Уильям Шафер
Уильям Шафер | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | Уильям Рональд Шафер 29 августа 1964 г. |
| Национальность | Американский, Британский |
| Образование | Средняя школа Лейксайд, округ ДеКалб, Джорджия, США |
| Альма-матер | Гарвардский университет (AB Biology, 1986); Калифорнийский университет, Беркли (доктор биохимии, 1991 г.) |
| Научная карьера | |
| Диссертация | Пренилирование белка у saccharomyces cervesiae (1990) |
| Докторантура | Джаспер Райн |
| Веб-сайт | https://www2.mrc-lmb.cam.ac.uk/group-leaders/n-to-s/william-schafer/ |
Уильям Рональд Шафер FRS (родился 29 августа 1964 г.) — нейробиолог и генетик, внесший важный вклад в понимание молекулярных и нейронных основ поведения. В его работе, в основном с нематодой C. elegans , использовался междисциплинарный подход для изучения того, как небольшие группы нейронов генерируют поведение, и он был пионером методологических подходов, включая оптогенетическую нейровизуализацию и автоматическое поведенческое фенотипирование, которые оказали большое влияние на более широкую нейробиологию. поле. Он сделал важные открытия о функциональных свойствах ионотропных рецепторов в сенсорной трансдукции, а также о роли щелевых контактов и внесинаптической модуляции в нейрональных микросхемах. Совсем недавно он применил теоретические идеи сетевой науки и теории управления для исследования структуры и функций простых нейронных коннектомов с целью понять консервативные вычислительные принципы в более крупном мозге. Он член EMBO , добро пожаловать. Исследователь и член Академии медицинских наук .
Карьера [ править ]
Шафер обучался на генетика и биохимика в Калифорнийском университете в Беркли под руководством Джаспера Райна . Во время своей докторской диссертации он обнаружил, что белки CAAX-box у дрожжей, включая Ras, пренилированы, и показал, что эта модификация важна для нацеливания на мембрану и биологической активности. [1]
Работая постдоком в лаборатории Синтии Кеньон , он обнаружил, что дофамин подавляет передвижение C. elegans , и идентифицировал первый мутант нейронных кальциевых каналов при скрининге червей с аномальной чувствительностью к дофамину. [2] В 1995 году он стал доцентом Калифорнийского университета в Сан-Диего .
После творческого отпуска в 2004–2005 годах в 2006 году он перевел свою исследовательскую группу в Лабораторию молекулярной биологии в Кембридже, Великобритания. В 2020 году он был избран членом Королевского общества. [3]
В 2019 году он был назначен профессором по совместительству кафедры биологии Католического университета Левена .
Исследования [ править ]
Генетически кодируемые индикаторы кальция. Первые генетически кодируемые индикаторы кальция были разработаны в 1997 году, но поначалу их оказалось трудно использовать на трансгенных животных. В 2000 году Шафер и его ученик Рекс Керр показали, что желтый камелеон GECI 2 можно использовать для регистрации активности мышц и отдельных нейронов трансгенных червей. [4] Это было первое использование оптогенетического датчика для регистрации динамики нейронной активности животного. Используя этот метод, Шафер и его группа охарактеризовали свойства многих идентифицированных нейронов червей, включая подтипы механосенсорных, хемосенсорных и ноцицептивных нейронов. [5] [6] [7] и показали, что такие молекулы, как TMC и каналы TRP, выполняют консервативные сенсорные функции в этих нейронах. [8] [9] [10]
Автоматизированное фенотипирование: группа Шафера также стала пионером в использовании автоматизированной визуализации и машинного зрения для поведенческого фенотипирования. Сначала они использовали автоматический следящий микроскоп, чтобы записывать поведение C. elegans в течение многих часов и измерять время откладки яиц; эти эксперименты показали, что черви колеблются между поведенческими состояниями, контролируемыми серотонином. [11] Более сложные средства отслеживания червей позже использовались для создания большого количества фенотипических данных для других видов поведения, таких как передвижение; [12] [13] [14] этот подход оказался очень полезным для точного измерения и классификации воздействия генов на нервную систему.
Сетевая наука: Шафер также работал с сетевыми учеными над исследованием структуры нейронного коннектома C. elegans . В частности, он признал, что нейромодуляторная передача сигналов, будучи в значительной степени внесинаптической, образует параллельный беспроводной коннектом, топологические характеристики и способы взаимодействия которого с проводным коннектомом можно анализировать как мультиплексную сеть. [15] Вместе с группой Ласло Барабаши его группа также провела первую проверку идеи о том, что теорию управления можно использовать для прогнозирования нейронных функций на основе топологии сложного нейронного коннектома. [16]
Ссылки [ править ]
- ^ Шафер В.Р., Ким Р., Стерн Р., Торнер Дж., Ким Ш., Райн Дж. (июль 1989 г.). «Генетическое и фармакологическое подавление онкогенных мутаций в генах ras дрожжей и человека». Наука . 245 (4916): 379–85. Бибкод : 1989Sci...245..379S . дои : 10.1126/science.2569235 . ПМИД 2569235 .
- ^ Шафер В.Р., Кеньон СиДжей (май 1995 г.). «Гомолог кальциевых каналов, необходимый для адаптации к дофамину и серотонину у Caenorhabditis elegans». Природа . 375 (6526): 73–8. Бибкод : 1995Natur.375...73S . дои : 10.1038/375073a0 . ПМИД 7723846 . S2CID 4327412 .
- ^ «Уильям Шафер» . Королевское общество . Проверено 20 сентября 2020 г.
- ^ Керр Р., Лев-Рам В., Бэрд Дж., Винсент П., Цьен Р.Ю., Шафер В.Р. (июнь 2000 г.). «Оптическая визуализация переходных процессов кальция в нейронах и глоточных мышцах C. elegans» . Нейрон . 26 (3): 583–94. дои : 10.1016/S0896-6273(00)81196-4 . ПМИД 10896155 . S2CID 311998 .
- ^ Хиллиард М.А., Апичелла А.Дж., Керр Р., Сузуки Х., Баззикалупо П., Шафер В.Р. (январь 2005 г.). «Визуализация нейронов ASH C. elegans in vivo: клеточный ответ и адаптация к химическим репеллентам» . Журнал ЭМБО . 24 (1): 63–72. дои : 10.1038/sj.emboj.7600493 . ПМК 544906 . ПМИД 15577941 .
- ^ Сузуки Х, Тиле Т.Р., Фомон С., Эскурра М., Локери С.Р., Шафер В.Р. (июль 2008 г.). «Функциональная асимметрия вкусовых нейронов Caenorhabditis elegans и ее вычислительная роль в хемотаксисе» . Природа . 454 (7200): 114–7. Бибкод : 2008Natur.454..114S . дои : 10.1038/nature06927 . ПМЦ 2984562 . ПМИД 18596810 .
- ^ Сузуки Х, Керр Р., Бьянки Л., Фрокьяер-Йенсен С., Слоун Д., Сюэ Дж., Герстбрейн Б., Дрисколл М., Шафер В.Р. (сентябрь 2003 г.). «Визуализация механосенсорных нейронов C. elegans in vivo демонстрирует особую роль канала MEC-4 в процессе ощущения нежного прикосновения» . Нейрон . 39 (6): 1005–17. дои : 10.1016/j.neuron.2003.08.015 . ПМИД 12971899 . S2CID 11990506 .
- ^ Киндт К.С., Вишванат В., Макферсон Л., Кваст К., Ху Х., Патапутян А., Шафер В.Р. (май 2007 г.). «Caenorhabditis elegans TRPA-1 участвует в механочувствительности». Природная неврология . 10 (5): 568–77. дои : 10.1038/nn1886 . ПМИД 17450139 . S2CID 13490958 .
- ^ Чацигеоргиу М., Ю С., Уотсон Дж.Д., Ли В.Х., Спенсер В.К., Киндт К.С., Хван С.В., Миллер Д.М., Трейнин М., Дрисколл М., Шафер В.Р. (июль 2010 г.). «Особая роль каналов DEG/ENaC и TRP в прикосновении и термочувствительности в ноцицепторах C. elegans» . Природная неврология . 13 (7): 861–8. дои : 10.1038/nn.2581 . ПМЦ 2975101 . ПМИД 20512132 .
- ^ Чацигеоргиу М., Банг С., Хван С.В., Шафер В.Р. (февраль 2013 г.). «tmc-1 кодирует чувствительный к натрию канал, необходимый для хемочувствительности к соли у C. elegans» . Природа . 494 (7435): 95–99. Бибкод : 2013Природа.494...95C . дои : 10.1038/nature11845 . ПМК 4021456 . ПМИД 23364694 .
- ^ Вагонер Л.Е., Чжоу Г.Т., Шафер Р.В., Шафер В.Р. (июль 1998 г.). «Контроль альтернативных поведенческих состояний с помощью серотонина у Caenorhabditis elegans» . Нейрон . 21 (1): 203–14. дои : 10.1016/S0896-6273(00)80527-9 . ПМИД 9697864 . S2CID 15043008 .
- ^ Гэн В., Косман П., Берри CC, Фэн З., Шафер В.Р. (октябрь 2004 г.). «Автоматическое отслеживание, извлечение признаков и классификация фенотипов C elegans» . Транзакции IEEE по биомедицинской инженерии . 51 (10): 1811–20. CiteSeerX 10.1.1.523.8395 . дои : 10.1109/TBME.2004.831532 . ПМИД 15490828 . S2CID 8977741 .
- ^ Йемини Э., Юсикас Т., Гранди Л.Дж., Браун А.Е., Шафер В.Р. (сентябрь 2013 г.). «База данных поведенческих фенотипов Caenorhabditis elegans» . Природные методы . 10 (9): 877–9. дои : 10.1038/nmeth.2560 . ПМЦ 3962822 . ПМИД 23852451 .
- ^ Браун А.Е., Йемини Э.И., Гранди Л.Дж., Юсикас Т., Шафер В.Р. (январь 2013 г.). «Словарь поведенческих мотивов раскрывает кластеры генов, влияющих на передвижение Caenorhabditis elegans» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (2): 791–6. Бибкод : 2013PNAS..110..791B . дои : 10.1073/pnas.1211447110 . ПМЦ 3545781 . ПМИД 23267063 .
- ^ Бентли Б., Браницки Р., Барнс К.Л., Чу Ю.Л., Йемини Э., Буллмор Э.Т., Вертес П.Е., Шафер В.Р. (декабрь 2016 г.). «Многослойный коннектом Caenorhabditis elegans» . PLOS Вычислительная биология . 12 (12): e1005283. arXiv : 1608.08793 . Бибкод : 2016PLSCB..12E5283B . дои : 10.1371/journal.pcbi.1005283 . ПМК 5215746 . ПМИД 27984591 .
- ^ Ян Г., Вертес П.Е., Таулсон Э.К., Чу Ю.Л., Уокер Д.С., Шафер В.Р., Барабаси А.Л. (октябрь 2017 г.). «Принципы сетевого управления предсказывают функцию нейронов в коннектоме Caenorhabditis elegans» . Природа . 550 (7677): 519–523. Бибкод : 2017Natur.550..519Y . дои : 10.1038/nature24056 . ПМК 5710776 . ПМИД 29045391 .
- 1964 года рождения
- Живые люди
- Выпускники Калифорнийского университета в Беркли
- Выпускники Гарвардского университета
- Калифорнийский университет, факультет Сан-Диего
- Американские генетики
- Американские нейробиологи
- Американские учёные XX века
- Американские учёные XXI века
- Члены Королевского общества
- Лауреаты Президентской премии за заслуги перед учеными и инженерами