生物学研究

当你为生物学的顶级研究事业做准备时,发现你周围的生活世界。无论你是想成为一名海洋生物学家,微生物学家,或动物学家,或在制造绿色生物燃料工作,或任何十几个其他职业,你会发现中欧体育APP的生物系一个令人兴奋的,支持的环境中,拓宽你的知识,磨练你的技能,并进行前沿研究。

中欧体育APP的中欧体育拥有广泛的兴趣,并在国家和国际层面的实验室研究中活跃。他们的研究获得联邦资助,并在世界各地发表和展示他们的发现。你将在中欧体育APP的校园实验室协助研究,作为中欧体育和研究人员在他们的专业指导你,装备你的关键知识和对生物科学的理解。

詹妮弗罗勒

无脊椎动物行为与生态学研究实验室

The living fossil, Nautilus pompilius (Chambered Nautilus), is the only externally shelled cephalopod mollusk.

活化石,鹦鹉螺(有室的鹦鹉螺),是唯一的外壳头足类软体动物。

在我的实验室里,中欧体育APP从事三个相互关联的研究方向。首先,中欧体育APP研究了鹦鹉螺的学习和记忆能力,鹦鹉螺是头足类软体动物中的一个单系群体,保留了许多多形特征。对所有头足类动物的复杂行为进行比较研究,中欧体育官方网站可以帮助中欧体育APP理解整个类动物神经和行为复杂性的演变。中欧体育APP已经发现了头足类动物和脊椎动物大脑趋同的证据,尽管构成大脑的成分(神经元、轴突)存在巨大差异。中欧体育APP致力于巴甫洛夫条件反射、空间导航、触觉学习、化学学习和种内行为中的化学信号的研究,同时也试图确定所涉及的化合物。其次,中欧体育APP研究了这些复杂行为的神经基础:这种学习发生在哪里,在头足类动物中识别类似和/或同源的学习中心,在条件反射过程中标记神经元活动,全脑记录,神经解剖学和神经化学。第三,中欧体育APP使用小龙虾作为触觉或引导触觉行为的模型。在这里,中欧体育APP将经典条件反射和开放场方法配对,在一个相对“简单”的神经解剖学模型中测量触觉对环境学习和记忆的贡献。然后,这些算法将在谢菲尔德大学托尼·普雷斯科特实验室开发的触觉机器人“小龙虾”中实现。

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保罗Forlano

行为的神经和激素机制

Top: A nesting midshipman male in the intertidal zone in Tomales Bay, CA. Bottom: Multi-label fluorescence micrograph showing catecholaminergic neurons (green) just dorsal to vocal motor neurons (pink) in the hindbrain-spinal cord.

上图:加州Tomales湾潮间带筑巢的雄性海军军官候补生。下图:多标记荧光显微镜照片显示儿茶酚胺能神经元(绿色)正好在脑脊髓后部的声带运动神经元(粉红色)。

以鱼类为模型系统,我的实验室采用进化/系统神经科学与细胞和分子方法相结合的方法,以确定听觉驱动的社会行为、类固醇诱导的神经可塑性机制以及大脑和行为的性别差异背后的神经化学相互作用。这些研究主要集中在脊椎动物的声音、听觉和神经内分泌回路上。中欧体育APP利用定量多荧光免疫组织化学结合神经解剖道示踪、明场、表观荧光、共聚焦和透射电子显微镜,并利用RT-PCR和原位杂交技术进行基因表达研究。行为研究是在加州大学戴维斯分校博德加海洋实验室、星期五港口实验室和华盛顿胡德运河的现场进行的,并与华盛顿大学的乔·西斯内罗斯博士合作。

教员生物弗兰诺实验室网站

气他

进化发育生物学

Marking neurons in the Drosophila brain.

果蝇大脑中的神经元标记。

中欧体育APP实验室的主要工作是从进化发育生物学(evo-devo)的角度阐明与中枢神经系统发育相关的分子机制。中欧体育APP正在开发新的工具,使中欧体育APP能够沿着神经元的发育路径探测神经元,揭示谱系历史和形态,并提供对神经功能的洞察。中欧体育APP目前正在使用果蝇模型系统分析参与帕金森病发病和进展的基因。中欧体育APP使用基于行为的分析进行这项研究,允许直接评估疾病相关基因,并且已经获得了显示一些但不是所有候选基因的剂量敏感性的数据。通过利用基于中欧体育APP实验室开发的新方法工具的进化发育方法,中欧体育APP的目标是阐明已知导致疾病的基因的生物学功能,并识别目前未知病理功能的新基因。

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Amy E. Ikui

DNA复制

Genetic network of DNA replication control.

DNA复制控制的遗传网络。

中欧体育APP的实验室对细胞周期很感兴趣,细胞周期是一个细胞生长并分裂成两个子细胞的有序过程。这一过程必须受到严格的调控,以避免染色体不稳定,这可能导致高等真核生物的肿瘤发生和癌症。细胞周期进程是由细胞周期蛋白/细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)蛋白复合物控制的。中欧体育APP目前正在研究一种DNA复制因子Cdc6。中欧体育APP的目标是了解Cdc6如何在细胞周期中被CDK和其他激酶调节,以限制每个细胞周期只复制一次DNA。中欧体育APP使用酿酒酵母(面包酵母),它是癌症研究的理想模式生物;酵母对细胞周期的控制在人类中是保守的,并且在酵母中很容易操纵基因。

学院生物实验室网站

彼得Lipke

真菌细胞粘附

A fluorescent dye shows amyloid proteins on the surface of fungal hyphae during an invasive gut infection.

在侵袭性肠道感染期间,荧光染料显示真菌菌丝表面的淀粉样蛋白。

中欧体育APP的实验室发现了介导病原体-宿主相互作用和生物膜形成的细胞粘附蛋白的几种作用和活性。与中欧体育APP在生物物理学和医学领域的合作者一起,中欧体育APP的研究表明,淀粉样蛋白结构(在阿尔茨海默氏症和其他神经退行性疾病中臭名昭著)在细胞表面和细胞之间形成二维斑块,以激活细胞粘附。这些淀粉样蛋白调节宿主-病原体相互作用中的免疫反应,是抗真菌药物的潜在靶点。实验室不接受更多的研究人员。

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凯瑟琳·麦肯蒂

Ionic liquids (ILs) in the environment.

环境中的离子液体(ILs)。

中欧体育APP的实验室致力于了解离子液体在环境中的生物影响。il是一种非挥发性盐,在室温下呈液态,具有使其成为绿色溶剂的有吸引力的候选者的物理性质。利用细菌、真菌、藻类和苜蓿,中欧体育APP正在剖析可使il有毒的il的化学和物理特性。中欧体育APP已经开发了一种敏感的毒性试验,使中欧体育APP能够识别被认为是良性的il毒性。这项工作是与昆斯伯勒社区学院和布鲁克海文国家实验室的研究人员合作完成的。

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西奥多Muth

Agrobacterium tumefaciens

根癌土壤杆菌

农杆菌引起树冠瘿病,一种影响几种果树和葡萄品种的疾病。结核菌可将毒力基因和蛋白质转移到易感宿主细胞中。转移的毒力基因和蛋白导致被感染的细胞形成未分化的肿瘤。最近,研究人员利用农杆菌转化植物的这种独特能力来产生重要的转基因作物。

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Juergen Polle

中国科学院实验与应用心理学实验室

Dunaliella salina

杜氏

我的研究兴趣是细胞应激生物学的基础和应用领域。中欧体育APP研究的是微藻,这是一个用来描述由成千上万种生物组成的非常多样化的群体的术语,它们表现出广泛的细胞和代谢多样性。中欧体育APP目前的基础研究使用系统生物学方法,包括基因组学、转录组学和代谢组学分析,调查单细胞绿藻中类异戊二烯和脂质代谢的调节。中欧体育APP研究的一个典型的模式藻类是耐光物种盐杜氏藻,以其应激诱导的β -胡萝卜素的过度积累而闻名。Polle实验室在这种藻类的基因组和转录组测序中发挥了重要作用。这种模式藻类的基因组注释正在Polle实验室进行。此外,中欧体育APP最近发现了几种不同的绿藻菌株,目前正在调查中。对于其中一些藻类,中欧体育APP现在已经有了基因组草图,用于注释和研究涉及类异戊二烯和脂质代谢的特定途径。这项基础研究与可再生能源领域的应用研究在藻类转化为生物燃料项目的背景下中欧体育在一起。

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路易斯表示“四”

分枝杆菌病原体生物学

Mycobacterium smegmatis cells expressing blue and green fluorescent proteins

耻垢分枝杆菌细胞表达蓝色和绿色荧光蛋白

Quadri实验室有两个长期目标:(i)扩大分枝杆菌病原体的生物学基础;(ii)阐明开发治疗分枝杆菌感染的新型抗生素的途径。中欧体育APP与多个学科的科学家合作,确定候选药物,开发抗菌先导化合物,并研究对分枝杆菌病原体生物学至关重要的基因,蛋白质和途径。中欧体育APP的方法包括分子生物学、酶学、突变分析、生物信息学、分子建模、组学(RNA-Seq、Tn-Seq)、抑制剂/抗菌测定和质谱分析。

该实验室的研究是由分枝杆菌感染的全球负担和对更有效抗生素治疗的需求推动的。全世界由结核分枝杆菌和几种普遍存在的机会性分枝杆菌病原体(如堪萨斯分枝杆菌、脓肿分枝杆菌、鸟分枝杆菌等)感染的病例数以百万计。由于药理学免疫抑制、慢性阻塞性肺病、艾滋病毒感染、恶性肿瘤、支气管扩张、囊性纤维化和既往肺部感染等危险因素的日益流行,这些病原体的全球负担正在上升。令人担忧的是,耐药性的出现正在威胁到分枝杆菌感染的有效管理,目前的治疗已经需要昂贵的长期数月至数年!-多药治疗-通常是4种或更多的药物!-有副作用和挑战性的依从性。因此,确定新的候选药物靶点和具有新的作用机制的治疗方法是对公共卫生具有重大积极影响的优先研究领域。

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小河Saxena

分子靶向和细胞信号传导

Nucleolin exits from nucleoli during cellular response to stress, controlling gene expression. Scale bar represents 10 µm.

在细胞对应激的反应中,核仁蛋白从核仁中产生,控制基因的表达。比例尺代表10µm。

中欧体育APP研究了核仁应激因子(NSFs)及其在正常条件下和细胞对DNA损伤的反应中调控细胞周期的作用。核仁蛋白是一种丰富的核仁磷酸化蛋白,在多种癌症中过度表达。中欧体育APP研究了核蛋白如何通过直接结合靶mRNA或间接通过p53信号传导、DNA损伤反应和核糖体生物发生途径中的蛋白-蛋白相互作用调节mRNA的稳定性/翻译。中欧体育APP的长期目标是确定核蛋白在调节基因表达中的作用,这些基因表达驱动细胞生长(因此,存活和增殖)或细胞周期阻滞(可能导致修复或细胞死亡),以确定新的治疗靶点。

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马拉Schvarzstein

预防非整倍体的机制

High-resolution images of dividing C. elegans oocytes, spermatocytes, and embryos. DNA in blue, microtubule-based spindle in green and centrioles in red.

秀丽隐杆线虫卵母细胞、精母细胞和胚胎分裂的高分辨率图像。蓝色是DNA,绿色是基于微管的纺锤体,红色是中心粒。

中欧体育APP研究了染色体、中心体和基于微管的纺锤体的行为和结构如何合作,以确保在产生精子和卵子的特殊细胞分裂程序中精确的染色体分离。这种被称为减数分裂的细胞分裂程序产生互补配子,以确保受精卵在受精时继承正确的染色体和正常胚胎发育所需的其他细胞成分。中欧体育APP以透明线虫秀丽隐杆线虫为模型系统,结合分子、遗传、生化和细胞生物学等方法。中欧体育APP的研究不仅与生殖和出生缺陷的病因有关,而且与有丝分裂正常和病理细胞分裂的基因组维持有关。

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Shaneen辛格

生物信息学

Cartoon diagram of the active site of sheep cyclooxygenase, showing its substrate arachidonic acid, prosthetic group heme, and important functional residues.

绵羊环氧合酶活性位点的卡通图,显示其底物花生四烯酸、假体基血红素和重要功能残基。

中欧体育APP实验室的长期研究目标是应用计算机建模来深入了解细胞信号转导途径,特别是更深入地了解蛋白质中正常和异常的亚细胞靶向和功能域,这些结构域通常是大分子复合物的一部分,并在各种生物过程中发挥作用。在信号通路中起作用的蛋白/膜和蛋白/蛋白复合物通常不适合传统的结构测定。将传统的序列分析生物信息学工具与结构建模和模型的生物物理特性计算相结合,分析基因组数据,中欧体育官方网站可以为这些蛋白质的调节和功能的分子基础提供新的见解,从而允许提出合理的和实验可测试的预测。这种计算分析策略已经成功地扩展到全基因组水平,允许在全基因组水平上分析具有多种作用的特殊蛋白质结构域的新兴家族。

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菲利普Staniczenko

群落生态学与复杂系统

Pollinators

传粉者

中欧体育APP的实验室发明了新的数学方法,设计了新的计算机软件,以了解人类如何影响世界各地的生态群落。中欧体育APP与野外生态学家一起收集和分析许多不同物种的数据,以及它们如何相互作用,例如,哪种动物吃哪种昆虫,哪种昆虫给哪种植物授粉?中欧体育APP不仅对人类如何破坏自然感兴趣,而且对自然如何使中欧体育APP受益以及中欧体育APP如何支持生物多样性感兴趣。中欧体育APP应该在公园里种什么样的花来吸引传粉者,中欧体育APP如何利用社交网络来传播这个信息?城市是自然世界和人类世界碰撞的大实验。快来加入实验室,看看发生了什么!

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芭芭拉Studamire

逆转录病毒-宿主蛋白相互作用

Confocal micrograph of a mammalian cell nucleus stained for a host cofactor and the Moloney murine leukemia virus integrase. The viral protein is green, the host protein is red, the overlap between the proteins is yellow, and the DNA is in blue.

哺乳动物细胞核的共聚焦显微照片,染色为宿主辅助因子和Moloney小鼠白血病病毒整合酶。病毒蛋白是绿色的,宿主蛋白是红色的,蛋白质之间的重叠部分是黄色的,DNA是蓝色的。

中欧体育APP使用模型逆转录病毒Moloney小鼠白血病病毒作为工具来检查病毒整合酶蛋白与宿主细胞之间的相互作用。中欧体育APP正在使用遗传学、分子生物学和生物化学的工具来研究这些相互作用。了解病毒-宿主相互作用如何影响整合将解决有关感染机制的基本问题,并对某些癌症的发展、基因治疗载体的发展以及艾滋病病原体HIV-1等逆转录病毒感染的进展具有重要意义。

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托尼•威尔逊

进化生物学

Male pregnancy in the seahorse. Seahorse males have evolved complex organs for protecting, aerating and nourishing their offspring.

雄海马怀孕。雄性海马已经进化出复杂的器官来保护、通风和滋养它们的后代。

中欧体育APP的研究主要集中在研究水生环境中生殖复杂性的进化。中欧体育APP研究了许多不同的淡水和海洋模型系统,使用现场,实验室和实验方法的组合来研究选择压力如何促进生殖变异在空间和时间上的演变。

学院生物威尔逊实验室网站

布鲁克林。全力以赴。