Рейдун Тварок
Рейдун Тварок | |
---|---|
Национальность | немецкий |
Альма-матер | Клаустальский технологический университет |
Известный | Математическая биология , Вирусология , Биоинформатика |
Научная карьера | |
Поля | Математик , Биолог |
Учреждения | Йоркский университет |
Рейдун Тварок (англ. Немецкий: [ˈʁaɪdɐn ˈtvæʁɔk] [1] ) — немецкий -математик биолог из Йоркского университета . Она известна разработкой математических моделей вирусов более высокой размерности на основе решеток . [2] [3]
Образование
[ редактировать ]Первоначально Тварок изучал математическую физику в университетах Кёльна и Бата . Во время работы над докторской диссертацией в Техническом университете Клаусталя она экспериментировала с квантово-механическими моделями, ограниченными поверхностью сферы.
Исследовать
[ редактировать ]В начале 2000-х годов, размышляя о мозаике Пенроуза и различных способах деления поверхности сферы, Тварок создал модель, описывающую исключительную структуру паповавирусов . [4] Почти все икосаэдрические вирусы имеют белки на капсидах, расположенные в кластерах по пять и шесть штук, причем структура допускает не более 12 кластеров по пять штук, но паповавирусы, включая ВПЧ , имеют 72 кластера по пять штук. [5] Такое расположение белков не соответствовало ни одному сферическому многограннику, известному математике.
После этого Тварок поступил в вирусологию. Структура вируса HK97 также была исключительной и не моделировалась никаким многогранником Голдберга . Математическая вирусология ранее изучала только поверхность вируса, используя модели, представляющие собой мозаику сферы 2- ; Тварок надеялся пойти дальше и смоделировать трехмерную структуру белка и внутреннюю часть вирусов, в которой их геном . упакован [6]
Было известно, что с помощью вращения модели вирусных белков можно создавать из одной формы, создавая ее копии и перемещая их способами, сохраняющими симметрию. Тварок добавил к этому процессу генерации внешний перевод, который создал довольно сложные узоры из точек в трехмерном пространстве. Оказалось, что эти закономерности позволяют точно предсказать форму и размер белков, а также структуру упакованного генетического материала для многих вирусов, включая Nodaviridae . [7]
Модели оказались полезными для изучения сборки РНК-вирусов , которая включает связывание белков с определенными частями генома, которые оказываются в трехмерных местах. [8] это можно определить математически. [9] [10] [11] Больше информации было получено с помощью метода «вырезать и проецировать» для создания мозаик Пенроуза . Ее модели можно рассматривать как сжатые трехмерные изображения 6-демикубических сот, которые представляют собой шестимерную версию трехмерных тетраэдрально-октаэдрических сот . Разные вирусы моделируются разными подмножествами вершин этой решетки. Вирусы, по-видимому, используют эти шаблоны, потому что они являются наиболее стабильным способом соединения нескольких взаимодействующих слоев, имеющих икосаэдрическую симметрию .
Ее работа имеет применение к изучению наноматериалов . [12]
Награды и почести
[ редактировать ]- Она была награждена IMA 2018 года. золотой медалью [13]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Структура вируса через математический микроскоп, Рейдун Тварок» . Ютуб . Проверено 17 сентября 2020 г.
- ^ Стюарт, Ян. Математика жизни. Основные книги, 2011.
- ^ Цепелевич, Джордана (19 июля 2017 г.), «Освещающая геометрия вирусов» , журнал Quanta
- ^ Тварок, Р. (2004). «Мозаичный подход к сборке капсида вируса, объясняющий структурную загадку вирусологии». Журнал теоретической биологии . 226 (4). Эльзевир Б.В.: 477–482. Бибкод : 2004JThBi.226..477T . дои : 10.1016/j.jtbi.2003.10.006 . ISSN 0022-5193 . ПМИД 14759653 .
- ^ Рэймент, И.; Бейкер, Т.С.; Каспар, DLD; Мураками, WT (1982). «Структура капсида вируса полиомы с разрешением 22,5 Å» . Природа . 295 (5845). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 110–115. Бибкод : 1982Natur.295..110R . дои : 10.1038/295110a0 . ISSN 0028-0836 . ПМК 4144041 . ПМИД 6276752 .
- ^ Уэст, Марк (30 сентября 2007 г.). «Симметричный подход к вирусам» . Плюс математика . плюс журнал . Проверено 30 ноября 2014 г.
- ^ Киф, Т.; Тварок, Р. (1 ноября 2008 г.). «Аффинные расширения икосаэдрической группы с применением к трехмерной организации простых вирусов». Журнал математической биологии . 59 (3). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 287–313. дои : 10.1007/s00285-008-0228-5 . ISSN 0303-6812 . ПМИД 18979101 . S2CID 37042491 .
- ^ Рольфссон, Оттар; Миддлтон, Стефани; Мэнфилд, Иэн В.; Уайт, Саймон Дж.; Фань, Баочан; Воган, Роберт; Рэнсон, Нил А.; Дайкман, Эрик; Тварок, Рейдун; Форд, Джеймс; Ченг Као, К.; Стокли, Питер Г. (2016). «Прямые доказательства сигнал-опосредованной упаковки бактериофага MS2» . Журнал молекулярной биологии . 428 (2). Эльзевир Б.В.: 431–448. дои : 10.1016/j.jmb.2015.11.014 . ISSN 0022-2836 . ПМК 4751978 . ПМИД 26608810 .
- ^ Самосборка вирусных капсидов с помощью подхода гамильтоновых путей: случай бактериофага MS2
- ^ Тварок, Рейдун; Валюнас, Мотеюс; Заппа, Эмилио (22 сентября 2015 г.). «Орбиты кристаллографического встраивания некристаллографических групп и приложения к вирусологии» (PDF) . Acta Crystallographica Раздел А. 71 (6). Международный союз кристаллографии (IUCr): 569–582. arXiv : 1411.2115 . дои : 10.1107/s2053273315015326 . ISSN 2053-2733 . ПМИД 26522406 . S2CID 36526939 .
- ^ Заппа, Эмилио; Дайкман, Эрик С.; Тварок, Рейдун (10 июля 2014 г.). «О подгрупповой структуре гипероктаэдрической группы в шести измерениях» . Acta Crystallographica Раздел А. 70 (5). Международный союз кристаллографии (IUCr): 417–428. arXiv : 1402.3136 . дои : 10.1107/s2053273314007712 . ISSN 2053-2733 . ПМК 4186354 . ПМИД 25176990 .
- ^ Знай свой лук, Том 10, с. 244, апрель 2014 г.
- ^ «Золотая медаль IMA 2018 вручена профессору Рейдуну Твароку» . 14 августа 2018 года . Проверено 5 января 2022 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Йоркская исследовательская база данных - профессор Рейдун Тварок» . Университет Йорка . Проверено 29 февраля 2020 г.
- «Интервью с Рейдуном Твароком ФИМА» . Институт математики. 12 октября 2019 г. Проверено 29 февраля 2020 г.
- «Математика и борьба с вирусными инфекциями — профессор Рейдун Тварок» . Ютуб . Университет Йорка. 10 февраля 2016 г. Проверено 29 февраля 2020 г.
- «Геометрия: новое оружие в борьбе с вирусами, профессор Рейдун Тварок» . Грешем-колледж. 20 мая 2015 года . Проверено 29 февраля 2020 г.
- «Серия популярных лекций LMS 2008: Знай своего врага, доктор Рейдун Тварок» . Ютуб . Лондонское математическое общество. 15 мая 2014 года . Проверено 29 февраля 2020 г.
- «Вирусы под математическим микроскопом: расшифровка кода вирусной геометрии» . Ютуб . Кембриджский университет. 10 мая 2011 года . Проверено 29 февраля 2020 г.