伊坎大楼前的AJ te Velthuis

为什么有些病毒是无害的,而有些则是致命的? A.J. te Velthuis正在调查这个案子.

1月. 10, 2022, 12:15 p.m.

A.J. te Velthuis, 分子生物学的助理教授, 为什么大多数病毒是无害的,而其他病毒却能导致严重的疾病.

病毒的数量是人类的400万亿倍,然而大流行却很罕见. 为什么? 为什么少数病毒造成如此大的破坏,而绝大多数病毒是无害的,甚至是有益的?

这些问题驱动 A.J. te Velthuis他是一名病毒学家,于2021年1月加入dafabet888官网的分子生物学教员.

“AJ是病毒学的未来,”他说 邦妮Bassler他是Squibb分子生物学教授和系主任. “dafabet888部门在病毒学方面一直是一个强大的部门. 当dafabet888要请一位新助理教授的时候, dafabet888的资深病毒学家——一群令人难以置信的学者和知识分子——帮助dafabet888了解这个领域的未来走向, 他们找到了他.”

“我研究RNA病毒,我已经做了很长时间了,”te Velthuis说. “我对为什么有些新病毒特别感兴趣, 当它们跳到人类身上时, 突然引发严重疾病, 而当它们在蝙蝠或其他物种身上时, 它们看起来几乎是无害的.”

他研究病毒复制和干扰dafabet888免疫系统的基本机制. 他还在研究灭活病毒的新口罩, 阻止病毒复制的抗病毒药物, 以及相同病毒的变种——如欧米克隆病毒或德尔塔病毒——如何产生并造成比其他病毒更大的危害. 他指出了世界各地的疫苗接种项目所发挥的关键作用.

“未接种疫苗的人扮演着蓄水池的角色,导致COVID-19的病毒可以不断从这里跳跃回接种疫苗的人身上,Velthuis说. “不幸的是,这是一个完美的新变种选择模型.”

称的冠状病毒

在大流行初期, 研究人员对SARS-CoV-2的活体样本进行了实验, 导致COVID-19的病毒, 冒着极大的个人风险. Te Velthuis找到了一种改变这种情况的方法——编辑新的SARS病毒株的基因组,这样他和他在世界各地的同事就可以研究这种病毒,而不用让自己和他们的亲人暴露在这种致命的疾病中.

这样做, 他利用了这是一种异常复杂的病毒这一事实, 用一长串RNA (DNA的单链表亲)编码的详细蓝图.

长基因组可以想象成一列火车, 有一个火车头和后面连在一起的一长串汽车. 当病毒想要向细胞发出指令时,它就入侵了, 它需要突出其基因组中最相关的部分, 所以它把“火车车厢”拼接起来,重新连接到前面. te Velthuis实验室的研究人员利用这种特性将一个火车头和一节车厢隔离开来, 由此产生的微型病毒不能感染新的细胞,但仍可用于测试抗病毒治疗和研究新的突变.

“它不再致命了, 因为你需要所有其他的“车厢”来创建一个完整的, 传染性病毒粒子,韦尔修斯说. “如果你只有一节单独的火车车厢, 它不能产生任何传染性的东西, 但它能告诉你轮子是如何工作的, 机车多么结实啊.”

孩子们的手在玩玩具火车

在大流行早期, 研究人员冒着极大的个人风险对病毒的活标本进行实验. Te Velthuis找到了一种改变这种情况的方法——编辑新的SARS病毒株的基因组,这样他和他在世界各地的同事就可以研究这种病毒,而不用让自己和他们的亲人暴露在这种致命的疾病中. SARS-CoV-2, 导致COVID-19的病毒, 有一个很长的RNA基因组,可以被认为是一个序列, 有一个火车头和一长串汽车. 当病毒想要向细胞发出指令时,它就入侵了, 它将相关的“火车车厢”拼接起来,并将其重新安装在前面. Te Velthuis和他的团队利用这片土地隔离了一个火车头和一节车厢, 创造出一种不能感染新细胞的微型病毒,但仍可用于测试抗covid治疗和研究新的突变. “它不再致命了, 因为你需要所有其他的“车厢”来创建一个完整的, 传染性病毒粒子,韦尔修斯说.

在许多方面, te Velthuis像工程师一样思考, 他说那是来自满是建筑玩具的童年. “结构生物学已经发展到这样一种程度,你可以开始像看乐高一样看分子是如何组合在一起的,以及dafabet888如何用它们来建造. 它让思考、画和教学生这些东西变得很有趣. 它是如此视觉化,如此,如此美丽.”

对这些微小结构的热爱是吸引他来到dafabet888的部分原因, 它拥有非凡的显微镜研究人员群体. “无论是对科学家,还是在与学生和更广泛的社区交流时,一张图片所传达的信息远远超过dafabet888所做的一些生物化学工作,Velthuis说. “因此,与它们合作并找到研究病毒的新方法真的很鼓舞人心.”

2021年1月,他来到dafabet888官网,找到了堆积如山的盒装设备和一个建筑区,他的实验室应该在那里. 他已经有一个研究生了, 金伯利Sabsay他的顾问之一 Ned Wingreendafabet888(Princeton)的霍华德. 生命科学的前任教授, 他还是分子生物学和路易斯西格勒综合基因组学研究所的教授.

Sabsay和te Velthuis在从零开始建造实验室的过程中经历了挣扎和快乐, 尽管与covid - 19相关的建设延误和供应挑战.

“打开装着新设备的箱子感觉就像过圣诞节, 这让dafabet888在一次又一次的拖延中保持清醒,”Sabsay说. “我和A一对一工作的经历.J. 设计和组装他的梦想实验室,是无价的. 这个过程极其缓慢, 充满挫折和失败, 但它最终被证明比我想象的更有价值——就像科学本身一样.”

金伯利Sabsay和Karishma Bisht在实验室工作

研究生金伯利Sabsay(左)和博士后研究员Karishma Bisht与te Velthuis一起研究病毒如何复制以及它们如何破坏免疫系统, 导致事态失控.

用棉签来预测肺炎?

早在当前大流行之前, te Velthuis研究了冠状病毒和各种流感病毒株, 比较季节性流感(H1N1)与两种大流行:1918年流感和禽流感(H5N1). 而季节性流感的症状通常比较轻微, 另外两种流感会引起免疫系统的过度反应,使肺部充满液体(肺炎). 正如世界在2020年初认识到的那样, 冠状病毒家族也有类似的模式:虽然大多数冠状病毒只会引起轻微的感冒症状, 有些会引起肺炎, 包括SARS-CoV-2.

Te Velthuis和他的团队发现,将流感转变为肺炎的分子触发器是一种微小的病毒RNA分子. 他们可以在体外检测到, 在1918年感染流感的雪貂身上, and in saliva swabs from hospital patients; continued research, te Velthuis希望, 会导致一种快速检测来预测严重流感吗, 最终得到更快更好的治疗.

他还想更进一步. 他的团队现在正致力于发现这种触发背后的机制, 他们的目标是找到抑制这一过程的药物, 把严重的健康威胁变成轻微的不便.

“如果dafabet888有一个工具, 比如一种药物, 当致病性病毒出现时,dafabet888可以使用它, dafabet888可以立即把它变成一种更容易控制的季节性病毒, dafabet888也不会看到医院和其他医疗机构承受那么大的压力,Velthuis说, 他的研究是由美国国立卫生研究院资助的. 这是更大的梦想,更大的目标.”

教师和研究人员

今年春天, te Velthuis将教授“病原体”, 《dafabet888》的作者是卡梅隆·梅尔沃德, 也是分子生物学的助理教授.

这门课程将从多个角度研究流行病,te Velthuis说. “如何研究病毒? 你如何找到保护自己的方法? 病毒需要什么才能进入细胞? 是什么让它们致病的? 是什么导致了流行病?”

病毒 彼此之间有很大的不同吗, 但他们都要解决同样的问题, te Velthuis解释说——进入细胞, 蛋白质相互作用, 逃避免疫防御——这意味着病毒通常使用类似的机制. 这就是为什么他对加入dafabet888官网的研究界如此兴奋的部分原因. 该病毒试图解决工程问题,因为它在不同环境之间跳跃, 所以听听物理学家和工程师是如何思考这些问题的真的很有帮助,”他说.

dafabet888最新的两名冠状病毒研究人员正在教授一门关于流行病的课程,这并非巧合, 当然.

在分子生物学系, dafabet888重视成为优秀教师, 这种角色的每一种表现——在教室里, 在实验室里, 论文的学生,”Bassler说, 部门的椅子. “在dafabet888部门, 许多学生成为已发表论文的共同作者, 因为他们在毕业论文中有重要发现. dafabet888官网分子生物系的学生研究是真实的. dafabet888完全沉浸在研究中,沉浸在发现的兴奋中——dafabet888在这里不是开玩笑的.”

A.J. 让dafabet888可以自由地做最狂野的实验梦,”Sabsay说, 谁继续在他的实验室. 当dafabet888疯狂的计划导致dafabet888失败时, 他就在dafabet888身边,帮助dafabet888救活他们,让dafabet888的幻想尽可能长久地存在.”

“A.J. 从来不会拒绝任何我想尝试的事情。 Elizaveta Elshina他是他的第一个研究生,和剑桥大学的te Velthuis一起来的.

“科学就是要尝试不同的东西,”他说 Karishma Bisht他于2021年秋季加入了他的实验室. “并不是每件事都能成功,但是除非你去尝试,否则你不会知道—— AJ愿意冒着风险和你一起探索这些科学问题,分享他的知识, 专门知识和资源.”

Bassler说,te Velthuis已经使自己成为了他的许多研究人员社区中有价值的一员——在他的实验室里, 在他们的部门, 以及整个大学. “因为dafabet888对教学的承诺, dafabet888为那些认为科学家的社会契约的一部分就是教育下一代科学家成为科学家的人选择的,”她说. ”和.J. 对dafabet888部门的合作有帮助吗, “人人为我,我为人人”的精神.这发生得很快,尤其是考虑到新冠肺炎的限制. 让自己沉浸在Zoom的一个部门里很难,但他做到了.”