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Jun 17, 2023

Labor-Spotlight im Juli: Walter Lab

Jeden Monat veröffentlicht The Michigan Daily's Research Beat einen Artikel über ein Labor oder eine Forschungsgruppe der University of Michigan, um die Bemühungen des Laborteams und die Bedeutung dieser hervorzuheben

Jeden Monat veröffentlicht Research Beat der Michigan Daily einen Artikel über ein Labor oder eine Forschungsgruppe der University of Michigan, um die Bemühungen des Laborteams und die Bedeutung der Forschung hervorzuheben. Der folgende Artikel ist das Labor-Spotlight für den Monat Juli 2023.

In dieser Ausgabe des Labor-Spotlights von The Daily geht es um das Walter Lab. Unter der Leitung von Nils Walter, Professor für biologische Chemie, erforscht das Labor RNA-Biologie und DNA-Nanotechnologie mit der Hoffnung, zur Entwicklung zukünftiger medizinischer Innovationen beizutragen.

Das Labor

Die Belegschaft des Walter Lab besteht aus einer Vielzahl von Postdoktoranden, Doktoranden, Doktoranden und Bachelor-Studenten in verschiedenen Fachgebieten der Biologie und Chemie. Walter sagte, die Vielfalt an Fachwissen und Hintergründen sei für innovative Wissenschaft von entscheidender Bedeutung.

„Meine Philosophie in Bezug auf die Wissenschaft ist, dass Vielfalt letztendlich sehr wichtig ist“, sagte Walter. „Wenn man Spitzenwissenschaft betreiben will, muss man oft hören, was in angrenzenden Bereichen sonst noch passiert.“

Das Labor verfügt über einen Biologie- und einen Mikroskopie-Laborleiter sowie eine Vielzahl von Mikrogruppen, die sich auf verschiedene Themen spezialisiert haben, darunter intrazelluläre RNA und bakterielle RNA. Postdoktorand Adrien Chauvier, Leiter des Biologielabors, sagte, dass es für seine eigene Forschung wertvoll sei, eine Außenperspektive von Menschen aus anderen Disziplinen zu erhalten.

„Wenn wir all diese Mikrogruppentreffen zusammenstellen und Leute zusammenbringen, auch wenn sie nicht genau im gleichen Fachgebiet oder im gleichen Projekt tätig sind – wir können voneinander profitieren“, sagte Chauvier. „Ich habe immer gesagt, dass ich die Arbeit gemacht habe, die ich in diesem Labor veröffentlicht habe. Aber die meisten Ideen und Fehlerbehebungen kamen eigentlich von einer anderen Mikrogruppe, einer Mikrogruppe, die sich überhaupt nicht mit bakterieller DNA beschäftigte, aber sie verfügen über das Fachwissen, das ich brauchte.“

Walter sieht sich selbst als Generalist und sagte, seine Fähigkeit, das Gesamtbild außerhalb einzelner Fachgebiete zu betrachten, helfe ihm, ein Labor zu leiten, das aus so vielen Fachgebieten besteht.

„Mich interessiert das große Ganze“, sagte Walter. „Ich bin daran interessiert, mir Werkzeuge aus der Informatik, der Bioinformatik, der Telekommunikation oder aus anderen Bereichen anzueignen, die wir auf biologische Fragen anwenden können, in denen wir Experten sind. Dabei möchte ich die Menschen umfassend aufklären, möchte aber auch, dass sie einen Beitrag leisten.“ im Großen und Ganzen für das Unternehmen.“

Neel Chhabra, ein Oberstufenschüler, der den Sommer über im Labor arbeitet, sagte, er habe das Labor als einladend empfunden und schätze die Bereitschaft der Forscher, mit ihm über ihre Arbeit zu sprechen.

„In meinen sechs Wochen hier hatte ich nie das Gefühl, dass mir die Wissenschaft vorenthalten wurde“, sagte Chhabra. „Es war schon immer so, dass ich jeden der Postdocs fragen kann: ‚Hey, woran arbeitest du?‘ und stelle ihnen Fragen dazu, was sie tun, was die Anwendung ist, und ich kann es einfach verstehen.“

Die Forschung

Walter sagte, er berücksichtige bei der Übernahme neuer Projekte eine Vielzahl von Elementen, darunter auch potenzielle logistische Herausforderungen. Laut Walter ist es schwieriger, eine Förderung für ein Projekt zu bekommen, wenn der Antrag von Natur aus einem bereits geförderten Vorhaben ähnelt. Über die Finanzierung hinaus seien persönliche Interessen und die Interessen derjenigen, die im Labor arbeiten, laut Walter wichtige Überlegungen für neue Forschungsrichtungen.

„Wenn man (bei der Finanzierung) etwas Flexibilität hat … dann ist intellektuelle Neugier die andere große treibende Kraft, und diese Neugier kann von mir kommen, indem ich zu Konferenzen gehe oder mit Kollegen spreche und sehe: ‚Oh, das ist eine coole Technik‘.“ oder „Das ist eine interessante Art von Frage.“ “, sagte Walter. „Und so entstehen möglicherweise neue Ideen für Projekte, für die man schließlich wieder zurückkommt und mehr Geld bekommt, aber es können auch einzelne Studierende oder Postdocs sein.“

Doktorand Jingxuan Tang untersucht eine spezifische Mutation in einem Gen, das für ein Qualitätskontrollprotein kodiert, das amyotrophe Lateralsklerose verursacht. Dieses Protein prüft, ob andere in der Zelle produzierte Proteine ​​den Standards dieser Zelle entsprechen.

„In menschlichen Zellen gibt es viele Dinge, die falsch gefaltet sind“, sagte Tang. „Nicht jedes Protein, das Ihre Zelle produziert, ist funktionsfähig, und wenn nicht, muss es abgebaut werden, bevor etwas schief geht.

Die Doktorandin Emily Sumrall ist Teil der intrazellulären RNA-Mikrogruppe des Labors. Sumrall sagte, während sich ihre Gruppe als Ganzes mit der Rolle der RNA in Zellen befasse, konzentriere sich ihre spezifische Forschung auf die Wechselwirkung zwischen RNA und ungeordneten Proteinen oder Proteinen ohne Struktur.

„Ich untersuche, wie RNA im Allgemeinen mit ungeordneten Proteinen interagiert“, sagte Sumrall. „Ich nehme eine Modell-RNA und ein Modellprotein, gebe sie dann in ein Reagenzglas und betrachte sie dann unter einem Mikroskop.“

Mikroskope sind in einem Labor, das sich auf die Analyse einzelner Moleküle konzentriert, von entscheidender Bedeutung. Sujay Ray, Leiter des Mikroskopielabors, sagte, er schule neue Labormitglieder im Umgang mit den Mikroskopen des Labors und stelle sicher, dass sie mit den Werkzeugen vertraut sind, die das Labor zu bieten hat.

„Im Allgemeinen bilde ich den Leuten das Mikroskop aus, das sie verwenden möchten“, sagte Ray. „Ich gebe auch einen kurzen Überblick über das, was wir im Labor haben. Es ist gut zu wissen, was wir im Labor haben, denn wenn man ein Experiment plant (aber) nicht weiß, ob etwas im Labor existiert, kann man nicht planen.“

Die Signifikanz

Forschung in den Grundlagenwissenschaften, die die Funktionsweise der Dinge im Universum auf einer sehr grundlegenden Ebene erforscht, hat nicht immer unmittelbare Auswirkungen auf die reale Welt. Im Fall der RNA-Forschung kann die Grundlagenforschung jedoch vielfältige Möglichkeiten eröffnen, von denen viele im medizinischen Bereich liegen.

Walter sagte, während sich Bakterien entwickeln, um gegen Antibiotika resistent zu werden, könnten Kenntnisse über die Genregulation und die Rolle verschiedener RNAs wichtig sein, um einen Weg zu finden, Antibiotika weniger anfällig für Antibiotikaresistenzen zu machen.

„Was mich derzeit sehr begeistert, ist die Möglichkeit, das, was (wir) über die Genregulation in Bakterien gelernt haben, zu nutzen, um möglicherweise neue Arten von Antibiotika zu entwickeln, die sehr spezifisch für das Bakterium sind und Probleme mit niedermolekularen Arzneimitteln dort überwinden.“ „Das Bakterium kann schnell eine Mutation entwickeln, die es grundsätzlich resistent macht“, sagte Walter.

Tang sagte, obwohl die Mutation, die sie untersucht, relativ selten sei, sei es dennoch wichtig, etwas darüber zu erfahren, da die Mutation mit anderen Mutationen in der Zelle verwoben sei.

„Man untersucht all diese Mutationen und sie hängen zusammen“, sagte Tang. „Sie sind alle in der Zelle. Ihre Pfade sind miteinander verbunden, und wenn Sie nur einen Pfad untersuchen und dann nicht zu den anderen Pfaden wechseln, kennen Sie die Verbindung zwischen ihnen nicht und kennen wahrscheinlich nicht die allgemeine Zellbiologie als Ganzes. ”

Nakelle Cooper, eine High-School-Schülerin, die im Sommer über D-RISE im Walter Lab arbeitete, sagte, dass sie Wissenschaft nach ihrer Zeit im Labor nun als einen gemeinschaftlichen Prozess betrachte.

„Früher dachte ich, dass Wissenschaftler nur an ihrer eigenen Forschung und all dem arbeiten würden.“ sagte Cooper. „Es ist viel einfacher und macht wahrscheinlich auch viel mehr Spaß, wenn man mit anderen Leuten aus der Wissenschaft zusammenarbeitet.“

Die Redakteurin der Sommernachrichten, Abigail VanderMolen, ist unter [email protected] erreichbar.

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