CD155, cząsteczki adhezyjnej komórki i antygenu nowotworowego, którego ekspresja jest regulowana przez szlak sonic hedgehog. Dziesięcioletnia współpraca z laboratorium Michaela Rossmanna i Steffenem Muellerem w laboratorium Wimmera zaowocowała krystaliczną strukturą dwóch zewnętrznych domen CD155, osiągnięciem, które rozwiązało architekturę kompleksu polio-receptor.

W 1991 Molla, Paul i Wimmer opublikowali pierwszą de novo , bezkomórkową syntezę dowolnego wirusa. Eksperyment ten doprowadził do badań biochemicznych pełnego cyklu życiowego wirusa polio w ekstraktach cytoplazmatycznych naiwnych komórek ssaków. Od tego czasu wielu badaczy wykorzystało tę strategię obejmującą „sok” komórkowy pozbawiony bariery błony komórkowej, jąder komórkowych lub mitochondriów do badania kluczowych etapów translacji wirusa polio i replikacji genomu.

Wykorzystując sekwencję nukleotydową genomu odszyfrowaną w 1981 r., Wimmer kontynuował pracę opublikowaną w 1991 r., syntetyzując chemicznie genom w postaci dwuniciowego DNA („cDNA”), który został następnie transkrybowany enzymatycznie do genomowego RNA i „wyładowany do życie” w systemie bezkomórkowym. Ta praca, opublikowana w 2002 roku przez Cello, Paula i Wimmera, była pierwszą syntezą organizmu w probówce bez naturalnego szablonu uzyskaną poza żywymi komórkami. Synteza wirusa polio przyciągnęła uwagę całego świata, wysokie pochwały, kpiny i surowe potępienie. Kilka lat później Wimmer opublikował esej w EMBO Reports, w którym zastanawiał się nad gorąco dyskutowanymi kwestiami, które wygenerowały ten nowy rodzaj badań (kwestie etyczne, pytania o globalną eradykację wirusa polio, obawy dotyczące „badań podwójnego zastosowania”). Oprócz dostarczenia „dowodu zasady”, eksperyment zapowiadał całkowitą syntezę organizmów z komputerami jako rodzicami, strategię pozwalającą na badanie struktury i funkcji biologii organizmu w stopniu niemożliwym do tej pory. Tymczasem biologia syntetyczna doprowadziła do powstania nowego rodzaju genetyki wirusa RNA i została wykorzystana do opracowania szybkich metod wspomaganej komputerowo syntezy chemicznej przekodowanych genomów wirusa. Ta strategia pozwala na generowanie nowych szczepionek w bardzo krótkim czasie.

Niedawno laboratorium Wimmera wyjaśniło kluczowy etap morfogenezy wirusa polio, który był nieuchwytny przez dziesięciolecia.

Nagrody i wyróżnienia

Bibliografia

  • Genetyka wirusowa. Redaktorzy gościnni Eckard Wimmer i Rob Goldbach. W „Current Opinion in Genetics & Development”. Obecna Biologia Sp. Tom. 2, nr 1, 1992
  • Receptory komórkowe wirusów zwierzęcych. Edytowane przez Eckarda Wimmera. Prasa laboratoryjna Cold Spring Harbor . Cold Spring Harbor, Nowy Jork, 1994
  • Sygnały RNA w replikacji genomu enterowirusów i rinowirusów. W: „Seminaria z wirusologii”. Redaktor gościnny Eckard Wimmer. Prasa akademicka. Tom. 8, 1997.
  • Biologia molekularna pikornawirusów. Pod redakcją Berta L. Semlera i Eckarda Wimmera. ASM Press, Waszyngton, DC, 2002.
  • Odkrywanie roli leków przeciwwirusowych w zwalczaniu polio. Sprawozdanie z warsztatów 2006. SL Katz, R. Andino, D. Joseph-McCarthy, JF Modlin, N. Nathanson, RJ Whitley, E. Wimmer. Krajowa Rada ds. Badań (Narodowa Akademia Nauk); National Academies Press Waszyngton, DC, USA
  • Pikornawiren – Grundlagen. Eckard Wimmer i Aniko Paul. „Medizinische Virologie, wyd. 2, WH Gerlach i HW Doer, red., Georg Thieme Verlag, 2009. (w języku niemieckim)

Bibliografia

Zewnętrzne linki

Synteza wirusa polio