Intinderea muschilor ii face mai puternici (l)
Un profesor urmareste cum functioneaza arhitectura naturii la minut.
Rachelle Gaudet a fost numita profesor de biologie moleculara si celulara, la inceputul acestui an, fiind de mult interesata de structurile din jurul sau. Ea a crescut cu gandul ca va ajunge arhitect, pentru ca asta iar fi permis sa-si imbine latura stiintifica cu cea artistica. Insa a fost atrasa mai mult de stiinta datorita unei clase de chimie, in timpul liceului. “Nu sunt un arhitect, dar studiez arhitectura proteinelor,” a spus ea.
Astazi, Gaudet impreuna cu studentii si colegii sai de la laboratorul Northwest Building specializat in biologia structurala, studiaza cum forma inflenteaza functia in marile molecule biologice. In natura, cativa factori pot influenta comportamentul unei molecule. Factorul de baza, sunt atomii care alcatuiesc molecula. O molecula de hidrogen si oxigen se va comporta diferit, de exemplu, fata de una alcatuita din nitrogen, hidrogen si carbon.
Dar structura fizica a unei molecule poate fi , de asemenea, importanta, in special in cazul moleculelor biologice, cum ar fi proteinele, care contin mii de atomi. Astfel de molecule lungi in mod natural isi schimba forma, creand structuri complicate care pot expune anumiti atomi si ascunde altii. O molecula de proteina isi poate schimba modul de functionare prin expunerea sau ascunderea anumitor seturi de atomi cu proprietati particulare, cum ar fi abilitatea de a atrage alte molecule, prin pliurile sale structurale.. Este aceeasi molecula, doar ca se comporta diferit. Proteinele pot fi afectate atat prin metode chimice cat si fizice.
Sa luam caldura, de exemplu. Gaudet studiaza structura biologica a oamenilor cu privire la perceptia temperaturii, in special modul in care simtim temperaturile ridicate. Incorporate in membrana celulelor nervoase umane, sunt proteinele TRPV1, formate din aproximativ 800 de amino acizi. Patru dintre aceste molecule formeaza o singura unitate functionala, sau canal. Cand canalele TRPV1 detecteaza temperaturi peste 40 de grade Celsius, sau 104 grade Fahrenheit, moleculele isi schimba forma si creaza un por in membrana. Acesta permite ionilor incarcati sa treaca in celula, creand un semnal ”fierbinte” care circula prin centrii nervosi pana la creier.
Desi proteina noastra sensibila la caldura, TRPV1, este activata in mod normal de temperatura, Gaudet a spus ca raspunde, de asemenea, si la factorul chimic ce ii ofera ardeilor picanti, iuteala, cunoscut ca si capsaicina, care este cel care le ofera oamenilor senzatia extrema de caldura cand mananca ardei iuti, insa nu lasa daune de durata.
Trei oameni din laboratorul lui Gaudet s-au dedicat sa descopere structura 3-D a proteinei care simte caldura, a spus aceasta. Pana acum, acestia au descoperit cateva mecanisme prin care aceste canale, care simt caldura se adapteaza la stimulul lor, acestea sunt fie prin cresterea sau prin reducerea sensibilitatii lor, in functie de conditii.
Un alt punct major de cercetare, realizat in colaborare cu David Corey, profesor de neurobiologie la Harvard Medical School, se concentreaza pe simtul auzului. Cand o unda de sunet loveste urechea, vibreaza un ansamblu de celule senzoriale. Stimulul fizic de miscare al receptorilor senzitivi este transformat intr-un semnal electric care circula de-a lungul nervului auditiv, la creier, unde este perceput ca un sunet. Gaudet si Corey studiaza proteinele care transmit tensiunea mecanica generata de vibratiile provenite de la canalele receptorilor senzitivi, care genereaza semnalul electric rezultant.
Proteinele ca TRPV1 sensibile la caldura si aparatul receptorilor senzitivi care simt vibratiile si miscarea, joaca un rol cheie la intersectia dintre stimulii fizici si transformarea acestora in semnalul electric ce se deplaseaza catre creier. Astfel de proteine o fascineaza pe Gaudet cel mai mult.
In timpul studiilor universitare la Universitatea din Montreal, in tara sa natala Canada, in timpul unui curs privind enzimele care a pus mare accent pe structura moleculelor. Gaudet a ajuns la concluzia ca daca intelege stuctura acestora, ar putea intelege mai bine cum lucreaza acestea. Acea descoperire a importantei structurilor a adus-o pe calea muncii sale actuale.
Gaudet a primit un doctorat de la Yale in 1998, cu Sigler in calitate de indrumator, si a venit la Harvard pentru a face munca post-doctorat in laboratorul lui Wiley. Ea a devenit profesor asistent de biologie moleculara si celulara in 2002 si profesor asociat la MCB in 2006.
Gaudet ar fi putut avea o cariera promitatoare in domeniul cercetarii corporative, insa se bucura de relatia de mentorat cu studentii si colegii sai prea mult pentru a renunta la ceea ce face. Ea priveste inapoi cu drag la timpul petrecut in laborator cu Sigler si Wiley, si spune ca incearca sa fie la fel de sustinatoare cu studentii sai, asa cum au fost si profesorii sai cu ea.
Sursa:news.harvard.edu
Related posts
