Karl Deisseroth Kim?

Karl Deisseroth Kim?

Deisseroth 1992 yılında Harvard Üniversitesi’nden biyokimyasal bilimler alanında lisans derecesini aldı ve 1998’de Stanford Üniversitesi’nden nörobilim alanında doktorasını tamamladı ve burada Çin doğumlu Amerikalı bilim adamı Richard W. Tsien’in rehberliğinde nöronlarda kalsiyum sinyalizasyonu yaptı. İki yıl sonra, hala Stanford’da, Deisseroth bir tıp diplomasını tamamladı ve psikiyatride bir ikamet başlattı. O da Deisseroth Ertesi yıl kabul edilen bir Tıp Stanford Üniversitesi Okulu’nda sorumlu araştırmacı ve klinik eğitimci oldu, 2004 yılında 2001 Amerikan neuroscientist Robert Malenka ait laboratuvarda doktora sonrası araştırmacı olarak çalışan, nöral sinyal mekanizmalarını araştırmaya devam etmiştir biyomühendislik ve psikiyatride yardımcı doçentlik. 2012 yılında tam bir profesör oldu.

Deisseroth’un Stanford fakültesine katıldığı tarihte, 2005’te ilk büyük atılımını yaptı ve yeni bir araştırma yönteminin geliştirilmesine katkıda bulundu. optikten araçları ( ışık çalışması ) ve genetik mühendisliğini birleştiren optogenetik. Amerikan biyomühendis Edward S. Boyden ve ark ile çalışma, bir ışığa duyarlı, in vitro ( “cam içinde”), deneyler ile gösterilmiştir iyon kanalı olarak da bilinenDoğal olarak alg içinde meydana gelen kanalrhodopsin-2 (ChR2), memeli nöronlarında optik bir anahtar olarak hareket edebilir. Genetik olarak yüzeylerinde ChR2’yi ifade etmek üzere tasarlanan nöronlar, bir mavi ışık parlamasına maruz kaldıklarında, hücre yapısından ödün vermeden nöron aktivasyonu üzerinde çok hızlı ve hassas kontrol sağlayarak açılabilirler. İki yıl içinde Deisseroth ve meslektaşları, tekniği canlı ChR2 ile üretilmiş farelerde nöral devrelerin çalışmasına başarıyla uygulamışlardır. Hayvanların beyinlerindeki nöronların fiber optikler aracılığıyla ışıkla aydınlatılarak uyarılabileceğini gösterdiler.Beynin dar tanımlanmış bölgeleri üzerinde konumlandırılmış. Sonraki deneylerde, Deisseroth ve ekibi, aktif kemirgenlerin motor korteksini kontrol etmek ve böylece hayvanların davranışlarını modüle etmek için beyine fiber optikler yerleştirdi.

Gelecek altı yıl boyunca, Deisseroth, optogenetics araçlarının kapsamlı karakterizasyonlarını sağladı. Kanalrhodopsin’in moleküler yapısını aydınlatmaya yardımcı oldu ve arkeoma (ilkel mikroorganizma) Natronomonas pharaonis ve Volvox channelrhodopsin’den, alga Volvox Carteri’den halorhodopsin (Boyden ile keşfedildi) olarak bilinen iki işlevsel olarak farklı iki rodyopsinin keşfine katkıda bulundu. Deisseroth ayrıca, motivasyon ve ödül arama davranışlarından sorumlu olanlar ve parkinsonizmde gönüllü hareketlerin kaybına karışanlar gibi spesifik nöral devrelerin doğası ve işlevi hakkında bilgi edinmek için hayvan modellerine optogenetik uygulamıştır.

2013 yılında Deisseroth ve ekibi bir sonraki büyük gelişmelerini anlattılar. CLARITY, beyin dokusundaki lipitlerin opaklığının üstesinden gelme ihtiyacından doğan bir yöntemdir; bu, nöronların mikroskobik görüntülenmesi sırasında ışığın yayılmasına ve dolayısıyla görüntü kalitesini bozmasına neden olmuştur. CLARITY, formaldehit varlığında beyin dokusu ile çapraz bağ oluşturmuş ve proteinlere, nükleik asitlere ve küçük biyomoleküllere kovalent olarak bağlanmış ancak lipidlere olmayan özel bir hidrojel (su bazlı jel) kullanmıştır. Hidrojel doku iyonik misellerin bir deterjanı ( yüklü moleküllerin gevşek agregatları ) ile işleme tabi tutulduğunda ve bir elektrik alanına maruz bırakıldığındaBir elektroforetik haznenin içinde, negatif yüklü miseller numuneden geçerek, bağlanmamış lipitleri yakaladı ve onları pozitif elektrota doğru çekti. Beynin kalan ince nöronal yapısı esas olarak şeffaf hale getirildi. Bununla birlikte, nöronal proteinleri hedef alan floresan antikorlarla tedavi edildiğinde, nöronlar mevcut mikroskopi teknikleri kullanılarak dikkat çekici bir şekilde görselleştirilebilir.

Deisseroth’un yaratmaya yardım ettiği yöntemler, çoğu daha sonra işbirliği yaptığı diğer araştırmacılar tarafından hızla ele alındı. Başarılarından dolayı çok sayıda ödül aldı ve Howard Hughes Tıp Enstitüsü (HHMI) Erken Kariyer Bilim Adamı (2009) seçildi. Tıp Enstitüsü’ne (2010) ve ABD Ulusal Bilimler Akademisi’ne (2012) seçildi.