Bassler er professor ved Princeton University og en Howard Hughes Medical Institute Investigator, Michael R. Silverman er emeritusprofessor ved Agouron Institute i La Jolla.
De to forskerne er hedret for sine banebrytende funn om bakteriell "quorum sensing", som refererer til sofistikerte systemer for celle-til-celle kommunikasjon som bakterier bruker for å koordinere gruppeatferd.
Prisutdelingen i St. Paul's Church, som tradisjonelt arrangeres 14. mars, Paul Ehrlich har bursdag, er utsatt på grunn av koronaviruspandemien. I stedet, Bassler og Silverman vil motta prisen ved seremonien i 2022.
"Silverman og Bassler har vist at som for flercellede organismer, kollektiv oppførsel er regelen blant bakterier, heller enn unntaket, "skrev Det vitenskapelige råd for å underbygge avgjørelsen." Bakterier snakker med hverandre, de avlytter andre bakterier, og de kan til og med slå seg sammen. Men:Denne allestedsnærværende chitchat, hvis molekylære grunnlag ble oppdaget av Bassler og Silverman, representerer også en tidligere ikke verdsatt akilleshæl for å bekjempe skadelige mikrober. I stedet for å drepe bakterier med antibiotika, Det kan utvikles stoffer som forstyrrer bakteriell kommunikasjon og effektivt reduserer deres kollektive form. Prisvinnernes forskning har dermed betydelig relevans for medisin ".
Bakterier er ekstremt kommunikative. De sender og mottar kjemiske meldinger for å finne ut om de er alene eller om ytterligere medlemmer av deres eller andre arter er tilstede i lokalsamfunnet. For å ta en folketelling av celletall, bakterier produserer og frigjør kjemiske signalmolekyler som akkumuleres i takt med økende celletall.
Når et terskelnivå for det kjemiske signalet oppnås, bakteriene oppdager dets tilstedeværelse. Som svar på det, i enighet, bakterier utfører atferd som bare er produktiv når de utføres i synkronisering av gruppen, men ikke når den blir vedtatt av en enkelt bakterie som virker isolert. Denne kjemiske kommunikasjonsprosessen kalles quorum sensing og den kontrollerer hundrevis av kollektive aktiviteter på tvers av bakterieriket.
På 1980 -tallet, Silverman oppdaget den første quorum-sensing-kretsen i den bioluminescerende marine bakterien Vibrio fischeri. Han identifiserte gener og proteiner som muliggjør produksjon og påvisning av det ekstracellulære signalmolekylet.
Han definerte hvordan komponentene fungerte for å fremme kollektiv atferd. Når det gjelder Vibrio fischeri, Gruppeadferd er produksjon av blågrønn bioluminescens.
I dag, vi vet at quorum sensing er normen i bakterieverdenen. Faktisk, det er tusenvis av bakteriearter som har gener som er nesten identiske med de som Silverman oppdaget. I alle disse tilfellene, disse komponentene lar bakterier delta i gruppeatferd.
På begynnelsen av 1990 -tallet, Bonnie Bassler beviste at bakterier var "flerspråklige" og at de snakket med flere kjemiske signalmolekyler. Ett kommunikasjonsmolekyl som Bassler oppdaget og kalte autoinducer-2 gjør det mulig for bakterier å kommunisere på tvers av artsgrenser.
Hun fortsatte med å demonstrere at bakterier bruker quorum-sensing-mediert kommunikasjon for å skille seg fra andre, viser at en sofistikert egenskap som antas å være høyere organismer, faktisk, utviklet seg for bakterier for milliarder av år siden.
I de senere år, Bassler har vist at quorum sensing overskrider rikets grenser som virus og vertsceller, inkludert menneskelige celler, delta i denne allestedsnærværende chit-chatten.
Hun og andre forskere demonstrerte også at patogene bakterier er avhengige av at quorum -sensing er virulent. Bassler utviklet anti-quorum-sensing strategier som, i dyremodeller, stoppe infeksjonen fra bakterielle patogener av global betydning.
Den fulle betydningen av funnene til de to prisvinnerne for mikrobiologi og medisin er først nylig blitt anerkjent. Årtier med omhyggelig og omhyggelig arbeid, viste at i hovedsak alle bakterier mestrer kunsten med celle-til-celle kommunikasjon. Det som begynte med arbeidet med Vibrio fischeri og Vibro harveyi førte til en grunnleggende endring i perspektiv innen bakteriologi, og åpner nå nye og enestående muligheter for å håndtere antibiotikaresistens ".
Thomas Boehm, Professor og direktør, Leder av Det vitenskapelige råd, Max Planck Institute for Immunobiology and Epigenetic
Kort biografi Professor Dr. Bonnie L. Bassler Ph.D. (58).
Bonnie Bassler er mikrobiolog. Hun studerte biokjemi ved University of California i Davis og tok sin doktorgrad. fra Johns Hopkins University i Baltimore. Hun begynte på laboratoriet til Michael Silverman ved Agouron Institute i La Jolla som postdoktor i 1990.
Hun har vært ved Princeton University siden 1994. Bonnie Bassler er medlem av National Academy of Sciences, National Academy of Medicine, og Royal Society. Hun er forsker ved Howard Hughes Medical Institute og Squibb -professor og leder for Institutt for molekylærbiologi ved Princeton University. President Obama utnevnte henne til en periode på seks år i United States National Science Board. Hun har mottatt mer enn tjue prestisjetunge nasjonale og internasjonale priser.
Kort biografi Professor Michael R. Silverman, Ph.D. (77).
Michael Silverman er mikrobiolog. Han studerte kjemi og bakteriologi ved University of Nebraska i Lincoln og fikk sin doktorgrad. i 1972 fra University of California i San Diego. I perioden 1972-1982, Silverman ga viktige bidrag til forståelsen av bakteriell motilitet og kjemotaksi. Fra 1982 til han gikk av, han jobbet ved Agouron Institute i La Jolla, som han er en av grunnleggerne av.
Paul Ehrlich og Ludwig Darmstaedter -prisen deles tradisjonelt ut på bursdagen til Paul Ehrlich, 14. mars kl. i Paulskirche, Frankfurt. Det hedrer forskere som har gitt betydelige bidrag innen Paul Ehrlichs forskningsfelt, spesielt immunologi, kreftforskning, mikrobiologi, og cellegift.
Prisen, som har blitt tildelt siden 1952, er finansiert av det tyske føderale helsedepartementet, staten Hessen, den tyske sammenslutningen av forskningsbasert farmasøytisk selskap vfa e.V. og spesielt øremerkede donasjoner fra følgende selskaper, stiftelser og organisasjoner:Else Kröner-Fresenius-Stiftung, Sanofi-Aventis Deutschland GmbH, C.H. Boehringer Pharma GmbH &Co.
KG, Biotest AG, Hans und Wolfgang Schleussner-Stiftung, Fresenius SE &Co. KGaA, F. Hoffmann-LaRoche Ltd., Grünenthal GmbH, Janssen-Cilag GmbH, Merck KGaA, Bayer AG, Holtzbrinck Publishing Group, AbbVie Deutschland GmbH &Co. KG, die Baden-Württembergische Bank, B. Metzler seel. Sohn &Co. og Goethe-Universität. Prisvinnerne velges av Scientific Council i Paul Ehrlich Foundation.
Paul Ehrlich -stiftelsen er en juridisk avhengig stiftelse som forvaltes i tillitsskapning av Foreningen for venner og sponsorer ved Goethe -universitetet, Frankfurt. Æresformannen i stiftelsen, som ble opprettet av Hedwig Ehrlich i 1929, er professor Dr. Katja Becker, president i German Research Foundation, som også utnevner de valgte medlemmene av Det vitenskapelige råd og forstanderskapet.
Lederen for Det vitenskapelige råd er professor Thomas Boehm, Direktør ved Max Planck Institute of Immunobiology and Epigenetics i Freiburg, Forstanderskapsformann er professor Dr. Jochen Maas, Leder for forskning og utvikling og medlem av styret, Sanofi-Aventis Deutschland GmbH. Professor Wilhelm Bender, i sin funksjon som leder av Association of Friends and Sponsors ved Goethe University, er medlem av Det vitenskapelige råd. Presidenten for Goethe -universitetet er samtidig medlem av forstanderskapet.
Bakterier kommuniserer med hverandre og koordinerer oppførsel for å oppnå bragder som ikke kunne oppnås ved at en enkelt bakterie opptrer alene. Selv virus som infiserer bakterieceller og celler fra høyere organismer, inkludert menneskelige celler, still inn på denne allestedsnærværende bakterielle chit-chatten. Å manipulere denne polyfonien gir nye muligheter til å forsvare oss mot bakterielle patogener ved å forstyrre deres celle-til-celle kommunikasjonsevner.
Hvordan informerer en individuell bakterie seg selv og reagerer hensiktsmessig på et overfylt og mangfoldig samfunn? Er det andre bakteriearter rundt? I så fall, er de venn eller fiende? Hva med organismer fra andre domener som virus og mennesker?
Bakterie, jordens eldste levende organismer, samle informasjon om nabolaget for å finne ut om det er fornuftig å delta i kollektive aktiviteter eller ikke. På den måten, grupper av bakterier høster fordeler som ikke er mulig for en enkelt bakterie som virker isolert.
For å oppnå denne bragden, bakterier bruker kjemisk kommunikasjon, en prosess som kalles quorum sensing, som informerer dem om tallene og identitetene til andre organismer i nærheten.
Årets Paul Ehrlich og Ludwig Darmstaedter-pris hedrer to amerikanske forskere for deres oppdagelse av det molekylære grunnlaget for bakteriell celle-til-celle kommunikasjon:Professor Michael R. Silverman Ph.D., Emeritus ved Agouron Institute i La Jolla CA, og professor Bonnie L. Bassler Ph.D. ved Princeton University og Howard Hughes Medical Institute.
Før oppdagelsen av celle-til-celle kommunikasjon i bakterier, disse gamle enkeltcelleorganismer ble sett på som ensomme, hvis primitive livsstil besto først og fremst av å dele og spre deres avkom.
Evnen til å kommunisere med sin egen type, andre bakteriearter, virus, og vertsorganismer var utenkelig. I dag, takket være den banebrytende forskningen til Silverman og Bassler, vi vet at slike sofistikerte kommunikasjonsevner er normen i bakterieverdenen.
Funnene begynte på 1970 -tallet med en observasjon gjort av den avdøde amerikanske forskeren Woody Hastings. Han viste at den bioluminescerende marine bakterien Vibrio fischeri bare lyser i mørket når den har vokst til en bestemt celletetthet.
Men hvordan visste Vibrio fischeri når den skulle produsere lys og når den skulle forbli mørk? Hastings og hans mentees viste at Vibrio fischeri produserer og frigjør et molekyl, at teamet kalte en "autoinducer", som akkumuleres i miljøet når bakteriene øker i celletall. Når autoinduceren når et terskelnivå, den varsler Vibrio fischeri -bakteriene om at de har naboer rundt seg, og i kor, alle bakteriene tenner lys.
Den molekylære mekanismen som ligger til grunn for synkron produksjon av lys av Vibrio fischeri forble mystisk til Michael Silverman, sammen med sin doktorgradsstudent JoAnne Engebrecht, ble fascinert av muligheten for kollektiv atferd hos bakterier.
De begrunnet at ved å bruke molekylære genetiske teknikker, de kunne rekonstruere Vibrio fischeri bioluminescens -systemet i Escherichia coli -laboratoriet og identifisere genene og proteinene som kontrollerer lysproduksjonen. Avgjørende, denne strategien avslørte enzymet som kreves for å lage autoinducer -molekylet og reseptorproteinet hvis jobb er å overvåke autoinducer -oppbyggingen, og som svar, sette i gang en befolkningsomfattende produksjon av blågrønt lys.
Silvermans eksperiment leverte den første molekylære mekanismen som ligger til grunn for en bakteriegruppeatferd. I dag, Det er tusenvis av bakteriearter kjent for å ha gener som er nesten identiske med de som Silverman oppdaget. I alle disse tilfellene, disse komponentene lar bakteriene delta i gruppeatferd. Denne kjemiske kommunikasjonsprosessen kalles nå quorum sensing.
Bonnie Bassler begynte på Silvermans laboratorium i 1990 etter å ha fullført doktorgradsforskningen. Hun var nysgjerrig på om det kunne være mer ved cellecellekommunikasjon enn komponentene som Silverman oppdaget i Vibrio fischeri. Bassler startet sine undersøkelser i Silvermans laboratorium med en nær slektning av Vibrio fischeri, en lysproduserende bakterie ved navn Vibrio harveyi som var kjent for å ha en mer variert og eksotisk livsstil enn Vibrio fischeri.
Bassler og Silverman oppdaget at Vibrio harveyi hadde flere quorum-sensing systemer, og at mer enn én autoinducer brukes til kommunikasjon. I hennes uavhengige karriere, Bassler identifiserte det nye Vibrio harveyi-molekylet og hun kalte det autoinducer-2.
Hun fant ut at autoinducer-2 er stort sett laget i bakterieverdenen. Bemerkelsesverdig, i stedet for å informere bakterier om sine egne celletall, autoinducer-2 informerer dem om celletallet til andre bakteriearter i nærheten.
Og dermed, Bassler viste at bakterier kan snakke på tvers av artsgrenser ved å bruke et universelt språk som ligner på esperanto. Denne oppdagelsen avslørte at, ligner celler i høyere organismer, bakterier skiller seg fra andre. Bassler demonstrerte videre at det er normen for bakterier å være "flerspråklige", og de bruker ofte kombinasjoner av flere autoinducere for å telle selv. i slekt, og ikke slektninger. Basert på informasjonen de får fra disse kjemiske blandingene, og om nabobakterier er allierte eller fiender, bakterier på en hensiktsmessig måte vedtar en rekke offensive eller defensive kollektive atferd.
Mer nylig, Bassler oppdaget at virus avlytter bakteriell quorum -sensing og menneskelige tarmceller slår seg sammen med mikrobiombakterier, bakteriesamfunnet som naturlig befinner seg i tarmen, å syntetisere enda et nytt quorum-sansende molekyl som brukes til å forsvare både mennesket og mikrobiomsamfunnet mot invaderende patogener. Og dermed, Basslers arbeid har vist at quorum sensing overskrider rikets grenser som virus og høyere organismer, inkludert menneskelige verter, delta i disse kjemiske samtalene.
Silverman og Basslers arbeid revolusjonerte forståelsen av mikrobielle samfunn, en banebrytende prestasjon hvis grunnleggende relevans nå er akseptert etter flere tiår med hardt arbeid kombinert med utmerkede publikasjoner.
I flere tiår etter de første funnene, det ble antatt at quorum sensing rett og slett var et særegen fenomen begrenset til uklare bioluminescerende bakterier. Derimot, det som så ut til å være en isolert nysgjerrighet viste seg å være universelt i bakterieverdenen.
Den medisinske betydningen av disse funnene er nå åpenbar. Bassler og andre forskere viste at quorum sensing kontrollerer virulens i sykdomsfremkallende bakterier. Bassler var den første som laget anti-quorum-sensing strategier og vellykket brukte dem i dyremodeller for å stoppe infeksjon av patogener av global relevans.
Slike funn tyder på at det kan være mulig å utvikle helt nye og presserende antimikrobielle terapier som forstyrrer quorum-sensing i stedet for å drepe bakterier, slik tradisjonelle antibiotika gjør. Derfor, prisvinnerne blir ikke bare hedret for sine grunnleggende funn med hensyn til molekylær natur av celle-til-celle kommunikasjon av bakterier, men de er også anerkjent for det enorme potensialet i forskningen deres i behandling av infeksjoner forårsaket av bakterier som er resistente mot konvensjonelle antibiotika.
Det investeres nå betydelig for å omsette disse konseptene til praksis. Til slutt, quorum-sensing modulasjonsstrategier kan også brukes for å utnytte fordelaktige bakterielle prosesser, for eksempel, for å forbedre de sunne effektene av mikrobiombakterier som befinner seg i den menneskelige tarmen eller på huden.
Transplantasjon av vaginal væske kan hjelpe til med å behandle tilbakevendende bakteriell vaginose
Tarmbakterier kan forutsi risiko for pulmonal hypertensjon
Bruk FLUOstar Omega til å studere nye tarmbakterier som kan påvirke helsen vår
Tilstedeværelse av visse tarmbakterier hos mødre kan beskytte babyer mot matallergi
Forskning viser at tarmparasittangrep reduserer alvorlighetsgraden av COVID-19
De første funnene fra Human Microbiome Project utløste "hundrevis av påfølgende studier"
Å håndtere cøliaki
Cøliaki er en immunreaksjon mot å spise gluten. Gluten er et protein som finnes i hvete, rug, bygg, og triticale. De fleste tenker på glutens med pasta, brød, pizza skorpe, o.l, men det er også i noen
Vanlig genetisk variant forklarer hvorfor immunterapi ofte mislykkes ved Crohns sykdom
Årsaken til at et ofte brukt utvalg av legemidler ikke er effektivt hos noen pasienter som lever med Crohns sykdom, er så langt ikke identifisert. Derimot, et samarbeid mellom University of Exeter, Ro
Bakterier i fødselskanalen er knyttet til lavere risiko for eggstokkreft
En ny studie viser at noe så enkelt som en livmorhalspinne kan ha potensial til å hjelpe hundrevis av kvinner som har ekstremt høy risiko for eggstokkreft fordi de har en mutasjon i BRCA1 -genet. Di