Мануэлидис, Лора

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Лора Мануэлидис

англ. Laura Manuelidis
Имя при рождении
Лора Кирчман


Место рождения
Бруклин, Нью-Йорк, США



Род деятельности
врач, профессор
Образование
Колледж Сары Лоуренс, бакалавр искусств (1963)
Йельская школа медицины, доктор медицины (1967)



Супруг
Элиас Э. Мануэлидис
Дети
2


Лора Мануэлидис — американский врач и невропатолог. Заведует отделением невропатологии в Йельском университете, где преподаёт и проводит исследования.

Биография[править]

Лора Мануэлидис (урождённая Кирчман) родилась в Бруклине (Нью-Йорк) в семье учителя и архитектора. В 1963 году получила степень бакалавра искусств в Колледже Сары Лоуренс, где изучала поэзию. В 1967 году получила степень доктора медицины в Йельской школе медицины.

Мануэлидис руководит отделением невропатологии на кафедре хирургии Йельского университета. Также является преподавателем на кафедрах нейробиологии и вирусологии. Участвовала в работе правительственных комитетов, включая консультативный совет по болезни Альцгеймера и консультативный совет Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Состояла в редакционных коллегиях и председательствовала на международных конференциях. Опубликовала три книги стихов.

Мануэлидис внесла вклад в две области исследований. Во-первых, она открыла крупные повторы хромосомной ДНК и объяснила их роль в организации и структуре хромосом в ядрах на стадиях метафазы и интерфазы. Во-вторых, она экспериментально исследовала инфекционные агенты, вызывающие трансмиссивные губчатые энцефалопатии (ТГЭ) человека, включая болезнь Крейтцфельдта — Якоба (БКЯ), куру и губчатую энцефалопатию крупного рогатого скота («коровье бешенство»). Передача инфекции мелким животным и клеткам в культуре выявила биологические и молекулярные характеристики агента. Эти данные согласуются с гипотезой об экспоненциально реплицирующейся вирусной частице размером около 25 нм, которая содержит неизвестную нуклеиновую кислоту, необходимую для заражения. Это противоречит утверждению, что инфекционным агентом является кодируемый хозяином амилоидогенный прионный белок без нуклеиновой кислоты.

Последовательность и структура хромосом[править]

В начале карьеры Мануэлидис открыла неизвестные мотивы последовательностей ДНК. Она продемонстрировала их мегабазную организацию в метафазных хромосомах и интерфазных ядрах. Мануэлидис использовала рестриктазы на цельной ДНК человека и извлекала специфические полосы из геля. Этот подход ранее не применялся для целых геномов млекопитающих. Она обнаружила сложные повторяющиеся (альфа-сателлитные) последовательности ДНК человека и локализовала их в центромерах[1][2]. Они оказались гомологичны обезьяньим, но не более простым мышиным центромерным повторам[3]. Эти поздно реплицирующиеся последовательности содержат мало генов или не содержат их вовсе. Они определяют все центромеры хромосом человека, что было показано с помощью гибридизации in situ высокого разрешения[4].

Как и в других клетках млекопитающих, центромеры необходимы для правильного расхождения хромосом между двумя дочерними клетками во время митоза. Открытие и локализация этих сателлитных последовательностей облегчили диагностику трисомии и хромосомных аберраций при генетических заболеваниях и опухолях.

Мануэлидис также открыла, выделила и секвенировала длинные диспергированные повторы L1 человека (LINES). Она показала, что они содержат транскрипционную открытую рамку считывания[5]. Мануэлидис обнаружила, что эти многочисленные повторы L1 сконцентрированы в тёмных полосах Гимзы на плечах хромосом, содержащих множество тканеспецифичных генов[6]. Короткие повторы ALU, напротив, концентрируются в светлых полосах с большинством генов домашнего хозяйства.

Повторы L1 консервативны в эволюции и демонстрируют 70-процентную гомологию с мышиными повторами L1. После секвенирования ретровирусного ВИЧ исследователи пришли к выводу о ретровирусной природе повторов L1. Выяснилось, что эти древние крупные ретровирусные элементы проникли в геном и в ходе эволюции претерпели симбиотическую трансформацию. Они приобрели структурную и, возможно, функциональную роль в мегабазных доменах хромосомных полос. Огромные размеры доменов, богатых L1 и ALU, были также продемонстрированы с помощью электрофореза в пульсирующем поле[7].

Дополнительные эндогенные ретровирусные ДНК также интегрированы в специфические участки хромосом[8]. К ним относятся ДНК, продуцирующие ретровирусные внутрицистернальные А-частицы (IAP) у грызунов, а также менее многочисленные эндогенные ретровирусные повторы человека. Это ставит под сомнение предположение о том, что повторяющиеся ДНК являются паразитическим «мусором».

Мануэлидис положила начало изучению трёхмерной структуры хромосом в интерфазном ядре дифференцированных клеток. Она объединила метод оптических серийных срезов и гибридизацию in situ высокого разрешения для специфических последовательностей ДНК. Эти исследования изменили представление об интерфазных ядрах. Ранее интерфазные компартменты рассматривались как плохо очерченные плотные гетерохроматиновые сгустки рядом с неорганизованным эухроматиновым хроматином без связной трёхмерной структуры. В дифференцированных нейронах были продемонстрированы чёткие паттерны расположения отдельных центромер для каждого подтипа нейронов. Эти позиции консервативны в эволюции, хотя центромерные повторы ДНК видоспецифичны. Отслеживание движения X-хромосомы в крупных нейронах при эпилепсии и движения центромер в ходе постмитотического развития нейронов[9] позволило выявить динамические изменения крупных хромосом. Картирование целых отдельных хромосом человека с высоким разрешением в гибридных клетках мыши и хомяка показало, что каждая хромосома компактна и занимает собственное пространство или «территорию»[10].

Архитектурная модель перехода хромосом от метафазы к интерфазе соответствует известной компактизации ДНК в диплоидных клетках. Она допускает быстрые переходы и расхождение во время митоза, а также локальные расширения для транскрипции[11]. Картирование целых отдельных хромосом с использованием гибридизации ДНК высокого разрешения из хромосомоспецифичных библиотек впоследствии помогло в изучении хромосомных изменений при сложных генетических заболеваниях и прогрессировании опухолей. Внедрение крупного 11-мегабазного трансгена глобинового экзона (без интронов) распознавалось клетками. В нейронах он подавлялся путём компактизации вместе с транскрипционно инертными гетерохроматиновыми центромерами[12]. Это показывает, что непрерывные повторы способны вызывать специфические функциональные и структурные изменения во время интерфазы. Вероятно, эта особенность последовательно проявляется в процессе дифференцировки клеток.

Агенты ТГЭ человека: биология, структура и инфекционные характеристики[править]

Лаборатория Э. Э. Мануэлидиса и Л. Мануэлидис первой осуществила серийную передачу болезни Крейтцфельдта — Якоба (БКЯ) человека морским свинкам и мелким грызунам[13][14][15]. Это позволило продемонстрировать фундаментальные механизмы инфекции. Был выявлен захват и распространение агента ТГЭ через миелоидные клетки крови[16], что является общим путём для большинства вирусов. Отсутствие материнской передачи спорадической БКЯ (сБКЯ) у долгоживущих морских свинок[17] противоречит гипотезе о наследовании сБКЯ по зародышевой линии. Как и в случае с вирусами, разные виды различаются по восприимчивости к конкретным штаммам агентов ТГЭ. Основные отличия штаммов от скрепи кодируются различными агентами ТГЭ человека, такими как сБКЯ, куру в Новой Гвинее[18], связанная с коровами вБКЯ[19] и азиатская БКЯ. Они были обнаружены и задокументированы в ходе экспериментальных передач нормальным мышам, хомякам и монотипичным клеточным культурам в Йельском университете. Полосы прионного белка не позволяют различить разные штаммы ТГЭ в стандартном мозге мыши.

Мануэлидис и её коллеги первыми показали с помощью лектинов, что амилоид прионного белка происходит от гликозилированного белка-предшественника массой 34 кДа. Антитела к PrP и выбранные лектины связывались с одним и тем же белком как в нормальных, так и в инфицированных БКЯ и скрепи фракциях мозга[20]. Правильная углеводная последовательность PrP была впервые продемонстрирована в лаборатории Мануэлидис путём последовательного дегликозилирования и демаскирования углеводных остатков[21]. Исследователи также разработали монотипичные клеточные культуры, инфицированные различными штаммами ТГЭ человека и овечьего скрепи. Были созданы быстрые количественные методы определения инфекционных титров с увеличением в миллион и более раз для каждого штамма[22]. Как и в мозге, количество неправильно свёрнутого PrP увеличивается менее чем в 5 раз. Оно не позволяет различить даже более чем 100-кратные различия в инфекционности культивируемых штаммов агента. Исследования культур показали, что паттерны полос PrP зависят от типа клеток. Лишь редкие штаммы демонстрируют характерный паттерн фолдинга PrP в мозге или в монотипичных клетках. Изменение полос PrP не вызывает изменений характеристик штамма[23]. Штаммы ТГЭ модифицируют репликацию друг друга вирусоподобным образом. Эксперименты на мышах и гипоталамических нейрональных клетках GT в культуре показывают как ингибирующую, так и аддитивную инфекционность двух разных штаммов ТГЭ. Один штамм ТГЭ может подавлять репликацию второго, более вирулентного штамма[24], тогда как два разных штамма могут одновременно инфицировать клетки[25].

Для многих штаммов ТГЭ были задокументированы резкие изменения времени удвоения агента (от недель до одного дня). Агенты ТГЭ реплицируются каждые 24 часа в культуре, что контрастирует с их медленной и штаммоспецифичной репликацией в мозге. Быстрая репликация агента в культуре, вероятно, связана с отсутствием ограничений со стороны сложной иммунной системы хозяина у животных[22]. К таким ограничениям относятся ранние микроглиальные реакции[26][27][28]. Амилоид PrP сам по себе может выступать в качестве защитного врождённого иммунного ответа на инфекцию агентом ТГЭ. Высокие уровни амилоида PrP способны уничтожить 99,999 % инфекционности[29].

Примечания[править]

  1. ↑ Manuelidis, L. (November 1976). «Repeating restriction fragments of human DNA». Nucleic Acids Research 3 (11): 3063–3076. DOI:10.1093/nar/3.11.3063. ISSN 0305-1048. PMID 794832.
  2. ↑ Manuelidis, L. (1978-03-22). «Chromosomal localization of complex and simple repeated human DNAs». Chromosoma 66 (1): 23–32. DOI:10.1007/BF00285813. ISSN 0009-5915. PMID 639625.
  3. ↑ (1978-11-02) «Homology between human and simian repeated DNA». Nature 276 (5683): 92–94. DOI:10.1038/276092a0. ISSN 0028-0836. PMID 105293. Bibcode: 1978Natur.276...92M.
  4. ↑ (November 1982) «High-resolution mapping of satellite DNA using biotin-labeled DNA probes». The Journal of Cell Biology 95 (2 Pt 1): 619–625. DOI:10.1083/jcb.95.2.619. ISSN 0021-9525. PMID 6754749.
  5. ↑ (1982-05-25) «Genomic representation of the Hind II 1.9 kb repeated DNA». Nucleic Acids Research 10 (10): 3221–3239. DOI:10.1093/nar/10.10.3221. ISSN 0305-1048. PMID 6285293.
  6. ↑ (1984) «Chromosomal and nuclear distribution of the HindIII 1.9-kb human DNA repeat segment». Chromosoma 91 (1): 28–38. DOI:10.1007/BF00286482. ISSN 0009-5915. PMID 6098426.
  7. ↑ (November 1989) «SINEs and LINEs cluster in distinct DNA fragments of Giemsa band size». Chromosoma 98 (5): 309–316. DOI:10.1007/bf00292382. ISSN 0009-5915. PMID 2692996.
  8. ↑ (December 1991) «Integration site preferences of endogenous retroviruses». Chromosoma 101 (3): 141–156. DOI:10.1007/BF00355364. ISSN 0009-5915. PMID 1790730.
  9. ↑ Manuelidis, L. (1985). «Indications of centromere movement during interphase and differentiation». Annals of the New York Academy of Sciences 450 (1): 205–221. DOI:10.1111/j.1749-6632.1985.tb21494.x. ISSN 0077-8923. PMID 3860180. Bibcode: 1985NYASA.450..205M.
  10. ↑ Manuelidis, L. (1985). «Individual interphase chromosome domains revealed by in situ hybridization». Human Genetics 71 (4): 288–293. DOI:10.1007/BF00388453. ISSN 0340-6717. PMID 3908288.
  11. ↑ Manuelidis, L. (1990-12-14). «A view of interphase chromosomes». Science 250 (4987): 1533–1540. DOI:10.1126/science.2274784. ISSN 0036-8075. PMID 2274784. Bibcode: 1990Sci...250.1533M.
  12. ↑ Manuelidis, L (February 1991). «Heterochromatic features of an 11-megabase transgene in brain cells.» (en). Proceedings of the National Academy of Sciences 88 (3): 1049–1053. DOI:10.1073/pnas.88.3.1049. ISSN 0027-8424. PMID 1992455. Bibcode: 1991PNAS...88.1049M.
  13. ↑ (January 1976) «Serial propagation of Creutzfeldt-Jakob disease in guinea pigs». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 73 (1): 223–227. DOI:10.1073/pnas.73.1.223. ISSN 0027-8424. PMID 1108016. Bibcode: 1976PNAS...73..223M.
  14. ↑ (July 1978) «Interspecies transmission of Creutzfeldt-Jakob disease to Syrian hamsters with reference to clinical syndromes and strains of agent.». Proceedings of the National Academy of Sciences 75 (7): 3432–3436. DOI:10.1073/pnas.75.7.3432. ISSN 0027-8424. PMID 356055. Bibcode: 1978PNAS...75.3432M.
  15. ↑ (February 1978) «Transmission of Creutzfeldt–Jakob disease with scrapie-like syndromes to mice». Nature 271 (5647): 778–779. DOI:10.1038/271778a0. ISSN 0028-0836. PMID 342977. Bibcode: 1978Natur.271..778M.
  16. ↑ (1978-06-02) «Viremia in Experimental Creutzfeldt-Jakob Disease». Science 200 (4345): 1069–1071. DOI:10.1126/science.349691. ISSN 0036-8075. PMID 349691. Bibcode: 1978Sci...200.1069M.
  17. ↑ (February 1979) «Experiments on maternal transmission of Creutzfeldt-Jakob disease in guinea pigs». Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine 160 (2): 233–236. DOI:10.3181/00379727-160-40425. ISSN 0037-9727. PMID 368815.
  18. ↑ (2009-08-11) «The kuru infectious agent is a unique geographic isolate distinct from Creutzfeldt-Jakob disease and scrapie agents». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106 (32): 13529–13534. DOI:10.1073/pnas.0905825106. ISSN 1091-6490. PMID 19633190. Bibcode: 2009PNAS..10613529M.
  19. ↑ (2009-02-01) «Strain-specific viral properties of variant Creutzfeldt-Jakob disease (vCJD) are encoded by the agent and not by host prion protein». Journal of Cellular Biochemistry 106 (2): 220–231. DOI:10.1002/jcb.21988. ISSN 1097-4644. PMID 19097123.
  20. ↑ (June 1985) «Specific proteins associated with Creutzfeldt-Jakob disease and scrapie share antigenic and carbohydrate determinants.». Proceedings of the National Academy of Sciences 82 (12): 4263–4267. DOI:10.1073/pnas.82.12.4263. ISSN 0027-8424. PMID 2408277. Bibcode: 1985PNAS...82.4263M.
  21. ↑ (August 1986) «Characterization of major peptides in Creutzfeldt-Jakob disease and scrapie.». Proceedings of the National Academy of Sciences 83 (16): 6146–6150. DOI:10.1073/pnas.83.16.6146. ISSN 0027-8424. PMID 3090551. Bibcode: 1986PNAS...83.6146S.
  22. ↑ 22,0 22,1 (2011) «Replication and spread of CJD, kuru and scrapie agents in vivo and in cell culture». Virulence 2 (3): 188–199. DOI:10.4161/viru.2.3.15880. ISSN 2150-5608. PMID 21527829.
  23. ↑ (2004-05-25) «Two Creutzfeldt–Jakob disease agents reproduce prion protein-independent identities in cell cultures». Proceedings of the National Academy of Sciences 101 (23): 8768–8773. DOI:10.1073/pnas.0400158101. ISSN 0027-8424. PMID 15161970. Bibcode: 2004PNAS..101.8768A.
  24. ↑ Manuelidis, L. (1998-03-03). «Vaccination with an attenuated Creutzfeldt-Jakob disease strain prevents expression of a virulent agent». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 95 (5): 2520–2525. DOI:10.1073/pnas.95.5.2520. ISSN 0027-8424. PMID 9482918. Bibcode: 1998PNAS...95.2520M.
  25. ↑ (2005-10-21) «Reciprocal interference between specific CJD and scrapie agents in neural cell cultures». Science 310 (5747): 493–496. DOI:10.1126/science.1118155. ISSN 1095-9203. PMID 16239476. Bibcode: 2005Sci...310..493N.
  26. ↑ (1997-07-04) «Evolution of a Strain of CJD That Induces BSE-Like Plaques». Science 277 (5322): 94–98. DOI:10.1126/science.277.5322.94. ISSN 0036-8075. PMID 9204907.
  27. ↑ (November 2002) «Microglia from Creutzfeldt-Jakob Disease-Infected Brains Are Infectious and Show Specific mRNA Activation Profiles». Journal of Virology 76 (21): 10905–10913. DOI:10.1128/jvi.76.21.10905-10913.2002. ISSN 0022-538X. PMID 12368333.
  28. ↑ (2004-10-18) «New molecular markers of early and progressive CJD brain infection». Journal of Cellular Biochemistry 93 (4): 644–652. DOI:10.1002/jcb.20220. ISSN 0730-2312. PMID 15660413.
  29. ↑ Manuelidis L (2013). «Infectious particles, stress, and induced prion amyloids: a unifying perspective». Virulence 4 (5): 373–83. DOI:10.4161/viru.24838. PMID 23633671.
Рувики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Мануэлидис, Лора», расположенная по адресу:

—https://ru.ruwiki.ru/wiki/Мануэлидис,_Лора

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.

Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Мануэлидис,_Лора&oldid=2702221