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La recherche nationale neuve et le moyeu de formation à UW-Madison ont pu transformer le médicament

Une initiative nationale de recherches annoncée aujourd'hui mettra l'université de Wisconsin-Madison au premier rang d'une révolution dans la représentation stimulée par microscopie de cryo-électron et tomographie de cryo-électron - les technologies qui peuvent illuminer la durée à l'écaille atomique.

Les instituts de la santé nationaux fourniront $22,7 millions sur six ans pour produire une recherche et un moyeu nationaux de formation à UW-Madison qui donnera des scientifiques en travers de l'accès de pays à cette technologie jeu-changeante.

la microscopie de Cryo-électron (cryo-FIN DE SUPPORT pour faire court) est une méthode employée pour effectuer des images des molécules biologiques qui sont bavure-gelées pour les capter dans leur condition indigène. Aucune teinture ou toute autre altération n'est nécessaire pour voir les structures, qui donne à des scientifiques une image hautement précise de rôle biologique vrai. Les scientifiques peuvent scruter dans les surfaces mêmes où les médicaments et les protéines agissent l'un sur l'autre, où les maladies se produisent, et où les virus orchestrent leurs crises. Cryo-FIN DE SUPPORT a le potentiel d'influencer chaque coin de médicament, de la maladie d'Alzheimer à la mise au point de vaccin, la protéine et le bureau d'études cellulaire et beaucoup d'autres endroits en travers de tous les aspects de la recherche en matière des sciences de la vie.

Un spécialisation et centre importants du centre national, tomographie de cryo-électron (cryo-ET), étend spectaculaire l'illumination atomique d'écaille de cryo-FIN DE SUPPORT en effectuant des images de l'emplacement moléculaire en trois dimensions précis où les maladies et les traitements de potentiel agissent l'un sur l'autre avec des cellules. Cette combinaison fournit un niveau de précision sans précédent au sujet de la structure des organismes vivants.

« Une des parties les plus passionnantes du projet introduira les chercheurs neufs dans cryo-ET inducteur, » dit le principal enquêteur Elizabeth Wright, un professeur d'UW-Madison des biochimies et société apparentée avec l'institut de Morgridge pour la recherche. « Ceci aidera chacun dans la recherche en matière des sciences biologiques parce que les découvertes effectuées ici auront le potentiel d'être traduit en objectifs neufs de thérapeutique et de médicament qui bénéficient l'humanité. »

Un objectif principal de l'initiative de NIH est d'introduire plus de scientifiques dans le jeu. Cryo-FIN DE SUPPORT et cryo-ET sont des technologies encore jeunes avec une main-d'oeuvre limitée et un accès très inférieur au matériel et aux compétences nécessaires. La création de quatre centres neufs - d'autres soyez l'Université de Stanford, l'université de Colorado-Boulder, et à New York Structural Biology Center - sont censées pour permettre d'accéder à l'instrumentation avancée pour cryo-ET, forment une main-d'oeuvre neuve, et améliorent soutenu la technologie tout en également fournissant des découvertes neuves de recherches.

Le centre d'UW-Madison servira de moyeu central à l'initiative nationale, aidant les scientifiques participants directs au droit cryo-ET à la ressource du réseau.

« L'objectif est d'aider des gens à aller bien aux praticiens indépendants des sous-programmes comme cryo-ET préparation de specimens, collecte des informations, et analyse d'image, » Wright indique. « Chaque fois qu'approprié, le centre d'UW-Madison supportera des chercheurs comme ils résolvent des problèmes intéressants et techniquement provocants. »

UW-Madison est devenu grâce d'un chef cryo-FIN DE SUPPORT à un investissement de dix ans commençant vers 2010. Le Service de Biochimie dans l'université de des instruments aratoires et des sciences de la vie a pris la tête et l'institut de Morgridge jointifs avec le support financier et structurel significatif. Les partenariats attirés par investissement avec le bureau du chancelier vice pour la recherche et l'éducation de diplômé, l'École de Médecine et la santé publique et plusieurs autres éléments de campus. Les fruits de ce partenariat debut dans le courant de l'année avec l'ouverture officielle du centre de recherche de Cryo-FIN DE SUPPORT d'UW-Madison en sciences et constructions biochimiques de biochimies de Deluca.

Tandis que le campus a déjà monté quatre instruments cryo-FIN DE SUPPORT à puissance élevée, l'initiative de NIH préparera le terrain pour qu'au moins trois microscopes supplémentaires facilitent la demande nationale. On s'attend à ce que l'installation soit complète d'ici début 2022. La concession fournit également le financement pour la formation, le calcul et le personnel.

Identifiant l'importance de cryo-FIN DE SUPPORT au contrat à terme de la biologie structurelle, le Service de Biochimie et l'institut de Morgridge ont déjà commencé à rassembler une équipe des chercheurs pour avancer la science. En plus de Wright, le Service de Biochimie et les CALORIES ont embauché professeurs Robert Kirchdoerfer, qui a des compétences dans les applications cryo-FIN DE SUPPORT en virologie, et ci Ji Lim, qui a des compétences dans les applications cryo-FIN DE SUPPORT dans la biologie d'ADN. L'institut de Morgridge a engagé le chercheur Tim Grant (aussi un professeur d'UW-Madison des biochimies), qui développe des programmes informatiques pour améliorer cryo-FIN DE SUPPORT et cryo-ET collecte des informations et analyse, et le chercheur Brian Bockelman, qui est un expert en matière de calcul de recherches.

Une expérience des recherches de Wright dedans cryo-ET et cryo-FIN DE SUPPORT étaient critiques à fixer le moyeu de NIH. Avant de joindre UW-Madison en 2018, Wright a surveillé le développement d'un programme cryo-FIN DE SUPPORT entier à l'université d'Emory à Atlanta. Il a été intrigué avec le même développement de projet de prise de masse- ayant lieu à Madison, avec des avantages ajoutés d'être associé à une université de recherches de centrale électrique.

« Il n'y a aucune voie que nous pourrions avoir établi une installation comme ceci sans visibilité de prof. Wright, commandement, et des compétences scientifiques, » dit le Fox de Brian de présidence de biochimies. « Cette initiative poussera la compréhension à un niveau scientifique et a le potentiel grand pour des découvertes fondamentales menant à la traduction à partir du laboratoire à la clinique et des applications transformatives dans beaucoup d'autres domaines importants. »

« UW-Madison a une longue histoire de développer et de perfectionner les technologies de l'image qui aident des biologistes à voir, et pour cette raison meilleur comprenez, durée, » dit Kate VandenBosch, doyen de CALORIES. « Je suis fier des applications de nos chercheurs de ces outils, ainsi que de leurs efforts de les rendre procurables à la communauté de la recherche. Les découvertes grandes donneront droit. »

Les sous-produits ont déjà apparu de cryo-ET. Un collègue de Wright chez Emory a développé un vaccin pour le virus respiratoire syncytial - une infection hautement contagieuse qui afflige des mineurs et des jeunes enfants - basé en circuit cryo-ET les structures qui a maintenant avancé dans une entreprise commerciale. Les chercheurs prévoient que des résultats similaires ici en tant que les composés, les vaccins et objectifs neufs de médicament sont recensés.

L'institut de Morgridge, un institut de recherches sans but lucratif privé affiliés avec UW-Madison, servi de catalyseur tôt important en portant les outils cryo-FIN DE SUPPORT et le talent à Madison. Le chercheur Paul Ahlquist de virologie de Morgridge a abouti l'effort en réunissant Morgridge, biochimies, OVCRGE et SMPH pour mettre UW-Madison sur le plan en tant que chef cryo-FIN DE SUPPORT.

« Comme recherche fondamentale sans but lucratif, nous avons la capacité d'agir rapidement et effectuer ces genres des partenariats stratégiques et des placements dans des frontières neuves de la science, » dit le Président Brad Schwartz de Morgridge.

Steven Ackerman, chancelier vice d'UW-Madison pour la recherche et l'éducation de diplômé, dit que le neuf cryo-ET le moyeu contribueront à une tradition grande des installations partagées de recherches à UW-Madison, qui est huitième dans le pays pour le volume total de recherche conduit.

« Le statut national de ce centre neuf servira d'aimant puissant à attirer le premier talent scientifique au Wisconsin, » Ackerman dit.

L'OVCRGE a fourni les cotisations principales du don annuel de fondation de recherches d'anciennes élèves du Wisconsin pour acheter des instruments et pour fournir les envois de démarrage pour le corps enseignant neuf, et son programme UW2020 au personnel neuf de location contribuant aux avances à cryo-FIN DE SUPPORT et cryo-ET sur le campus.