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A pesquisa nacional nova e o cubo do treinamento em UW-Madison podiam transformar a medicina

Uma iniciativa nacional da pesquisa anunciada hoje colocará a universidade de Wisconsin-Madison no pelotão da frente de uma revolução na imagem lactente promovida pela microscopia do cryo-elétron e pelo tomografia do cryo-elétron - as tecnologias que podem iluminar a vida na escala atômica.

Os institutos de saúde nacionais fornecerão $22,7 milhões sobre seis anos para criar uma pesquisa e um cubo nacionais do treinamento em UW-Madison que dará o acesso dos cientistas em todo o país a esta tecnologia jogo-em mudança.

a microscopia do Cryo-elétron (cryo-EM para breve) é um método usado para fazer imagens das moléculas biológicas que flash-são congeladas para as capturar em seu estado nativo. Nenhuma tintura ou outras alterações são necessário ver as estruturas, que dá a cientistas uma imagem altamente exacta da função biológica verdadeira. Os cientistas podem espreitar muito nas superfícies onde as drogas e as proteínas interagem, onde as doenças ocorrem, e onde os vírus orquestram seus ataques. O Cryo-EM tem o potencial impactar cada canto da medicina, da doença de Alzheimer à revelação vacinal, a proteína e engenharia celular e muitas outras áreas através de todos os aspectos da pesquisa das ciências da vida.

Uns especialização e foco importantes do centro nacional, tomografia do cryo-elétron (cryo-E), estendem dramàtica a iluminação atômica da escala do cryo-EM fazendo imagens dos lugar moleculars tridimensionais precisos onde as doenças e as terapias do potencial interagem com as pilhas. Esta combinação fornece um nível de detalhe inaudito sobre a estrutura de organismos vivos.

“Uma das partes as mais emocionantes do projecto estará trazendo investigador novos no cryo-E campo,” diz o investigador principal Elizabeth Wright, um professor de UW-Madison da bioquímica e filial com o instituto de Morgridge para a pesquisa. “Isto ajudará todos na pesquisa da ciência biológica porque as descobertas feitas aqui terão o potencial ser traduzido nos alvos novos da terapêutica e da droga que beneficiam a humanidade.”

Um alvo principal da iniciativa de NIH é trazer mais cientistas no jogo. O Cryo-EM e cryo-E é tecnologias ainda novas com uma mão-de-obra limitada e um acesso muito baixo ao equipamento e à experiência necessários. A criação de quatro centros novos - outro esteja na Universidade de Stanford, na universidade de Colorado-Boulder, e na New York Structural Biology Center - é significada fornecer o acesso a instrumentação avançada para cryo-E, treina uma mão-de-obra nova, e melhora continuamente a tecnologia ao igualmente fornecer descobertas novas da pesquisa.

O centro de UW-Madison servirá como um cubo central para a iniciativa nacional, ajudando cientistas de participação directos ao recurso do direito cryo-E de rede.

“O objetivo é ajudar povos a assentar bem em médicos independentes das rotinas como cryo-E preparação de espécime, levantamento de dados, e análise de imagem,” Wright diz. “Sempre que apropriado, o centro de UW-Madison apoiará pesquisadores como resolvem problemas interessantes e tècnica desafiantes.”

UW-Madison transformou-se agradecimentos de um líder cryo-EM a um investimento de dez anos que começa por volta de 2010. O departamento da bioquímica na faculdade de agrícola e de ciências da vida tomou o chumbo e o instituto de Morgridge juntados com apoio financeiro e de organização significativo. As parcerias atraídas investimento com o escritório do vice-chanceler para a pesquisa e a educação do graduado, a Faculdade de Medicina e a saúde pública e diversas outras unidades do terreno. Os frutos desta parceria debut no fim deste ano com a grande inauguração do centro de pesquisa do Cryo-EM de UW-Madison nas ciências e nas construções bioquímicas da bioquímica de Deluca.

Quando o terreno já instalar quatro instrumentos cryo-EM potentes, a iniciativa de NIH pavimentará a maneira no mínimo três mais microscópios de acomodar a procura nacional. A instalação é esperada estar completa ao princípio de 2022. A concessão igualmente fornece o financiamento para a formação, a computação e os pessoais.

Reconhecendo a importância do cryo-EM ao futuro da biologia estrutural, o departamento da bioquímica e o instituto de Morgridge têm começado já a montar uma equipe dos investigador para avançar a ciência. Além do que Wright, o departamento da bioquímica e o CALS contrataram professores Robert Kirchdoerfer, que tem a experiência nas aplicações cryo-EM na virologia, e Ci Ji Lim, que tem a experiência nas aplicações cryo-EM na biologia do ADN. O instituto de Morgridge contratou o investigador Tim Grant (também um professor de UW-Madison da bioquímica), que desenvolve programas informáticos para melhorar o cryo-EM e cryo-E levantamento de dados e análise, e o investigador Brian Bockelman, que é um perito na computação da pesquisa.

A experiência da pesquisa de Wright dentro cryo-E e o cryo-EM eram críticos a fixar o cubo de NIH. Antes de juntar-se UW-Madison em 2018, Wright vigiou a revelação de um programa cryo-EM inteiro na universidade de Emory em Atlanta. Foi intrigada com a mesma revelação de projecto da terra-acima que ocorre em Madison, com vantagens adicionadas da associação com uma universidade da pesquisa da central eléctrica.

“Não há nenhuma maneira que nós poderíamos ter construído uma facilidade como este sem visão do prof. Wright, liderança, e experiência científica,” diz o Fox de Brian da cadeira da bioquímica. “Esta iniciativa empurrará a compreensão a nível científico e tem o grande potencial para as descobertas básicas que conduzem à tradução do laboratório à clínica e aplicações transformativos em muitas outras áreas importantes.”

“UW-Madison tem uma longa história de desenvolver e de aperfeiçoar as tecnologias imagiológicas que ajudam biólogos a considerar, e conseqüentemente melhor compreenda, vida,” diz Kate VandenBosch, decano do CALS. “Eu sou orgulhoso das aplicações dos nossos pesquisadores destas ferramentas, assim como dos seus esforços fazê-los disponíveis à comunidade de pesquisa. As grandes descobertas resultarão.”

Os derivados têm emergido já de cryo-E. Um colega de Wright em Emory desenvolveu uma vacina para o vírus syncytial respiratório - uma infecção altamente contagioso que afligisse infantes e jovens crianças - baseado sobre cryo-E as estruturas que tem avançado agora em um risco comercial. Os investigador esperam que os resultados semelhantes aqui como compostos, vacinas e alvos novos da droga estão identificados.

O instituto de Morgridge, um instituto de investigação não lucrativo privado afiliado com o UW-Madison, servido como um catalizador adiantado importante em trazer as ferramentas cryo-EM e o talento a Madison. O investigador Paul Ahlquist da virologia de Morgridge conduziu o esforço trazendo Morgridge, bioquímica, OVCRGE e SMPH junto para pôr UW-Madison sobre o mapa como um líder cryo-EM.

“Como uma investigação básica não lucrativa, nós temos a capacidade para actuar rapidamente e para fazer estes tipos de parcerias e de investimentos estratégicos em fronteiras novas da ciência,” diz o CEO Brad Schwartz de Morgridge.

Steven Ackerman, vice-chanceler de UW-Madison para a pesquisa e a educação do graduado, diz que o novo cryo-E o cubo contribuirão a uma grande tradição de instalações de investigação compartilhadas em UW-Madison, que é oitavo na nação para o volume total de pesquisa conduzido.

“O estado nacional deste centro novo servirá como um ímã poderoso para atrair o talento científico superior a Wisconsin,” Ackerman diz.

O OVCRGE forneceu as contribuições chaves do presente anual da fundação de pesquisa dos alunos de Wisconsin para comprar instrumentos e fornecer pacotes start-up para a faculdade nova, e o seu programa UW2020 ao pessoal novo do aluguer que contribui aos avanços no cryo-EM e cryo-E no terreno.