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亚伦·安特比博士正在解开细胞如何交流的谜团

新科学家

日期: 2019年3月19日
来源:
魏茨曼杂志第15卷

在魏茨曼研究所学习物理学时,亚伦·安特比博士被生物学令人兴奋的发展迷住了。在他的研究生工作结束时,他彻底改变了课程,开始将他在理解弦理论和物理学方面发展起来的优势应用到破译细胞如何通信的挑战中。

安特比博士是分子遗传学系的新成员,是最新一位将他在物理学方面的训练和专业知识应用于生命科学的魏茨曼科学家。

事实证明,细胞以它们自己的方式说话。就像人类使用字母来创造单词和信息一样,细胞释放一种叫做配体的分子到环境中,将信息发送给它们的邻居。这些配体与其他细胞表面的受体结合,这些受体解释信息并引发适当的反应。

在细胞通信的传统模型下,每个配体都被认为是打开特定受体锁的钥匙。然而,科学家们意识到事情并没有那么简单。事实上,这有点混乱:许多不同的配体似乎与许多不同的受体相互作用。通过这种方式,细胞之间的交流就像在一个拥挤的房间里,每个人都在同时说话。这似乎使单个细胞正确解释和响应特定信号的能力变得复杂。

在麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)读了一年本科后,Antebi博士于1998年以优异成绩在特拉维夫大学(Tel Aviv University)获得物理和数学学士学位。在魏茨曼研究所进行高能理论物理博士学位研究期间。粒子物理和天体物理系的Ofer Aharony和Micha Berkooz,他被弦理论和超对称的研究所吸引。在2008年完成博士学位后,他的注意力发生了根本性的转变,将注意力集中在细胞生物学上。

从那时起,作为Nir Friedman教授免疫学实验室的博士后,他开始学习免疫学研究的基本工具,以试图了解身体的t细胞是如何处理相互冲突的信号的。在此期间,他还与分子细胞生物学系的另一位物理学家兼生物学家乌里·阿隆教授合作,为研究控制细胞群体大小的控制电路贡献了新的见解。

在这一点上,他很清楚,他的主要兴趣是解决细胞间通信的复杂性。

在加州理工学院继续他的生物与生物工程博士后研究时,他最终得出了一个令人惊讶的结论:细胞不是与单个配体通信,而是与配体的组合通信。这一认识催生了一种全新的理解细胞如何相互交流的范式。

安特比博士深入挖掘,融合了他所有的专业领域,将实验生物学与他在物理培训中学到的数学建模相结合。他成功地展示了一些令人难以置信的深刻见解:细胞对不同配体的复杂组合做出反应,而不是单一的信息,而且不同类型的细胞可以以不同的方式解释同一组信号。这一观点与传统的细胞如何相互交流的理解有很大的不同,并且为理解信息如何通过信号分子及其受体的组合内在地进行交流提供了新的基础。

安特比博士说:“我对细胞在我们体内可以变成的许多东西很感兴趣:骨骼、肌肉、大脑等等,以及细胞如何知道选择哪条路径。”“事实证明,它们会说话,用一种尚未被完全理解的语言。当我们了解如何用细胞语言构建‘单词’时,我们就有可能指导它们的行为,从而纠正不希望发生的过程,构建特定的组织,甚至创造新的合成细胞结构。”

亚伦·安特比博士得到了艾布拉姆森青年科学家家庭中心、Clal保险公司、Harmstieg新科学家基金、大卫·莱文森遗产、珍妮和约瑟夫·尼西姆生命科学研究中心、贝拉·奥克曼遗产、大卫·m·波伦慈善信托基金、亚伯拉罕和索尼娅·罗克林基金会以及露丝和塞缪尔·罗森瓦塞尔慈善基金的支持。

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