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Como o câncer está associado à interação do patógeno do hospedeiro?

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O câncer por acaso se enquadra no domínio de interação do patógeno do hospedeiro? O que quero dizer é que existe interação do patógeno envolvida no câncer? Eu li este artigo:
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_human_diseases_associated_with_infectious_pathogens
Na categoria de câncer, eles usaram a frase "pode ​​ser causado" por este e este patógeno ... O câncer não é uma doença que ocorre devido ao crescimento anormal de células devido a mudança genética?


Não, não necessariamente. O câncer também pode ser causado por bactérias e vírus em seu corpo

A regulação do desenvolvimento de tumor cancerígeno é convergida por várias vias e fatores. Além de fatores ambientais, o câncer do trato gastrointestinal (GI) pode ser causado por inflamação crônica, geralmente induzida por bactérias, vírus e parasitas. O papel desses indutores no desenvolvimento do câncer, na diferenciação e transformação celular, na desregulação do ciclo celular e na expressão de genes associados a tumores não pode ser ignorado.

Embora o Helicobacter pylori ative muitas vias oncogênicas, particularmente aquelas nos cânceres gástrico e colorretal, o papel dos vírus no desenvolvimento do tumor também é significativo. Os vírus possuem potencial oncogênico significativo para interferir no controle do ciclo celular normal e na estabilidade do genoma, estimulando o crescimento de células desreguladas. Uma quantidade crescente de dados recentes também implica a associação de cânceres GI com colonização bacteriana e vírus.

Você pode ler mais aqui: Aituov, Bauyrzhan, et al. "Cancros gastrointestinais conduzidos por patógenos: Tempo para uma mudança no paradigma de tratamento." Agentes infecciosos e câncer 7.1 (2012): 18.


Evans Laboratory

A equipe de pesquisa de Evans se envolve em investigações básicas e translacionais dos mecanismos que impedem os humanos de sucumbir universalmente aos patógenos microbianos que inalam ou aspiram todos os dias. É dado particular interesse em como os pacientes imunocomprometidos não HIV respondem à presença de patógenos respiratórios. Esta pesquisa é conduzida em um esforço para explorar esses mecanismos nativos para fornecer proteção mais abrangente durante episódios de vulnerabilidade de pico, como quando pacientes com câncer recebem quimioterapia.

O foco principal do laboratório de Evans envolve estudos mecanísticos destinados a desvendar os meios pelos quais o fenômeno da resistência induzível protege contra a pneumonia. Os dados disponíveis indicam que essa resposta protetora ocorre por meio da geração de produto antimicrobiano a partir de células epiteliais respiratórias tratadas, em vez de por meio dos efetores leucocitários típicos do sistema imunológico inato. O objetivo de longo prazo deste trabalho é desenvolver um programa de pesquisa focado na descoberta e manipulação de mediadores antimicrobianos derivados do epitélio que possam ser traduzidos para benefício clínico.


Como o câncer está associado à interação do patógeno do hospedeiro? - Biologia

Tammy e # 160Kielian, Ph.D.
Os interesses de pesquisa do Dr. Kielian & # 8217 abrangem os campos da imunologia, doenças infecciosas e neurociência com um tema unificador de imunidade inata. & # 160 & # 160Seu laboratório tem um interesse de longa data no estudo da patogênese e respostas imunológicas provocadas por Staphylococcus aureus (S. aureus) tanto na periferia quanto no sistema nervoso central (SNC), com ênfase particular na ativação da microglia e dos astrócitos. O trabalho anterior do Dr. Kielian e # 8217 foi focado na compreensão das vias neuroinflamatórias eliciadas durante S. aureus formação de abscesso cerebral, que passou por uma transição para investigar mecanismos imunológicos pertinentes a S. aureus infecções por biofilme. Para este fim, seu laboratório desenvolveu modelos de camundongos de infecção de biofilme associados a implantes ortopédicos e retalhos ósseos cranianos que imitam com precisão os atributos de infecções de biofilme em humanos. Seu laboratório foi o primeiro a propor que S. aureus os biofilmes ativam a ativação de uma assinatura imune antiinflamatória para explicar, em parte, por que essas infecções persistem em um hospedeiro imunocompetente. Isso é conseguido pelo recrutamento preferencial de células supressoras derivadas de mieloide (MDSCs), além da polarização de infiltrados de macrófagos em direção a um fenótipo antiinflamatório pró-fibrótico. Os estudos em andamento são para identificar os mecanismos responsáveis ​​por distorcer a resposta imune inata do hospedeiro para um estado antiinflamatório após S. aureus infecção por biofilme e como isso pode ser direcionado para facilitar a depuração bacteriana. Seu laboratório está utilizando abordagens de sequenciamento de próxima geração de alto rendimento (RNA-Seq e Tn-Seq) para elucidar moléculas críticas que promovem o desenvolvimento de biofilme tanto da perspectiva do hospedeiro quanto da bacteriana. Outros projetos incluem abordagens de bioprinting 3D para a prevenção / tratamento de infecções de biofilme e colaborações ativas com cirurgiões ortopédicos e neurocirurgiões da UNMC para investigar vias imunológicas em pacientes com articulação protética e infecções associadas à craniotomia, respectivamente. & # 160 A pesquisa do Dr. Kielian também é listado como imunidade inata.

Marilynn A. Larson, M.Sc., Ph.D.
A pesquisa do Dr. Larson & # 8217s está focada em elucidar os mecanismos moleculares que permitem que os patógenos intracelulares evitem o sistema imunológico e persistam. Essas avaliações incluem o uso de Francisella tularensis como um sistema modelo, uma vez que existem diferenças consideráveis ​​na virulência entre as subpopulações desta espécie, incluindo agentes selecionados, cepas atenuadas e cepas avirulentas. Essa bactéria intracelular facultativa é o agente etiológico da doença zoonótica tularemia, na qual não há vacina eficaz. As cepas altamente infecciosas estão entre as bactérias mais patogênicas conhecidas com potencial para serem usadas como uma arma biológica e, portanto, são classificadas como agentes selecionados de Nível 1 pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças. Embora o genoma dos clados do tipo A.I, A.lI e B dentro desta espécie compartilhem 98% da identidade de nucleotídeos média, os elementos da sequência de inserção contribuíram para numerosos rearranjos cromossômicos entre essas subpopulações. As mudanças resultantes na expressão gênica dessas translocações, bem como outros polimorfismos, estão sendo examinados por meio de uma abordagem de biologia de sistemas. Essas avaliações incluem o estudo das interações patógeno-hospedeiro provocadas durante uma infecção por macrófagos humanos. Juntas, essas investigações fornecerão uma melhor compreensão dos mecanismos multifatoriais utilizados por pessoas altamente virulentas. F. tularensis Cepas A.I, que aumentam a patogenicidade e contribuem para o desenvolvimento de contramedidas eficazes contra F. tularensis e outros patógenos intracelulares. Projetos de pesquisa adicionais incluem o desenvolvimento de diagnósticos moleculares de próxima geração para a identificação e caracterização de agentes selecionados e patógenos clínicos, a detecção de biomarcadores estáveis ​​que são indicativos de uma infecção ou exposição à radiação e a descoberta de terapêuticas para prevenir ou tratar infecções. A pesquisa do Dr. Larson também está listada em Organismos de alto risco e interações hospedeiro-patógeno. & # 160


Centro Médico da Universidade de Nebraska
42nd and Emile, Omaha, NE 68198
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Interações de host baseadas em contexto

Tipos de interações

Dependendo de como o patógeno interage com o hospedeiro, ele pode estar envolvido em uma das três interações patógeno-hospedeiro. Comensalismo é quando o patógeno se beneficia, enquanto o hospedeiro não ganha nada com a interação. Um exemplo disso é Bacteroides thetaiotaomicron, que reside no trato intestinal humano, mas não oferece benefícios conhecidos. & # 917 & # 93 Mutualismo ocorre quando o patógeno e o hospedeiro se beneficiam da interação, como visto no estômago humano. Muitas das bactérias auxiliam na quebra de nutrientes para o hospedeiro e, em troca, nossos corpos atuam como seu ecossistema. & # 918 & # 93 O parasitismo ocorre quando o patógeno se beneficia do relacionamento enquanto o hospedeiro é prejudicado. Isso pode ser visto no unicelular Plasmodium falciparum parasita que causa malária em humanos.

Variabilidade patogênica em hospedeiros

Embora os patógenos tenham a capacidade de causar doenças, nem sempre o fazem. Isso é descrito como patogenicidade dependente do contexto. Os cientistas acreditam que essa variabilidade vem de fatores genéticos e ambientais dentro do hospedeiro. Um exemplo disso em humanos é E. coli. Normalmente, essa bactéria floresce como parte da microbiota normal e saudável dos intestinos. No entanto, se mudar para uma região diferente do trato digestivo ou do corpo, pode causar diarreia intensa. Por enquanto E. coli é classificado como um patógeno, nem sempre atua como tal. & # 919 & # 93 Este exemplo também pode ser aplicado a S. aureus e outra flora microbiana comum em humanos.


Como o câncer está associado à interação do patógeno do hospedeiro? - Biologia

Crescimento de Lactobacillus reuteri DSM17938 sob Dois Sistemas Simulados de Microgravidade: Mudanças na Produção de Reuterina, Resistência de Passagem Gastrointestinal e Resposta de Expressão de Genes de Estresse. Senatore G, Mastroleo F, Leys N, Mauriello G.
Astrobioloty 2020 20 (1): 1-14. [Resumo]

Impacto do grafeno puro na microbiota intestinal avaliada usando um sistema de cultura celular rotativo-biorreator. Lahiani MH, Gokulan K., Williams K., Khare S. ACS Appl Mater Interfaces. 201911 (29): 25708-25719. [Resumo]

Modelagem de interações hospedeiro-patógeno no contexto do microambiente: vem a cultura celular tridimensional
de idade. Barrila J, Crabb & eacute A, Yang J, Franco K, Nydam SD, Forsyth RJ, Davis RR, Gangaraju S, Ott M, Coyne, CB, Bissell MJ, Nickerson CA. Infection and Immunity 2018 86 (11): e00282-18. [Resumo]

Novas abordagens de testes de antibióticos revelam eficácia antibiótica reduzida contra Escherichia coli produtora de toxina Shiga O157: H7 sob microgravidade simulada. Kim HW e Rhee MS. Front Microbiol. 2018 9: 3214 [Resumo]

Emergência de duas subpopulações distintas de Klebsiella pneumoniae cultivadas em ambiente de microgravidade estimulado.
Wang H, Li W1 ,, Gu L, Gao, Ni B, Deng H, Yang R, Han Y. Future Microbiol. 2017 12: 939-951. [Resumo]

Eficácia antimicrobiana contra a formação de biofilme de Pseudomonas aeruginosa em modelo tridimensional de lungepithelial e a influência do soro fetal bovino.
Crabb & eacute A1,2, Liu Y2, Matthijs N1, Rigole P1, De La Fuente-N & ugrave & ntildeez C3, Davis R2, Ledesma MA2, Sarker S2, Van Houdt R4, Hancock RE3, Coenye T1, Nickerson CA2,5.Sci Rep. 2017 março 37: 43321. doi: 10.1038 / srep43321. [Texto Completo] [Texto Completo em PDF]

Modelo tridimensional de co-cultura organotípica de células epiteliais intestinais e macrófagos para estudar os padrões de colonização de Salmonella enterica
J.Barrila, J. Yang, A. Crabb & eacute, S.F. Sarker, Y. Liu, C.M. Ott, M.A.Nelman-Gonzalez, S. Clemett, S.D. Nydam, R.J. Forsyth, R.R. Davis, B.E. Crucian, H. Quiriarte, K.L. Roland, K. Brenneman, C. Sams, C.Loscher e Cheryl A. Nickerson
npj Microgravidade. 2017 Fev 283 (1): 10.doi: 10.1038 / s41526-017-0011-2 [Texto Completo] [Texto Completo em PDF]

Modelo de células epiteliais endometriais tridimensionais humanas para estudar as interações do hospedeiro com bactérias vaginais e Neisseria gonorrhoeae.
& # 321aniewski P, Gomez A, Hire G, So M, Herbst-Kralovetz MM.Infect Immun. 4 de janeiro de 2017. pii: IAI.01049-16. doi: 10.1128 / IAI.01049-16. [Resumo]

Efeito da tensão de cisalhamento em Pseudomonas aeruginosa isolada do pulmão de fibrose cística.
Dingemans J, Monsieurs P, Yu SH, Crabb & eacute A, F & oumlrstner KU, Malfroot A, Cornelis P, Van Houdt R. MBio. 27 de agosto de 2016 (4). pii: e00813-16. doi: 10.1128 / mBio.00813-16. [Resumo] [Texto completo]

A microgravidade como uma ferramenta biológica para examinar as interações patógeno-hospedeiro e para orientar o desenvolvimento de terapêuticas e preventivas que visam bactérias patogênicas.
Higginson EE1, Galen JE1, Levine MM2, Tennant SM3. Pathog Dis. 2016, 13 de setembro. Pii: ftw095. [Resumo] [Texto completo]

O cisalhamento de fluido fisiológico altera o potencial de virulência de Salmonella Typhimurium D23580 invasiva multirresistente a vários medicamentos
Jiseon Yang, Jennifer Barrila, Kenneth L. Roland, C Mark Ott e Cheryl A. Nickerson. npj Microgravidade 2, número do artigo: 16021 (2016)
doi: 10.1038 / npjmgrav.2016.21 [Texto Completo] [Texto Completo em pdf]

A Estação Espacial Internacional: um ambiente extremo para descobertas importantes de micróbios hospedeiros
C. Mark Ott, Thomas Marshburn e Cheryl A. Nickerson. Microbe & mdashVolume 11, Número 6, 2016, Páginas 253-261. [Resumo]

IL-36 e gama aumentam a defesa do hospedeiro e as respostas imunológicas em células epiteliais do trato reprodutivo feminino humano
Sean M. Winkle, Andrea L. Throop e Melissa M. Herbst-Kralovetz. Frente. Microbiol., 17 de junho de 2016 | http://dx.doi.org/10.3389/fmicb.2016.00955 [Texto completo]

Aumento da capacidade de formação de biofilme em Klebsiella pneumoniae após exposição de curto prazo a um ambiente simulado de microgravidade.
Wang H, Yan Y, Rong D, Wang J, Wang H, Liu Z, Wang J, Yang R, Han Y. Microbiologyopen. 2016, 16 de maio. Doi: 10.1002 / mbo3.370. [Resumo]

Um sistema de cultura tridimensional recapitula o desenvolvimento de sincitiotrofoblasto da placenta e a resistência microbiana.
McConkey CA1, Delorme-Axford E, Nickerson CA, Kim KS, Sadovsky Y, Boyle JP, Coyne CB.Sci Adv. 42 (3) de março de 2016: e1501462. doi: 10.1126 / sciadv.1501462. eCollection 2016. [Resumo]

Influência da microgravidade modelada de baixo cisalhamento na resistência ao calor, composição de ácidos graxos da membrana e expressão gênica relacionada ao estresse por calor em Escherichia coli O157: H7 ATCC 35150, 43889, 43890 e 43895.
Kim HW, Rhee MS. Appl Environ Microbiol. 2016 Mar 4. pii: AEM.00050-16.Appl Environ Microbiol. 2016 Mar 4. pii: AEM.00050-16. [Resumo]

O sequenciamento de novo de RNA de alto rendimento elucida novas respostas em Penicillium chrysogenum sob microgravidade.
Sathishkumar Y, Krishnaraj C, Rajagopal K, Sen D ,, Lee YS.Bioprocess Biosyst Eng. 24 de novembro de 2015 [Resumo]

Efeito da microgravidade na atividade fungistática de um derivado de quitosana & alfa-aminofosfonato contra Aspergillus niger
Kesavan Devarayan, Yesupatham Sathishkumar, Yang Soo Lee, Byoung-Suhk Kim, publicado: 15 de outubro de 2015http: //dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0139303 [Resumo] [FullText]

De células únicas a tecidos projetados e explantados: novas perspectivas na biologia da infecção bacteriana.
Bergmann S, Steinert M.Int Rev Cell Mol Biol. 2015319: 1-44. doi: 10.1016 / bs.ircmb.2015.06.003. Epub 2015 em 21 de julho. [Resumo]

A microgravidade simulada afeta a suscetibilidade da ciprofloxacina e a expressão dos genes acrAB-tolC em E. coli ATCC25922.
Xu B, Li C, Zheng Y, Si S, Shi Y, Huang Y, Zhang J, Cui Y, Cui Y.Int J Clin Exp Pathol. 18 de julho de 2015 (7): 7945-52. eCollection 2015. [Resumo] [Texto completo]

Conservação da resposta de microgravidade modelada de baixo cisalhamento em Enterobacteriaceae e análise dos genes trp nesta resposta.
Soni A, O & # 39Sullivan L, Quick LN, Ott C, Nickerson CA, Wilson JW.Open Microbiol J. 2014 Jun 138: 51-8. doi: 10.2174 / 1874285801408010051. [Resumo] [Texto completo] [Texto completo em pdf]

As bactérias no microbioma vaginal alteram a resposta imune inata e as propriedades de barreira do epitélio vaginal humano de uma maneira espécie-específica.
Doerflinger SY1, Throop AL2, Herbst-Kralovetz MM2.J Infect Dis. 2014 junho 15209 (12): 1989-99. doi: 10.1093 / infdis / jiu004. Epub 2014 Jan 7. [Resumo] [Texto completo]

Os efeitos da microgravidade modelada na cinética de crescimento, suscetibilidade a antibióticos, crescimento por frio e potencial de virulência de um mutante deficiente em Yersinia pestis ymoA e sua cepa parental isogênica.
Lawal A, Kirtley ML, van Lier CJ, Erova TE, Kozlova EV, Sha J, Chopra AK, Rosenzweig JA. Astrobiologia. 2013 Set13 (9): 821-32. doi: 10.1089 / ast.2013.0968. [Resumo]

A infecção por Mycoplasma genitalium ativa a defesa celular do hospedeiro e as vias de inflamação em um modelo de célula epitelial endocervical humana tridimensional.
McGowin CL, Radtke AL, Abraham K, Martin DH, Herbst-Kralovetz M.
J Infect Dis. 2013 junho 15207 (12): 1857-68. doi: 10.1093 / infdis / jit101. Epub 2013, 14 de março. [Resumo] [Texto completo]

Impacto da microgravidade simulada na linha de tempo de desenvolvimento normal de uma simbiose animal-bactéria.
Foster JS, Khodadad CL, Ahrendt SR, Parrish ML Sci Rep. 2013, 263: 1340. doi: 10.1038 / srep01340. [Resumo] [Texto completo] [Texto completo em pdf]

Os produtos microbianos alteram a expressão da mucina associada à membrana e dos peptídeos antimicrobianos em um modelo tridimensional de células epiteliais endocervicais humanas.
Radtke AL, Quayle AJ, Herbst-Kralovetz MM.Biol Reprod. Dezembro de 2012 687 (6): 132. doi: 10.1095 / biolreprod.112.103366. Imprimir junho de 2012 [Resumo] [Texto completo]

Novos insights sobre os mecanismos associados à aptidão bacteriana revelados pela caracterização de grandes plasmídeos de uma E. coli patogênica aviária.
Mellata M, Maddux JT, Nam T, Thomson N, Hauser H, Stevens MP, Mukhopadhyay S, Sarker S, Crabb & eacute A, Nickerson CA, Santander J, Curtiss R 3rd. PLoS One. 20127 (1): e29481. [Resumo] [Texto completo] [Texto completo em pdf]


Os cientistas teorizam que o HIV foi originalmente transportado por chimpanzés e que os humanos que caçavam esses chimpanzés para obter carne foram infectados com uma forma mutante do vírus ao entrar em contato com o sangue dos chimpanzés. O HIV pode ser transmitido quando um fluido corporal, como o sangue, entra em contato com uma membrana mucosa ou tecido danificado (como uma ferida aberta ou as membranas mucosas encontradas dentro da boca).

Há uma série de fatores socioeconômicos que podem impactar a propagação do HIV em uma nova janela dentro de uma comunidade. Comunidades com maiores concentrações de doenças sexualmente transmissíveis e menor incidência de denúncias - devido à pressão social ou não - permitem que o HIV floresça. A pobreza limita o acesso a cuidados e tratamento e a discriminação pode desencorajar os indivíduos de fazerem o teste ou procurarem cuidados.


Resumo

As plantas têm defesas bioquímicas contra o estresse de predadores, parasitas e patógenos. Nesta revisão, discutimos a interação das defesas das plantas com patógenos microbianos, como bactérias, fungos, oomicetos e vírus. Examinamos princípios de redes dinâmicas complexas que permitem a identificação de componentes de rede que são diferencialmente e previsivelmente sensíveis à perturbação, tornando-os assim prováveis ​​alvos efetores.Relacionamos esses princípios aos desenvolvimentos recentes em nossa compreensão de alvos efetores conhecidos em sistemas fitopatógenos e propomos uma estrutura de nível de sistema para a interpretação e modelagem de interações hospedeiro-micróbio mediadas por efetores. Descrevemos essa estrutura brevemente e concluímos discutindo abordagens experimentais úteis para preencher essa estrutura.

Destaques da Pesquisa

▶ Os patossistemas planta-micróbio são redes biológicas dinâmicas complexas, cuja estrutura e comportamento diferem tanto da planta quanto do micróbio isoladamente. ▶ Uma estrutura de rede & # x27s dita sua dinâmica e comportamento. Isso sugere que os efetores de patógenos terão evoluído para direcionar componentes sensíveis da rede host, como ‘hubs’ altamente conectados. Esses alvos podem ser previstos se o suficiente for conhecido sobre o sistema. ▶ Os resultados conhecidos de uma ampla gama de interações planta-micróbio patógeno são consistentes com os princípios gerais decorrentes da consideração do hospedeiro da planta como uma rede dinâmica e outros conceitos de biologia de sistemas. ▶ Um modelo baseado em estado é proposto para a integração de experimentos com modelagem figurativa e quantitativa de patossistemas planta-micróbio.


Resumo

A identificação e análise das interações patógeno-hospedeiro (HPI) são essenciais para estudar doenças infecciosas. No entanto, os dados de HPI são esparsos em bancos de dados de interação molecular existentes, especialmente para sistemas hospedeiros-patógenos agrícolas. Portanto, os recursos que anotam, predizem e exibem o HPI que sustenta as doenças infecciosas são essenciais para o desenvolvimento de novas estratégias de intervenção. HPIDB 2.0 (http://www.agbase.msstate.edu/hpi/main.html) é um recurso para dados HPI e contém 45.238 entradas selecionadas manualmente na versão atual. Desde a primeira descrição do banco de dados em 2010, vários aprimoramentos nos serviços de interface e dados do HPIDB foram feitos, os quais são descritos aqui. Notavelmente, o HPIDB 2.0 agora fornece biocuração direcionada de dados de interação molecular. Como membro do consórcio International Molecular Exchange, as anotações fornecidas pelos curadores do HPIDB 2.0 atendem aos padrões da comunidade para fornecer informações experimentais contextuais detalhadas e facilitar o compartilhamento de dados. Além disso, o HPIDB 2.0 fornece acesso a anotações da comunidade rapidamente disponíveis que capturam informações mínimas de interação molecular para atender às necessidades imediatas do pesquisador para análise de rede HPI. Além da curadoria, o HPIDB 2.0 integra HPI de fontes externas existentes e contém ferramentas para inferir HPI adicional onde os dados anotados são escassos. Em comparação com outros bancos de dados de interação, nossa abordagem de coleta de dados garante que os usuários do HPIDB 2.0 acessem os dados HPI mais abrangentes de uma ampla gama de patógenos e seus hospedeiros (594 patógenos e 70 espécies hospedeiras, em fevereiro de 2016). As melhorias também incluem capacidade de pesquisa aprimorada, adição de informações funcionais do Gene Ontology e implementação de visualização de rede. As alterações feitas no conteúdo e na interface do HPIDB 2.0 garantem que os usuários, especialmente pesquisadores agrícolas, possam acessar e analisar facilmente dados de HPI abrangentes e de alta qualidade. Todos os dados do HPIDB 2.0 são atualizados regularmente, estão publicamente disponíveis para download direto e são disseminados para outros recursos de interação molecular.


NAVEGANDO E PESQUISANDO

Existem duas opções para acessar informações sobre patógenos e suas lectinas associadas: navegar ou consultar o banco de dados. Essas duas abordagens estão disponíveis na barra de menu na parte superior da página inicial. A navegação é possível a partir do menu da barra superior sombreado em cinza. É claro que é menos direcionado do que consultar, embora, no final, as mesmas informações possam ser obtidas.

A página de consulta é exibida na página inicial clicando em ‘Comece aqui com SugarBind’. Os termos de consulta pertencem a seis categorias predefinidas: agente, ligante, lectina, área afetada, referências ou doenças. O preenchimento automático é ativado com a entrada do usuário. As consultas podem combinar vários termos dentro da mesma categoria, por exemplo, uma lista de nomes de patógenos (opção 'agente' selecionada), ou entre categorias quando a opção 'multicritério' é selecionada.

Cada página de resultado da consulta exibe um conjunto de pares lectina-ligante. É estruturado em blocos, cada um correspondendo a uma cepa conhecida ou não especificada (N / S) do patógeno correspondente. Esses blocos são agrupados em cabeçalhos de categoria de entidade que correspondem às categorias de entidades cujos nomes foram inseridos na janela de consulta. A Figura 1A mostra um exemplo do resultado da consulta com 'Escherichia coli R45' para ilustrar este ponto. O cabeçalho, neste caso, é o agente. A captura de tela na Figura 1A mostra as várias ações que um usuário pode realizar para visualizar mais informações, como passar o mouse sobre sequências de ligante para ver uma representação 2D ou clicar em mais informações, conforme detalhado na próxima seção. Por exemplo, clicar na caixa ‘Doença’ exibe uma lista de doenças conhecidas associadas às ligações listadas. A Figura 1B mostra outro exemplo de resultados de consulta, mas desta vez ao inserir um ligante, a saber: Fuc (a1–2) Gal (b1–3) [Fuc (a1–4)] GlcNAc (b1–3) Gal. A pesquisa de ligante leva nomes ou sequências de monômeros. Neste exemplo específico, 2 ligantes no banco de dados correspondem ou contêm a string inserida, o primeiro em Helicobacter pylori e o segundo em Norovirus Norwalk. Como sugerido ao clicar nas caixas de doenças, o primeiro é conhecido por causar gastrite e câncer de estômago, enquanto o último é uma causa identificada de gastroenterite. A similaridade do ligante traz a similaridade do tecido.

Navegação por links cruzados internos e externos

Conforme descrito em (10), a conectividade dentro do banco de dados suporta fácil navegação e descoberta potencial por meio de semelhanças insuspeitadas. As caixas de associação coloridas são onipresentes na exibição dos resultados da pesquisa e são instanciadas em cada página em que ocorrem. Com um clique, essas caixas mostram a lista de entidades que compartilham as mesmas propriedades armazenadas no banco de dados. Como no caso ilustrado na Figura 1B, essas associações podem apontar para outras semelhanças que não são necessariamente conhecidas. Por exemplo, não está estabelecido que Fuc (a1–2) Gal (b1–3) [Fuc (a1–4)] GlcNAc (b1–3) Gal é especificamente reconhecido por patógenos gastro-entéricos, mas esta ligação é sugerida pelo resultados da pesquisa de ligante. Observe que o código de cor é totalmente idêntico: vermelho para agentes, azul para ligantes, laranja para lectinas, verde para tecido / área afetada e rosa para doença.

Cada entidade (agente, lectina ou ligante) é descrita por uma gama de propriedades que são resumidas na página dedicada à entidade. Essas propriedades são exibidas no lado direito da página e vinculadas internamente ou a recursos externos. Quando um link interno é ativado, ele leva a uma nova página onde todos os ligantes correspondentes serão mostrados. Por exemplo, clicar em qualquer uma das propriedades do agente (por exemplo, 'flagelado') irá solicitar o conjunto de todos os ligantes armazenados que são conhecidos por serem ligados por bactérias flageladas. Este é um link interno típico. Mais abaixo à direita em uma página de entidade, outros links internos aparecem em blocos coloridos que indicam um tipo de associação (codificado por cores como na Figura 1) e o número correspondente de links mostrado entre colchetes.

Os links externos são resumidos e classificados por categorias na Tabela 1. Um agente bacteriano é cruzado com sua página de resumo correspondente no HAMAP (anotação automática e manual de alta qualidade de proteomas microbianos), um subprojeto orientado para bactérias do esquema de anotação de proteína UniProtKB ( 22). A página de resumo do HAMAP especifica as propriedades básicas (Gram positivas / negativas, (an) aeróbias, motilidade, etc.) e se o organismo foi ou não totalmente sequenciado. A cobertura do HAMAP é completada por links para o Genomes OnLine Database (GOLD), que fornece informações equivalentes (23). O mesmo princípio é aplicado a vírus com ligações cruzadas ao ViralZone (24). Observe que ViralZone aplica referência cruzada recíproca para SugarBindDB.

Lista de referências cruzadas atuais, brevemente disponíveis e planejadas no SugarBindDB, categorizadas pelo tipo de informação fornecida pelo link adicionado

Nome do banco de dados . URL Tipo de anotação. Ref.
Atual
PubMed http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed Provas de apoio de vinculação -
Agentes
Taxonomia http://www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy Taxonomia de patógenos -
HAMAP http://hamap.expasy.org Descrição resumida da bactéria com ligação à possível sequência do genoma ( 22)
OURO https://gold.jgi-psf.org Descrição resumida da bactéria com ligação à possível sequência do genoma ( 23)
ViralZone http://viralzone.expasy.org/ Descrição resumida de vírus com link para proteínas virais correspondentes ( 24)
Lectinas
UniProtKB http://www.uniprot.org Anotação funcional de lectina ( 6)
Glyco3D / lectina http://glyco3d.cermav.cnrs.fr/search.php?type = lectin Estrutura tridimensional da lectina ( 16)
Matrizes CFG http://www.functionalglycomics.org/glycomics/publicdata/primaryscreen.jsp Padrões de ligação conhecidos de lectinas (não dados com curadoria) ( 36)
Ligantes
UniCarbKB http://unicarbkb.org/ Estruturas completas contendo ligantes ( 10)
Próximo lançamento
Lectinas
Pfam http://pfam.xfam.org/ Classificação de domínio de lectina ( 37)
UniRef http://www.uniprot.org/uniref Classificação da sequência de aminoácidos da lectina ( 6)
GlycanBuilder https://code.google.com/p/glycanbuilder/ Interface para construir e pesquisar estrutura de glicano ( 30)
Prospectivo
Agentes
BCSDB http://csdb.glycoscience.ru/bacterial Glicanos bacterianos conhecidos, possivelmente reconhecidos por lectinas humanas ( 32)
PACDB http://jcggdb.jp/search/PACDB.cgi Dados de ligação patógeno-ligante Unpub
Lectinas
Matrizes de laboratório de glicociências https://glycosciences.med.ic.ac.uk/data.html Padrões de ligação conhecidos (dados selecionados) ( 35)
Ligantes
Glyco3D http://glyco3d.cermav.cnrs.fr Modelos 3D de ligantes ( 16)
Glycam http://glycam.org Modelos 3D de ligantes ( 38)
GlycoEpitope http://www.glycoepitope.jp Caracterização do epítopo Glycan ( 15)
GlycomeAtlas https://rings.t.soka.ac.jp/GlycomeAtlasV3/GUI.html Expressão de tecido ( 33)
Nome do banco de dados . URL Tipo de anotação. Ref.
Atual
PubMed http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed Provas de apoio de vinculação -
Agentes
Taxonomia http://www.ncbi.nlm.nih.gov/taxonomy Taxonomia de patógenos -
HAMAP http://hamap.expasy.org Descrição resumida da bactéria com ligação à possível sequência do genoma ( 22)
OURO https://gold.jgi-psf.org Descrição resumida da bactéria com ligação à possível sequência do genoma ( 23)
ViralZone http://viralzone.expasy.org/ Descrição resumida de vírus com link para proteínas virais correspondentes ( 24)
Lectinas
UniProtKB http://www.uniprot.org Anotação funcional de lectina ( 6)
Glyco3D / lectina http://glyco3d.cermav.cnrs.fr/search.php?type = lectin Estrutura tridimensional da lectina ( 16)
Matrizes CFG http://www.functionalglycomics.org/glycomics/publicdata/primaryscreen.jsp Padrões de ligação conhecidos de lectinas (não dados com curadoria) ( 36)
Ligantes
UniCarbKB http://unicarbkb.org/ Estruturas completas contendo ligantes ( 10)
Próximo lançamento
Lectinas
Pfam http://pfam.xfam.org/ Classificação de domínio de lectina ( 37)
UniRef http://www.uniprot.org/uniref Classificação da sequência de aminoácidos da lectina ( 6)
GlycanBuilder https://code.google.com/p/glycanbuilder/ Interface para construir e pesquisar estrutura de glicano ( 30)
Prospectivo
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BCSDB http://csdb.glycoscience.ru/bacterial Glicanos bacterianos conhecidos, possivelmente reconhecidos por lectinas humanas ( 32)
PACDB http://jcggdb.jp/search/PACDB.cgi Dados de ligação patógeno-ligante Unpub
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UniProtKB http://www.uniprot.org Anotação funcional de lectina ( 6)
Glyco3D / lectina http://glyco3d.cermav.cnrs.fr/search.php?type = lectin Estrutura tridimensional da lectina ( 16)
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PubMed http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed Provas de apoio de vinculação -
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GlycoEpitope http://www.glycoepitope.jp Caracterização do epítopo Glycan ( 15)
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Publicações relatando ligação de glicano muito raramente fornecem um nome de proteína, muito menos um número de acesso de sequência para uma lectina. Lectinas também são muito mal anotadas em genomas bacterianos e no UniProtKB, enquanto bancos de dados dedicados contêm informações esparsas devido a dados experimentais limitados (25). É por isso que estamos atualmente dedicando esforços para incluir mais informações baseadas em sequências de proteínas que podem ser derivadas da mineração da literatura, bem como de bancos de dados. Mesmo que isso forneça apenas uma anotação aproximada, pode fornecer algumas pistas para uma investigação mais aprofundada. Isso também alimentará nosso procedimento para inferir nomes de lectinas por similaridade.

Finalmente, estamos gradualmente incluindo ligações cruzadas de interação de matriz de estrutura de glicano para aumentar o conhecimento da ligação a glicoepítopos específicos. O trabalho de matriz de glicano publicado, como (26), também é armazenado nos bancos de dados do CFG.

Gráficos interativos

Pares de ligante de lectina associados a patógenos distintos podem ser visualizados todos juntos clicando na caixa "ver resultado como gráfico" localizada acima de uma lista de resultados (ver Figura 1). Uma nova janela / aba é aberta automaticamente, mostrando, primeiro, o chamado gráfico de Sankey, que mapeia todas as informações em um gráfico hierárquico definido na seguinte ordem: agente – lectina – ligante. Os mesmos dados são plotados no gráfico de força dirigida abaixo do gráfico de Sankey. Cada nome de agente (patógeno) é um nó inicial vinculado a suas cepas associadas. Cada cepa é um nó ligado à (s) sua (s) lectina (s) associada (s) e cada lectina é outro nó ligado à estrutura de glicano a que se liga. Cada ligante é um nó final. Os links são visualizados como conexões cinza. Clicar em qualquer nó destaca o caminho que o atravessa por meio de uma mudança de cor para laranja. Observe que clicar em qualquer nome nos gráficos leva diretamente à página da entidade correspondente.

A Figura 2 mostra o gráfico de Sankey para duas cepas de Helicobacter pylori e os caminhos (destacados em laranja) ligando as duas lectinas bem documentadas BabA e SabA a seus ligantes de glicano. O gráfico mostra de forma convincente a especificidade das duas lectinas no reconhecimento de dois tipos distintos de moléculas de glicano. Embora uma preferência óbvia por O-glicoepítopos caracterize a ligação de BabA, SabA se liga seletivamente a oligossacarídeos estendidos ligados a lipídeos. Essas observações precisam de um escrutínio cuidadoso, uma vez que o tipo de glicoconjugado (proteína ou lipídio) pode refletir tanto os limites nas técnicas de ensaio de ligação de última geração, quanto em nosso conhecimento da expressão de glicano. Com a visualização gráfica interativa SugarBindDB, o usuário pode investigar a especificidade da lectina ou do ligante ou, alternativamente, comparar o comportamento de diferentes patógenos que infectam os mesmos tecidos e geram sintomas clínicos semelhantes.

Este gráfico de Sankey destaca a especificidade das duas lectinas da cepa J99 do Helicobacter pylori na ligação de uma variedade de determinantes de glicano armazenados no banco de dados. Clicar nessas lectinas SabA e BabA no gráfico muda a cor do caminho de cinza para laranja.Então, a especificidade de cada lectina é evidenciada pela ausência de um caminho comum que leve da lectina ao ligante de glicano. Além disso, os glicanos que são reconhecidos por cada lectina formam dois grupos estruturais distintos.

Este gráfico de Sankey destaca a especificidade das duas lectinas da cepa J99 do Helicobacter pylori na ligação de uma variedade de determinantes de glicano armazenados no banco de dados. Clicar nessas lectinas SabA e BabA no gráfico muda a cor do caminho de cinza para laranja. Então, a especificidade de cada lectina é evidenciada pela ausência de um caminho comum que leve da lectina ao ligante de glicano. Além disso, os glicanos que são reconhecidos por cada lectina formam dois grupos estruturais distintos.

Pesquisa de subestrutura

A recente introdução de tecnologias de web semântica em glicobioinformática (27) nos levou a confiar no formato padronizado Resource Description Framework (RDF) para correspondência de estrutura eficiente. Na verdade, combinar ligantes de glicoepítopo a estruturas completas contendo essas subestruturas é o vínculo mais natural entre SugarBindDB e UniCarbKB. Assim, implementamos uma pesquisa de subestrutura, cujo resultado pode ser acessado diretamente nas páginas do ligante.

Em uma representação gráfica de um glicano, cada resíduo de monossacarídeo é um nó possivelmente associado a uma lista de propriedades e cada ligação é uma borda também potencialmente associada a uma lista de propriedades. Uma ontologia RDF que traduz uma estrutura de glicano com todas as propriedades biológicas potenciais em uma lista de triplos é descrita em (28). A ontologia proposta é baseada em GlycoCT. Todos os monossacarídeos e substituintes são tratados como componentes separados e anotados na lista de resíduos com um ID específico. A lista de conectividade contém as ligações entre os componentes anotados na lista de resíduos. Nossa ontologia segue o mesmo princípio: todos os substituintes são tratados como componentes separados, ao invés de fundi-los com seus monossacarídeos associados, a fim de evitar a contaminação do modelo com suposições biológicas. Seguindo essa ontologia, as subestruturas de glicano são traduzidas em uma consulta SPARQL. Um suporte nativo para essa linguagem de consulta é fornecido por cada armazenamento triplo RDF, não vinculando nossa solução a nenhum produto em particular, entretanto, as consultas suportam SPARQL 1.1. Sesame API (29) junto com o driver Java fornecido pelo Openlink que foi usado para consultar o armazenamento triplo do Virtuoso RDF.

A correspondência de estrutura é pré-calculada e incluída no banco de dados. Cada correspondência está vinculada às entradas correspondentes da estrutura do glicano UniCarbKB.

Interações proteína-proteína mediadas por glicanos

SugarBindDB pode ser usado para identificar parceiros de proteína interagindo via glicanos. Isso é ilustrado na Figura 3. Neste exemplo, VP1, uma lectina viral do Norovirus Norwalk, é registrada como uma ligação dos chamados Antígeno B (tri) determinante / glicoepítopo de glicano. A proteína VP1 está ligada às informações UniProtKB e os detalhes de seu determinante de glicano podem ser visualizados na página de ligante correspondente do SugarBindDB. Nesta página, a pesquisa de subestrutura pré-calculada relata 34 correspondências de estruturas de glicano relatadas que contêm este determinante em UniCarbKB. O exame das entradas correspondentes completas da estrutura do glicano mostra que a grande maioria dessas estruturas é carregada por mucinas. A Figura 3 mostra uma dessas entradas e a ligação à glicoproteína associada (MUC-4). Com essa associação, pode-se então hipotetizar que a lectina viral VP1 interage com uma mucina humana por meio de sua glicosilação. Desnecessário dizer que é uma interação potencial entre muitas outras possíveis. O exame cuidadoso das estruturas alternativas 33, mesmo que semelhantes por meio de uma relação compartilhada com as mucinas, é imperativo antes de estabelecer a interação como um fato.

Esta figura mostra como os parceiros que interagem com proteínas podem ser encontrados seguindo as ligações cruzadas do SugarBindDB. VP1, uma lectina viral da cepa Norovirus Norwalk se liga ao Antígeno B (tri) determinante de glicano. A proteína VP1 está ligada ao UniProtKB Q83884. A pesquisa de subestrutura associa o Antígeno B (tri) determinante de glicano com 34 entradas de estrutura de glicano completas de UniCarbKB. Uma dessas 34 correspondências é mostrada como exemplo. Esta estrutura está ligada ao UniProtKB Q99102 que descreve a glicoproteína hospedeira (MUC-4) à qual o glicano está ligado. A linha tracejada sugere uma possível interação entre VP1 e MUC-4.

Esta figura mostra como os parceiros que interagem com proteínas podem ser encontrados seguindo as ligações cruzadas do SugarBindDB. VP1, uma lectina viral da cepa Norovirus Norwalk se liga ao Antígeno B (tri) determinante de glicano. A proteína VP1 está ligada ao UniProtKB Q83884. A pesquisa de subestrutura associa o Antígeno B (tri) determinante de glicano com 34 entradas de estrutura de glicano completas de UniCarbKB. Uma dessas 34 correspondências é mostrada como exemplo. Esta estrutura está ligada ao UniProtKB Q99102 que descreve a glicoproteína hospedeira (MUC-4) à qual o glicano está ligado. A linha tracejada sugere uma possível interação entre VP1 e MUC-4.

Este exemplo enfatiza um procedimento simples e baseado em hipóteses que pode ser seguido para identificar as interações proteína-proteína mediadas por glicanos em quatro etapas:

Comece com um par de ligação glicano-proteína SugarBindDB e recupere o número de acesso UniProtKB da lectina correspondente

Mapeie o ligante correspondente para estruturas de glicano completas de UniCarbKB (por meio da pesquisa de subestrutura pré-calculada)

Use ligações cruzadas de estruturas de glicano selecionadas para UniProtKB para recuperar informações sobre glicoproteínas transportadoras

Correlacione os números de acesso UniProtKB das etapas 1 e 3 para hipotetizar interações entre a lectina do patógeno e a glicoproteína do hospedeiro.

O par de ligação glicano-proteína inicial de SugarBindDB é a peça essencial de informação para começar a fim de identificar potencialmente novas interações proteína-proteína.


Como o câncer está associado à interação do patógeno do hospedeiro? - Biologia

A pesquisa de Sofia é entender o mecanismo pelo qual o estrogênio regula Neisseria gonorrhoeae (GC) infecção no colo do útero humano, a porta do trato reprodutivo feminino. A maioria das infecções por GC em mulheres é assintomática e infecções não tratadas podem levar a complicações graves nas mulheres, incluindo doença inflamatória pélvica crônica e aumento do risco de gravidez ectópica. Apesar das implicações de longo alcance para a saúde das mulheres, o mecanismo subjacente por trás dessa ampla gama de resultados clínicos permanece obscuro. Ela hipotetiza que o estrogênio regula a infecção por GC modulando a expressão dos receptores do hospedeiro GC e a função de barreira do epitélio cervical por meio da sinalização do receptor de estrogênio e interação com o receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR). Usando um modelo de explante de tecido cervical humano estabelecido no Song Lab, os estudos preliminares de Sofia descobriram que o tratamento com estrogênio induziu mudanças morfológicas na endocérvice que imitavam as observadas in vivo. O tratamento com estrogênio influenciou diferencialmente a infectividade do GC nas três regiões do colo uterino, aumentando a colonização do GC na ectocérvice e na endocérvice, mas reduzindo a penetração do GC na endocérvice em comparação com os controles não tratados. No entanto, a infectividade do GC na zona de transformação, localizada entre a ectocérvice e a endocérvice, não foi afetada pelo estrogênio. Além disso, o tratamento com estrogênio e a expressão de proteínas associadas à opacidade (Opas) reduziram os níveis de coloração de imunofluorescência de EGFR em células epiteliais endocervicais colonizadas por GC, mas não afetaram significativamente os níveis de coloração de EGFR em células epiteliais colonizadas na zona de transformação e ectocérvix. Seus resultados sugerem que o estrogênio pode conduzir a infecção localizada assintomática por GC, aumentando a colonização de GC e suprimindo a penetração, provavelmente por meio da manipulação da expressão de EGFR e transdução de sinal.

Minha pesquisa se concentra no patógeno Mycobacterium tuberculosis (Mtb), que é o agente causador da tuberculose pulmonar humana. As micobactérias são cobertas por uma camada de ácido micólico em seu envelope celular que pode servir como uma membrana protetora. Embora isso contribua para a resistência desses organismos, também torna a secreção de proteínas fora da célula um desafio. Para combater isso, as micobactérias utilizam os sistemas de secreção do tipo VII (T7SS) como a principal via de secreção para além desta barreira. Do T7SS, apenas o sistema ESX-5 é encontrado em espécies de micobactérias patogênicas de crescimento lento. Nosso laboratório mostrou anteriormente que um parálogo Mtb do sistema ESX-5, denominado ESX-5A, tem um papel na secreção de proteínas, ativação do inflamassoma e virulência. Acreditamos que os outros dois parálogos do sistema ESX-5, chamados de ESX-5B e ESX-5C, também podem atuar como sistemas acessórios necessários para um sistema ESX-5 totalmente funcional. Meu trabalho atualmente busca entender a importância desses sistemas acessórios na resposta do hospedeiro, virulência e secreção de substrato. Através deste trabalho esperamos fornecer uma melhor compreensão dos mecanismos do sistema ESX-5 e seu papel nos mecanismos de virulência do Mtb.

Banks DA, Dahal A, McFarland AG, Flowers BM, Stephens CA, Swack B, Gugssa A, Anderson WA e Hinton SD (2017) Frontiers in Molecular Biosciences, 4:76.

Banks DA, Ahlbrand SE, Hughitt VK, Shah S, Mayer-Barber KD, Vogel SN, El-Sayed NM e Mosser DM (2019) Journal of Immunology, 202 (8): 2348-2359.

Minha pesquisa se concentra no impacto dos antibióticos no metabolismo bacteriano. Embora os alvos específicos dos antibióticos sejam bem avaliados, as respostas metabólicas aos antibióticos permanecem surpreendentemente mal compreendidas. Para expandir nossa compreensão fundamental, pretendo explorar as mudanças metabólicas resultantes do estresse com antibióticos que ocorrem em cepas suscetíveis e resistentes de Escherichia coli. Minha abordagem envolve a integração de dados ômicos de múltiplas escalas biológicas com um modelo metabólico em escala de genoma (GSMM) de E. coli para gerar previsões de fluxo metabólico para ambos os estados. O objetivo geral é elucidar mecanicamente o quão patogênico E. coli cepas de restringem redutivamente seu metabolismo sob condições antibióticas para sobreviver.

Ano de entrada (grau anterior e instituição) 2014 (B.S. Univ. Delaware)
Mentor-Dept (programa de graduação) Dwyer-CBMG (ChemE)
Tempo na concessão de treinamento Julho de 2016 a junho de 2017
Título do Projeto de Pesquisa
Publicações Ainda sem publicações
Apresentações Mack SG, Turner RL e Dwyer DJ (2018) Trends in Microbiology 26 (4): 296-312 ..
Prêmios e bolsas
Grau recebido (ano) Atual
Posições de pós-graduação (apoio financeiro) Em treinamento

A pesquisa de Kathryn se concentrou no papel do sistema regulatório de dois componentes TrxSR na regulação da virulência do grupo A de Gram-positivos estreptococo (GAS), um patógeno humano estrito. Usando estudos de transcriptoma de todo o genoma, Kathryn foi capaz de estabelecer que TrxR ativa a transcrição de genes de virulência regulados por Mga, uma via regulatória não TCS separada que controla fatores importantes para a evasão imunológica e colonização. TrxSR parece regular diretamente o regulon de virulência Mga independente do fosforelay, sua conservação em outros sorotipos sugere um papel conservado para seu envolvimento na regulação da virulência em GAS. Kathryn também contribuiu para um projeto colaborativo olhando para o regulador dependente de metal global MtsR e sua contribuição para a virulência em GAS. Por seu trabalho, Kathryn recebeu o Prêmio Moyer para o aluno de pós-graduação mais destacado nos 3 programas de pós-graduação molecular de 2011. Depois de defender seu Ph.D., Kathryn foi bolsista de pós-doutorado ORISE no FDA em Washington, DC antes de se mudar para o EPA na Carolina do Norte trabalhando na descontaminação de esporos após grandes incidentes biológicos.

  • Gold, KM *, Leday, TV *, Kinkel, TL, Roberts, SA, Scott, JR, and McIver, KS (2008) Infection & Immunity, 76: 4659-4668 (* co-primeiros autores)
  • Toukoki, C, Gold, KM, McIver, KS e Eichenbaum, Z (2010) Molecular MIcrobiology 76 (4): 971-989.
  • Gold, KM, Leday, TV, Kinkel, TL e McIver KS (2009) TrxR, um regulador de resposta de dois componentes que ativa a virulência no estreptococo do grupo A do sorotipo M1, Mid-Atlantic Microbial Pathogenesis Meeting, Wintergreen, VA.
  • Gold, KM e McIver, KS (2009) Characterization of the TrxSR two-component signal transduction system that active virulence in S. pyogenes, Conference Functional Genomics of G + Bacteria, San Diego, CA.
  • Gold, KM, Murosko, DC e McIver, KS (2011) Characterization of the TrxSR Two-Component Signal Transduction System of S. pyogenes, Conference on Gram-Positive Microorganisms, Pisa, Italy. (FALAR)
  • Gold, KM, Murosko, DC, e McIver, KS (2011) Characterization of the TrxSR Two-Component Signal Transduction System of Streptococcus pyogenes, CrossTalk Symposium on Host-Pathogen Interactions, Shady Grove, MD. (FALAR)
  • Goldhaber Intl. Prêmio Viagem 2011
  • Prêmio MOCB-CA BISI Travel 2011
  • Prêmio Andrew Moyer de 2011
  • ORISE Postdoctoral Fellow, FDA, Bethesda, MD EPA, Raleigh, NC
  • Cientista pesquisador, Velocity Sciences, Boulder, CO

O trabalho de dissertação de Heather teve como objetivo compreender os macrófagos reguladores que regulam negativamente a produção de citocinas inflamatórias e aumentam sua produção de citocinas antiinflamatórias, tornando-os potentes células imunorreguladoras. Ela demonstrou que, após estimulação, os macrófagos rapidamente produzem e secretam ATP e o catabolizam em adenosina para controlar seu próprio estado de ativação. O trabalho de Heather tem implicações importantes para intervenções terapêuticas baseadas na indução de macrófagos reguladores. Seu trabalho resultou em várias publicações de primeiro autor de alto impacto no Blood and Journal of Leukocyte Biology. Por seu trabalho, Heather recebeu o Prêmio Moyer para o aluno de pós-graduação mais destacado nos 3 programas de pós-graduação molecular de 2014 e o "Prêmio do Presidente" concedido pela Sociedade de Biologia de Leucócitos para a apresentação mais notável de um aluno de graduação ou pós-doutorado em sua reunião anual em Maui, Havaí. Desde que defendeu seu Ph.D. no início deste ano, Heather está fazendo uma bolsa de pós-doutorado na seção de ImunoOncologia da EMD Serono Research & amp Development (subsidiária da Merck) localizada fora de Boston, MA.

  • Goncalves, R, Zhang, X, Cohen, HB, Debrabant, A, e Mosser, DM (2011) Journal of Experimental Medicine, 208 (6): 1253-1265.
  • Cohen, HB e Mosser, DM (2013) Journal of Leukocyte Biology, 94 (5): 913-9.
  • Cohen, HB, Briggs, KT, Marino, JP, Ravid, K, Robson, S e Mosser, D.M. (2013) Blood, 122 (11): 1935-45.
  • Cohen, HB e Mosser, D.M. (2014) Immunity 40 (1): 3-5.
  • Cohen, HB, Ward, A, Hamidzadheh, K, Ravid, K, e Mosser, DM (2015) Journal of Immunology 195 (8): 3828-3837.
  • Cohen, HB e Mosser, DM (2011) Sensing Danger: How Purinergic Signaling Regulates Macrophage Function during Inflammation ". CrossTalk Symposium on Host-Pathogen Interactions, Shady Grove, MD. (TALK)
  • Cohen, HB e Mosser, D.M. (2011) Hidrólise de ATP regula a ativação de macrófagos clássicos durante a inflamação via mecanismo dependente de CD39. Simpósio de Pesquisa em Biociências e Tecnologia da UMCP, College Park, MD
  • Cohen, HB e Mosser, DM (2012) ATP Hydrolysis Regulates Classical Macrophage Activation by a Cell-Intrinsic, CD39-dependente Mechanism. Conferência de Imunologistas de Midwinter, Asilomar, CA
  • Cohen, HB e Mosser, DM (2012) Cell-intrinsic Control of Macrophage Activation by CD39 and Implications for Disease, Annual Meeting of the Society for Leukocyte Biology. Maui, HI. (FALAR)
  • Sociedade de Leucócitos
  • Prêmio Presidencial de Biologia (2013)
  • Prêmio McDonald Graduate Service (2013)
  • Prêmio Andrew Moyer de Outstanding Graduate Student Award 2014
  • Bolsista de pós-doutorado, EMD Serono Inc. (2014-2016)
  • Cientista pesquisador, Jounce Therapeutics, Inc.

A pesquisa de Kevin se concentrou no segundo mensageiro bacteriano cíclico-di-GMP (cdiGMP), que se tornou um alvo de estudo intensivo devido à sua regulação onipresente dos fenótipos de virulência bacteriana. No patógeno oportunista P. aeruginosa, Kevin ajudou a desenvolver um ensaio de ligação de alto rendimento denominado ensaio de ação capilar radial diferencial de ligante (DRaCALA), que é capaz de detectar a ligação específica de cdiGMP a proteínas purificadas e lisados ​​de células inteiras (WCL). Este trabalho resultou em um manuscrito do primeiro autor em PNAS. Em colaboração com o laboratório Grundling no Reino Unido, Kevin ajudou a usar DRaCALA para identificar proteínas de ligação de cdiAMP em Staphylococcus aureus levando a um segundo artigo PNAS. Ele agora usou bibliotecas ORF totais de V. cholerae com DRaCALA sistemático para identificar proteínas de ligação de cdiGMP em uma escala de genoma completo e este trabalho está em preparação para publicação. Por seu trabalho, Kevin recebeu o Prêmio Moyer para o aluno de graduação mais destacado nos 3 programas de pós-graduação molecular de 2013, o terceiro de nossos trainees a ganhar o prêmio altamente competitivo e de prestígio. Depois de defender na primavera de 2014, Kevin está atualmente fazendo uma bolsa de pós-doutorado com Laurie Comstock nos Laboratórios Channing e na Universidade de Harvard em Boston, MA.

  • Nakayama, S, Kelsey, I, Wang, J, Roelofs, KG, Stefane, B, Luo, Y, Lee, VT e Sintim HO (2011) Journal of the American Chemical Society, 133 (13): 4856-4864.
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  • Donaldson, GP, Roelofs, KG, Luo, Y, Sintim, HO e Lee, VT (2012) Nucleic Acids Research, 40 (7): e48
  • Nakayama, S, Roelofs, KG, Lee, VT e Sintim HO (2012) Molecular Biosystems, 8 (3): 726-729.
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  • Roelofs, KG, Wang, J, Sintim, HO, and Lee, VT (2011) Ensaio de ação capilar radial diferencial do ensaio de ligante para detecção de alto rendimento de interatômatos de metabólitos, Cold Spring Harbor Microbial Pathogenesis and Host Response Meeting, Cold Spring Harbor, NY
  • Roelofs, KG, Wang, J, Sintim, HO, e Lee, VT (2011) Ação capilar radial diferencial do ensaio de ligante para detecção de alto rendimento de interatômatos metabólicos, Simpósio CrossTalk sobre Interações Patógeno-Hospedeiro, Shady Grove, MD. (FALAR)
  • Roelofs, KG, Wang, J, Sintim, HO, e Lee, VT (2011) Ensaio de ação capilar radial diferencial do ensaio de ligante para detecção de alto rendimento de interatômatos de metabólitos, Mid-Atlantic Microbial Pathogenesis Meeting, Wintergreen, VA
  • Roelofs, KG, Wang, J, Sintim, HO, e Lee, VT (2013) Identificação sistemática de proteínas de ligação cíclicas-di-GMP em Vibrio cholerae, Mid-Atlantic Microbial Pathogenesis Meeting, Wintergreen, VA
  • Roelofs, KG, Wang, J, Sintim, HO, e Lee, VT (2013) Identificação sistemática de proteínas de ligação de di-GMP cíclico em Vibrio cholerae, Gordon Research Conference on Microbial Stress Response, NH
  • Goldhaber Travel Award 2013
  • MOCB-CA BISI Travel Award 2011-13
  • Prêmio Andrew Moyer 2013
  • Intl.Patente registrada: LS-2010-086 A Tecnologia DRACALA
  • Intl. Patente arquivada: LS-2011-021 Modificações de DRACALA
  • Bolsista de pós-doutorado, Dra. Laurie Comstock, Universidade de Harvard (2014-2016)
  • Cientista pesquisador, Finch Therapeutics, Boston, MA

A pesquisa de Sonja no laboratório Sintim foi direcionada para encontrar antagonistas de pequenas moléculas para detecção de quorum bacteriano (QS) mediado pelo autoindutor QS “universal”, AI-2. Ela sintetizou um conjunto expandido e diversificado de análogos de AI-2 capazes de interromper a sinalização de AI-2 em Escherichia coli, Salmonella typhimurium, bem como interromper comportamentos de detecção de quorum (QS) em Pseudomonas aeruginosa. Sonja foi capaz de demonstrar que esses análogos podem antagonizar seletivamente o QS em cepas bacterianas únicas em uma cultura polimicrobiana fisiologicamente relevante. Embora estivesse no meio de uma carreira de doutorado altamente produtiva e bem-sucedida, Sonja tomou a decisão pessoal de obter um diploma de MS por motivos familiares. Após uma licença maternidade, Sonja deu aulas no College of Southern Maryland e agora no Northern Virginia Community College. Além disso, ela é cofundadora e editora de uma revista online chamada MoDive.

  • Professor, College of Southern Maryland e Northern Virginia Community College
  • Autor contribuinte, ModVive

A pesquisa de Beki envolveu os parasitas da Leishmania spp. que causam um espectro de doenças conhecidas como leishmaniose, que vão desde lesões cutâneas autocurativas (L. amazonensis) a doença visceral letal (L. chagasi). Uma vez que Leishmania spp. deve adquirir e transportar heme, um cofator essencial para inúmeras enzimas e vias celulares, o projeto de dissertação de Beki foi ajudar a caracterizar os mecanismos moleculares envolvidos neste processo crítico. Ela foi capaz de mostrar em colaboração com o laboratório Hamza (também um treinador neste T32) que uma proteína de membrana codificada pelo gene Leishmania Heme Response 1 (LHR1) é responsável pela captação de heme do ambiente, bem como pela infecção bem-sucedida de células de mamífero. Seu trabalho foi reconhecido no ASM General Meeting em 2012 como finalista do competitivo Prêmio Finkelstein em Patogênese Microbiana e recebimento de um Prêmio de Viagem de Cartaz de Destaque. Depois de defender no mês passado, Beki está terminando sua análise de estrutura / função da proteína LHR1 como pesquisadora associada para a submissão de um manuscrito do primeiro autor antes de partir para uma bolsa de pós-doutorado neste outono.

Renberg, R.L., Huynh, C., Yuan, X., Miguel, M.C., Potchenko, O., Philpott, C.C., Hamza, I. e Andrews, N.W. (2012) Leishmania LHR1 medeia a aquisição de heme. Assembleia Geral ASM, New Orleans, LA (POSTER).

Renberg, R.L., Huynh, C., Yuan, X., Miguel, M.C., Potchenko, O., Philpott, C.C., Hamza, I. e Andrews, N.W. (2012) Leishmania LHR1 medeia a aquisição de heme. Dia de Interações de Pesquisa de Pós-Graduação, College Park, MD (POSTER).

Renberg, R.L., Huynh, C., Yuan, X., Miguel, M.C., Potchenko, O., Philpott, C.C., Hamza, I. e Andrews, N.W. (2013) Leishmania LHR1 medeia a aquisição de heme. Simpósio UMB-UMCP CrossTalk on Host-Pathogen Interactions, Baltimore, MD (TALK)

  • Prêmio ASM General Meeting Outstanding Student Poster Award (2012)
  • Prêmio ASM General Meeting Travel (2012)
  • Prêmio Finkelstein do ASM General Meeting in Microbial Pathogenesis-Finalist (2012)

O trabalho de doutorado de Mandy no laboratório Stein combinou patogênese bacteriana, desenvolvimento de vacina e bioquímica de carboidratos para preparar e caracterizar vesículas de surfactante cataniônico funcionalizadas com glicano como uma plataforma para a síntese de glicano e para demonstrar que as vesículas funcionalizadas com glicano resultantes servem como uma estrutura para o interrogação de interações proteína-glicano. Mandy otimizou um método de alto rendimento para a purificação de N. gonorrhoeae lipooligossacarídeo (LOS) glicosiltransferase LgtE, uma enzima que catalisa a adição de galactose em uma glicose terminal encontrada em LOS, para mostrar que as vesículas de surfactante facilitam a purificação de espécies insolúveis. Ela desenvolveu um novo método que explora a ligação diferencial da lectina para demonstrar a atividade LgtE em bactérias de células inteiras e em vesículas cataniônicas funcionalizadas com LOS ou um substrato aceitador de glicolipídeo sintético. O trabalho de dissertação de Mandy forneceu uma prova de conceito de que vesículas cataniônicas funcionalizadas com glicano podem ser usadas para criar uma matriz de glicano de alta especificidade e alto rendimento com aplicações em muitos campos dos glicômicos. Depois de trabalhar com patógenos bacterianos e desenvolvimento de vacinas, Mandy decidiu obter um MD após sua defesa de PhD neste verão, e agora está no primeiro ano da faculdade de medicina na Escola de Medicina da Universidade de Maryland, em Baltimore.

Mahle, A.C. e Stein, D.C. (2012). Utilização de vesículas de surfactante funcionalizadas para investigar as interações proteína-glicano. Simpósio UMB-UMCP CrossTalk on Host-Pathogen Interactions, Shady Grove, MD (TALK)

Mahle, A.C. e Stein, D.C. (2012). Utilização de vesículas de surfactante funcionalizadas para investigar as interações proteína-glicano. Pesquisa em andamento do UMCP CBMG: (TALK)

Mahle, A.C., Park, J., DeShong, P., e Stein, D.C. (2013). Utilização de vesículas de surfactante funcionalizadas para investigar as interações proteína-glicano. Mid-Atlantic Microbial Pathogenesis Meeting, Wintergreen, VA (POSTER).

A pesquisa da dissertação de Mona examina o papel do pGpG, o produto de degradação linear do segundo mensageiro do nucleotídeo bacteriano onipresente, c-di-GMP, em fenótipos clinicamente relevantes em patógenos humanos Gram-negativos. Ela descobriu que a oligoribonuclease, uma RNase, é capaz de degradar o pGpG, e concluiu uma triagem para novas proteínas de ligação ao pGpG em um Vibrio cholerae Biblioteca ORF. Este trabalho foi apresentado em pôster no Encontro Internacional sobre Cíclico-di-GMP em Berlim, Alemanha, Encontro de Patogênese Microbiana e Resposta do Hospedeiro no Laboratório Cold Spring Harbor e na Conferência de Pesquisa de Gordon sobre Toxinas Microbianas. Seu pôster foi premiado como o melhor pôster no International Meeting on Cyclic-di-GMP, pois representa uma grande mudança na compreensão da sinalização de dinucleotídeos cíclicos. Além de seus próprios estudos, Mona contribuiu para muitas publicações adicionais. Desde a graduação, Mona concluiu sua bolsa de pós-doutorado com a Dra. Gisela Storz no National Institutes of Health (NIH). Em 2020, Mona começou como professora assistente no Amherst College.

Orr MW, Weiss CA, Severin GB, Turdiev H, Kim SK, Turdiev A, Liu K, Tu BP, Waters CM, Winkler WC, Lee VT. (2018) Um subconjunto de exoribonucleases serve como enzimas degradativas para pGpG na sinalização de c-di-GMP. J Bacteriol. 200 (24): e00300-18. PMID: 30249708.

Orr MW, Lee VT. (2017) Ação Capilar Radial Diferencial do Ensaio de Ligante (DRaCALA) para Detecção de Alto Rendimento de Interações Proteína-Metabólito em Bactérias. Methods Mol Biol. 1535: 25-41. PMID: 27914071

Hendrick WA, Orr MW, Murray SR, Lee VT, Melville SB. (2017) Cíclico Di-GMP Binding por um Assembly ATPase (PilB2) e controle da polimerização de Pilin tipo IV no patógeno Gram-positivo Clostridium perfringens. J Bacteriol. 199 (10): e00034-17. PMID: 28242722

Orr MW, Galperin MY, Lee VT. (2016) Sensoriamento sustentado como um princípio emergente em sistemas de sinalização de segundo mensageiro. Curr Opin Microbiol. 34: 119-126. PMID: 27700990

Orr MW, Lee VT. (2016) Uma proteína de domínio PilZ para quimiotaxia adiciona outra camada à regulação mediada por c-di-GMP da motilidade flagelar. Sci Signal. 9 (450): fs16. PMID: 27811181

Roelofs KG, Jones CJ, Helman SR, Shang X, Orr MW, Goodson JR, Galperin MY, Yildiz FH, Lee VT. (2015) Systematic Identification of Cyclic-di-GMP Binding Proteins in Vibrio cholerae Revela uma nova classe de ATPases de ligação cíclica-di-GMP associada a sistemas de secreção do tipo II. PLoS Pathog. 11 (10): e1005232. PMID: 26506097

Orr MW, Donaldson GP, ​​Severin GB, Wang J, Sintim HO, Waters CM, Lee VT. (2015) A oligoribonuclease é a enzima degradativa primária para pGpG em Pseudomonas aeruginosa que é necessário para o turnover de di-GMP cíclico. Proc Natl Acad Sei U S A. 112 (36): E5048-57. PMID: 26305945

Cole SJ, Records AR, Orr MW, Linden SB, Lee VT. (2014) infecção do trato urinário associada a cateter por Pseudomonas aeruginosa é mediado por biofilmes independentes de exopolissacarídeos. Infect Immun. 82 (5): 2048-58. PMID: 24595142

Lieberman OJ, Orr MW, Wang Y, Lee VT. (2014) A triagem de alto rendimento usando a ação capilar radial diferencial do ensaio de ligante identifica ebselen como um inibidor de diguanilato ciclases. ACS Chem Biol 9 (1): 183-92. PMID: 24134695

Orr, M.W., Roelofs, K.G., Lee, V.T., Stewart, R.C. (2013) Os níveis intracelulares de cAMP afetam a resposta de quimiotaxia bacteriana ao inibir CheA. Mid-Atlantic Microbial Pathogenesis Meeting, Wintergreen, VA. (POSTER)

Orr MW, Donaldson GP, ​​Lee VT. (2013) More Than a Degradation Product: A Regulatory Role for pGpG. Simpósio UMB / UMCP CrossTalk on Host-Pathogen Interactions, Baltimore, MD. (FALAR)

Orr MW, Donaldson GP, ​​Lee VT. (2013) More Than a Degradation Product: A Regulatory Role for pGpG. Cold Spring Harbor Microbial Pathogenesis and Host Response Meeting, Cold Spring Harbor, NY. (POSTER)

Pós-doutorado, Dr. Gisela Storz, National Institutes of Health, Bethesda, MD

Professor assistente no Amherst College

O projeto de Sayed (Shanahwaz) é estudar a estrutura e função do RNA M-box envolvido na detecção de manganês (Mg2 +) e explorar se ele poderia ser usado como um sensor para imagens de células vivas da dinâmica do magnésio in vivo usando a endosporulação de Bacillus subtilis como um modelo de sistema bacteriano para patógenos formadores de esporos. Ele conseguiu demonstrar que os repórteres do riboswitch podem ser usados ​​como novas ferramentas metabolômicas para examinar as flutuações espaciais e temporais de metabólitos ou íons metálicos em bactérias. Shanahwaz está atualmente continuando essas investigações para revelar ainda mais o papel do cátion na formação de esporos e seu mecanismo de transporte da célula-mãe para o forespore. No futuro, ele planeja utilizar esses repórteres genéticos com sensor de Mg + 2 para estudar as flutuações do Mg + 2 durante a patogênese bacteriana. Esses dados foram apresentados como uma palestra no Simpósio CrossTalk on Host-Pathogen Interaction em Baltimore, MD, e dois manuscritos foram submetidos.

Zaheer, SS, Goodson, J, e Winkler, WC (2013) Mais do que apenas um produto de degradação: Um papel regulador para pGpG, CrossTalk Symposium on Host-Pathogen Interactions, Baltimore, MD. (FALAR)

Ashley está investigando a resposta imune celular no organismo modelo Drosophila melanogaster. A fagocitose de bactérias por células de vigilância imunológica, conhecidas como hemócitos, é um componente-chave dessa resposta imune inata. Ashley visa identificar novos genes e vias de sinalização envolvidas na fagocitose de patógenos bacterianos usando uma combinação de estudos de associação ampla do genoma (GWAS), genética clássica e abordagens de biologia molecular e celular. Usando RNAi em hemócitos, bem como linhas portadoras de alelos mutantes, ela descobriu que a perda de A2bp1 leva à redução da fagocitose associada à diminuição da resistência ao S. infecção aureus. Em última análise, o objetivo do trabalho de Ashley é melhorar nossa compreensão dos processos imunológicos inatos que medeiam a resistência bacteriana em moscas e humanos.

Nazario-Toole, AE, McCord, RP, Zhang, H., Chines, PS, Zhan, Erdos, MR, Collins, FS, Dekker, J. e Cao, K. (2013) Alterações correlacionadas na organização do genoma, metilação de histonas, e interações DNA & ndashlamin A / C na síndrome de Hutchinson-Gilford progeria. Dia de interação da pós-graduação da Universidade de Maryland (GRID), 2011 (TALK)

Nazario-Toole A.E. e Wu, L.P. (2014) Alterações correlacionadas na organização do genoma, metilação de histonas e interações de DNA e ndashlamina A / C na síndrome de Hutchinson-Gilford progeria.

Pesquisa de pós-doutorado, IBBR, Universidade de Maryland, College Park

A pesquisa de rah se concentra no patógeno intracelular Mycobacterium tuberculosis (Mtb), que resulta em aproximadamente 1 milhão de mortes a cada ano. Uma vez inalado, o Mtb é fagocitado pelos macrófagos alveolares do pulmão, onde ativa a resposta imune do hospedeiro. Estudos demonstraram que a citocina pró-inflamatória IL-1β medeia a depuração de Mtb e a clivagem e ativação de IL-1β em células dendríticas e macrófagos é mediada em grande parte por inflamassomas. Sarah e outros no laboratório de Briken demonstraram que o Mtb inibe o inflamassoma AIM2 de uma maneira dependente de ESX-1, sugerindo que um efetor secretado está envolvido neste processo. Eles também mostraram que o Mtb inibe a produção e a sinalização de IFNβ, o que poderia fornecer um mecanismo indireto potencial para a inibição de AIM2 pelo Mtb. Seu trabalho de dissertação em andamento visa caracterizar os mecanismos específicos que o Mtb emprega para inibir essas várias vias, proporcionando assim um melhor entendimento desta nova forma de manipulação do sistema imunológico inato durante a infecção pelo Mtb. Sarah já contribuiu com um manuscrito e dois artigos de revisão em apenas 2 anos. Ela foi bem-sucedida na obtenção de uma bolsa de pré-doutorado da NSF de alto prestígio pelo tempo restante no programa que começou logo após seus 12 meses neste prêmio T32.

Ano de entrada (grau anterior e instituição) 2012 B.S. Roanoke College Mentor-Dept (programa de graduação) Briken-CBMG (MOCB-BISI) Tempo na concessão de treinamento Agosto de 2013 a julho de 2014 Título do Projeto de Pesquisa Caracterizando Mecanismos de Inibição da Célula Hospedeira AIM2 Inflammasome por Mycobacterium tuberculosis Publicações

Shah, S., Bohsali, A., Ahlbrand, SE, Srinivasan, L., Rathinam, VA, Vogel, SN, Fitzgerald, KA, Sutterwala, FS, Briken, V. (2013) Vanguarda: Mycobacterium tuberculosis mas não não virulento micobactérias inibe a produção de IL-1 e beta dependente de IFN- & beta e AIM2 através de seu sistema de secreção ESX-1. Journal of Immunology.191 (7): 3514-8. doi: 10.4049 / jimmunol.130133 PMID: 23997220.

Briken, V., Ahlbrand, S.E., Shah, S. (2013) Mycobacterium tuberculosis e o inflamassoma da célula hospedeira: uma relação complexa. Frontiers in Cell Infection & amp Microbiology.3: 62. doi: 10.3389 / fcimb.2013.00062. PubMed PMID: 24130966

Srinivasan, L., Ahlbrand, S.E., Briken, V. (2014) Interaction of Mycobacterium tuberculosis with host cell death pathways. Cold Spring Harb Perspect Med. 4 (8). PubMed PMID: 24968864

Sigwalt, D, Ahlbrand, SE, Xhang, M, Vinciguerra, B, Briken, V e Isaacs L (2015) Organic Letters, 17 (3): 5014-5917.

Ahlbrand, SE, Shah, S, Sutterwala, FS, e Briken, V (2013) Characterizing the inibition of the host AIM2 inflammasome by Mycobacterium tuberculosis, CrossTalk Symposium on Host-Pathogen Interactions, Shady Grove MD. (FALAR)

  • Bolsa de Pesquisa de Pós-Graduação da NSF
  • Bolsa de Graduação em Ciência e Engenharia do DoD (recusada)
  • BISI Graduate Merit Fellowship

O projeto de Ganesh (Surya) envolve um patógeno restrito a humanos, o Streptococcus do Grupo A (GAS). GAS depende do sistema fosfotransferase dependente de fosfoenolpiruvato (PTS) para o metabolismo de várias fontes de carboidratos durante a infecção, um sistema composto por duas enzimas gerais, EI e Hpr, e 14 EIIs específicos para açúcar. Os papéis das enzimas PTS gerais foram amplamente estudados, mas a contribuição dos EIIs individuais ainda é desconhecida. O trabalho de dissertação de Surya busca resolver a importância dos EIIs específicos para açúcar na patogênese do Streptococcus do Grupo A. Ele construiu mutantes em cada um dos 14 genes EII e está caracterizando seus fenótipos com foco na utilização de frutose, manose e glicose, todos associados a ambientes relacionados a doenças, como o sangue. Surya irá interrogar o papel desses sistemas durante a infecção usando vários modelos animais para determinar quais carboidratos são utilizados em vários nichos no hospedeiro.

Ano de entrada (grau anterior e instituição) 2012 (B.S. Coll. De William & Mary) Mentor-Dept (programa de graduação) McIver-CBMG (MOCB-BISI) Tempo na concessão de treinamento Janeiro de 2014 a dezembro de 2014 Título do Projeto de Pesquisa Metabolismo de carboidratos e virulência no patógeno humano Streptococcus pyogenes Publicações

  • Sundar, GS, Valdes, KM, Vega, LA, Belew, AT, Islam, E, Binet, R, El-Sayed, NM, Le Breton, Y, e McIver, KS (2014) Impact of a putative PTS frutose transport on a fisiologia e virulência do estreptococo do grupo A, CrossTalk Symposium on Host-Pathogen Interactions, Shady Grove MD. (FALAR)
  • Sundar, GS, Le Breton, Y, e McIver, KS (2016) Um transportador de açúcar promíscuo influencia a hemólise mediada por SLS no estreptococo do grupo A, ASM International Streptococcal Genetics Conference, Washington, DC. (FALAR)
  • Prêmio de viagem BISI-MOCB
  • G + Pathogens Mtng. Prêmio Viagem
  • Hokenson Endowed Fellowship
  • Prêmio ASM Strep Genetics Travel

A pesquisa de Margo analisa a adenosil cobalamina (AdoCbl), necessária para o metabolismo da etanolamina (EA) em Enterococcus faecalis, tanto como cofator enzimático quanto para a indução dos genes de utilização de EA (eut). Ele atua por meio de um riboswitch de ligação a AdoCbl para induzir os genes eut, mas o mecanismo de controle não é completamente compreendido. Margo e colaboradores da UT Houston (laboratório Garsin) descobriram que o riboswitch de ligação AdoCbl é parte de um pequeno RNA de ação trans, EutX, que contém adicionalmente um substrato em grampo duplo para EutV. Na ausência de AdoCbl, EutX sequestra EutV em um complexo inativo. Quando AdoCbl está presente, sua ligação ao riboswitch impede a formação do complexo EutX / EutV, e o EutV fica livre para induzir a expressão gênica por antiterminação. Esses resultados expandem os tipos conhecidos de pequenos mecanismos reguladores de RNA para incluir o sequestro mediado por riboswitch de proteínas regulatórias de ligação de RNA e foram publicados recentemente na Science.

Ano de entrada (grau anterior e instituição) 2011 (B.S. SUNY, Albany) Mentor-Dept (programa de graduação) Winkler-CBMG (Bioquímica) Tempo na concessão de treinamento Agosto de 2014 a julho de 2015 Título do Projeto de Pesquisa Regulação de RNA pós-iniciação da utilização de etanolamina em Enterococcus faecalis Publicações

Gebbie, MP, Debroy, S, Ramesh, A, Goodson, J, Cruz, M, van Hoof, A, Winkler, W, e Darsin, D (2014) Um sRNA contendo riboswitch controla a expressão do gene por sequestro de um regulador de resposta , Reunião Anual do RiboClub, Quebec, Canadá (TALK)

A pesquisa de Jim busca vincular as propriedades físico-químicas dos portadores de vacinas de biomateriais às alterações na estrutura e função dos linfonodos (LNs) - tecidos que coordenam a imunidade. Este conhecimento revelará como as propriedades que são preservadas nos portadores de vacinas, adjuvantes e patógenos podem causar a ativação ou supressão da imunidade ao alterar os LNs. A abordagem de Jim envolve a síntese de polímeros que serão usados ​​para tratar células ou animais na ausência ou em combinação com antígenos, adjuvantes ou patógenos, usando injeção direta de linfonodo.Seu trabalho se concentra em três áreas: iIn vitro ativação de células dendríticas (DC), reorganização do microambiente LN e o papel dos portadores da vacina durante a infecção para imunizar camundongos antes ou após o desafio com a cepa de vacina viva de Francisella tularensis (LVS). O trabalho de Jims espera contrastar a organização local dos LNs durante a infecção com e sem vacinação e revelar como os polímeros com propriedades físico-químicas específicas injetados nos LNs polarizam a resposta sistêmica contra os patógenos prioritários do NIH.

  • Andorko, JI, Tostanoski, L.H., e Jewel, C.M. (2013) Engenharia de resposta imune com biomateriais, Biotech Community Meeting, Frederick, MD (TALK)
  • Andorko, JI e Jewel, C.M. (2013) Investigando o impacto do biomaterial apenas na organização dos nodos linfáticos e na imunidade, Fischell Festival, College Park, MD
  • Andorko, JI e Jewel, C.M. (2014) Imunogenicidade intrínseca de policatiões rapidamente degradáveis: papel das propriedades físico-químicas, Keystone Symposium on Modes of Action of Vaccines & Adjuvants, Seattle, WA
  • Andorko, JI e Jewel, C.M. (2015) Investigando a imunogenicidade de polímeros sintéticos com propriedades que imitam patógenos, CrossTalk Symposium on Host-Pathogen Interactions, Baltimore, MD. (FALAR)
  • Cartaz do aluno destacado da Conferência de Bioengenharia do Nordeste (2014)
  • Bolsa Keystone Future of Science para Keystone Vaccine Symposium (2014)

A pesquisa de Bess Dalby visa caracterizar a expressão genética, o controle transcricional e a relevância funcional da ativação regulatória de macrófagos. Os macrófagos são células fagocíticas do sistema imunológico inato, conhecidas principalmente por seu papel na morte de bactérias e no início da inflamação durante as infecções. No entanto, os macrófagos estão agora se tornando reconhecidos por diversos papéis na cicatrização de feridas e na atenuação das respostas imunológicas. O laboratório Mosser identificou anteriormente um novo estado de ativação de macrófagos denominado macrófagos “reguladores”. Essas células são fenotipicamente distintas dos macrófagos classicamente ativados, por produzirem níveis baixos das citocinas inflamatórias IL-12, IL-1B e IL-6, mas níveis elevados da citocina antiinflamatória IL-10. Bess está atualmente trabalhando em colaboração com a MedImmune para aumentar a compreensão da biologia e dos mecanismos por trás da imunomodulação mediada por macrófagos, gerando dados proteômicos e transcriptômicos de macrófagos reguladores. Usando esses conjuntos de dados, ela pretende identificar marcadores de mRNA característicos, proteínas de membrana e reguladores upstream nessas células. Esses estudos têm o potencial de fornecer uma imagem global do comportamento e da função desse fenótipo, identificar biomarcadores específicos para macrófagos reguladores e estabelecer sua relevância em doenças humanas.

Dalby, E, Suresh e Mosser, DM (2015) Functional characterization of regulating macrophages, CrossTalk Symposium on Host-Pathogen Interactions, Baltimore, MD. (FALAR)

Minha pesquisa está focada no desenvolvimento de novas ferramentas computacionais e abordagens para o uso de dados de patógenos-hospedeiros de alto rendimento para obter insights sobre as mudanças biológicas que ocorrem no hospedeiro e no patógeno durante o processo de infecção, para melhorar nossa compreensão da função do gene do patógeno e para determinar importantes elementos reguladores de patógenos que podem desempenhar um papel no desenvolvimento e na patogênese. Durante o processo de infecção, as células do hospedeiro e do patógeno interagem diretamente umas com as outras, cada uma tentando manipular a outra em seu próprio benefício, muitas vezes assumindo a forma de ativação ou supressão de redes de sinalização. Minha pesquisa faz uso de abordagens de biologia de rede para perguntar se podemos detectar assinaturas dessa manipulação ou se há semelhanças entre diferentes interações patógeno-hospedeiro.

  • Dillon LA, Okrah K, Hughitt VK, Suresh R, Li, Fernandes MC, Belew AT, Corrada Bravo H, Mosse, DM e El-Sayed NM (2015) Nucleic Acids Research, 43 (14): 6799-6813.
  • Prêmio CBMG Isabel McDonald de Serviço (2015)
  • Prêmio de Excelência CBMG TA (2016)
  • Prêmio UMCP Outstandng Graduate Assistant (2016)

Estou interessado nas respostas imunes do hospedeiro (camundongo e humano) a estímulos, resolução da resposta imune e interações patógeno-hospedeiro com Leishmania. Usando sequenciamento de RNA e bioinformática, estou tentando identificar fatores do hospedeiro e patógenos que contribuem para várias manifestações da leishmaniose, a fim de descobrir alvos para diagnósticos, terapêuticas e vacinas

Mentor-Dept (programa de graduação) Mosser-CBMG (BISI-MOCB) Tempo na concessão de treinamento Junho de 2019 - julho de 2020 Título do Projeto de Pesquisa Caracterização do transcriptoma humano-Leishmania e exploração do papel do CD38 na leishmaniose Publicações

Christensen, SM, Dillon, LA, Carvalho, LP, Passos, S, Novais, FO, Hughitt, VK, Beiting, R, Carvalho, EM, Scott P, El-Sayed, NM, e Mosser, DM (2016) PLoS Neglected Doenças tropicais, 10 (9).

Hamidzadeh K, Christensen SM, Dalby, E. Chandrasekaran, P, e Mosser DM (2016) Annual Reviews in Physiology, 79: 567-592.

Christensen, SM, Belew AT, El-Sayed NM, Tafuri WL, Silveira FT e Mosser, DM (2019) PLoS Neglected Tropical Diseases, 13 (3).

Dalby E, Christensen SM, Wang J, Hamidzadeah, K, Chandrasekararn P, Hughitt VK, Tafuri WL, Arantes RME, Rodrigues IA, Herbst R, El-Sayed NM, Sims GP e Mosser, DM (2020) Journal of Immunology, 205 (1): 102-112.

Meus interesses de pesquisa giram em torno de mecanismos de regulação gênica em bactérias. Os microrganismos usam uma ampla gama de mecanismos para controlar a expressão do gene além do controle prototípico da iniciação da transcrição, e a fronteira da regulação genética é relativamente mal compreendida. Tento descobrir novos mecanismos regulatórios e compreender melhor a função, o mecanismo e a evolução desses mecanismos reguladores de iniciação pós-transcrição em diferentes espécies de bactérias. Recentemente, publiquei um artigo detalhando a descoberta de uma nova classe de reguladores de antiterminação em bactérias Gram-positivas que denominamos LoaP. Este parálogo especializado do fator de alongamento da transcrição NusG controla as transcrições em uma variedade de bactérias Gram-positivas, transcrições envolvidas principalmente na produção de antibióticos ou polissacarídeos especializados usados ​​em biofilmes ou cápsulas. Meus trabalhos atuais tentam entender o mecanismo pelo qual essas proteínas controlam a transcrição, a importância desses sistemas e como eles evoluíram para controlar regulons especializados, e começar a utilizar esses sistemas como ferramentas de biologia sintética para melhorar a produção de produtos naturais e antibióticos. Além disso, quero identificar outras variedades de fatores regulatórios especializados para ajudar a expandir nossa compreensão da diversidade de ferramentas que os microorganismos usam para controlar a expressão gênica.
Ano de entrada (grau anterior e instituição)
Mentor-Dept (programa de graduação)

Goodson JR, Zhang C, Trettel D, Ailinger HE, Lee PE, Spirito CM, Winkler WC.
Um mecanismo autoinibitório controla a atividade de ligação ao RNA da proteína NasR sensível ao nitrato.
Mol Microbiol. 20 de abril de 2020 doi: 10.1111 / mmi.14517. Online antes da impressão.
PMID: 32314426

Kaval KG, Gebbie M, Goodson JR, Cruz MR, Winkler WC, Garsin DA.
A utilização da etanolamina e a formação do microcompartimento bacteriano estão sujeitas à repressão do catabólito de carbono. J Bacteriol. 2019 abril 24201 (10): e00703-18. PMID: 30833356

Cole SJ, Hall CL, Schniederberend M, Farrow III JM, Goodson JR, Pesci EC, Kazmierczak BI, Lee VT. Supressão de quorum sensing do hospedeiro durante infecções do trato urinário associadas a cateter.
Nat Commun. 2018, 259 (1): 4436 de outubro. PMID: 30361690
Goodson JR, Winkler WC. (2018) Antiterminação Processiva. Microbiol Spectr. 6 (5): 10.1128 / microbiolspec.RWR-0031-2018. PMID: 30191803
Goodson JR, Klupt S, Zhang C, P direto, Winkler WC. (2017) LoaP é uma proteína antiterminadora amplamente conservada que regula os agrupamentos de genes de antibióticos em Bacillus amyloliquefaciens.
Nat Microbiol. 2: 17003. PMID: 28191883.
Roelofs KG, Jones CJ, Helman SR, Shang X, Orr MW, Goodson JR, Galperin MY, Yildiz FH, Lee VT. (2015) Systematic Identification of Cyclic-di-GMP Binding Proteins in Vibrio cholerae Revela uma nova classe de Cyclic-di-GMP-Binding ATPases Associados a Sistemas de Secreção Tipo II.
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DebRoy S, Gebbie M, Ramesh A, Goodson JR, Cruz MR, van Hoof A, Winkler WC, Garsin DA. (2014) Riboswitches. Um sRNA contendo riboswitch controla a expressão gênica por sequestro de um regulador de resposta. Ciência. 345 (6199): 937-40. PMID: 25146291
Shin JH, Wakeman CA, Goodson JR, Rodionov DA, Freedman BG, Senger RS, Winkler WC. (2014) Transporte de magnésio por um gene bacteriano relacionado ao Nramp. PLoS Genet. 10 (6): e1004429. PMID: 24968120

As bactérias crescem em muitos nichos dinâmicos e, portanto, requerem mecanismos para sentir e responder às mudanças em seu ambiente. Uma forma comum de responder às mudanças extracelulares é por meio do uso de moléculas de segundo mensageiro, que regulam diversos fenótipos. Todos os segundos mensageiros atualmente identificados são biomedicamente relevantes, pois regulam fenótipos importantes para a virulência de muitos patógenos. Minha pesquisa visa revelar novos alvos regulatórios para dois desses nucleotídeos de sinalização - di-GMP cíclico e di-AMP cíclico.

Mentor-Dept (programa de graduação) Winkler-CBMG (BISI-MOCB) Tempo na concessão de treinamento Agosto de 2018 - julho de 2019 Título do Projeto de Pesquisa Descoberta de novos alvos de segundo mensageiro durante a tomada de decisão bacteriana Publicações

Weiss CA, Hoberg JA, Liu K, Tu BP, Winkler WC. (2019) A microscopia de célula única revela que os níveis de di-GMP cíclico variam entre as subpopulações de Bacillus subtilis. J Bacteriol. 201 (16): e00247-19. PMID: 31138629

Kim SK, Lormand JD, Weiss CA, Eger KA, Turdiev H, Turdiev A, Winkler WC, Sondermann H, Lee VT. (2019) Uma diribonucleotidase dedicada resolve um gargalo chave para a etapa terminal da degradação do RNA. Elife. 8: e46313. PMID: 31225796

Minha pesquisa visa obter melhor compreensão das interações entre o peptídeo antimicrobiano histatina-5 e uma família de proteases aspárticas secretadas (Saps) produzidas pelo patógeno fúngico, Candida albicans. A histatina-5 é encontrada na saliva humana e tem atividade antifúngica forte e específica contra C. albicans. No entanto, vários dos Saps foram encontrados para degradar e inativar o peptídeo antimicrobiano. Para estudar a localização da clivagem do peptídeo causada por Saps, estou projetando e testando variantes da histatina-5 com substituições de aminoácidos. Por meio do meu trabalho, espero obter mais informações sobre como as proteases reconhecem os locais de clivagem e, em seguida, usar essa percepção para projetar variantes com clivagem reduzida para melhorar o potencial terapêutico da histatina-5.


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