Басслер - профессор Принстонского университета и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза. Майкл Р. Сильверман - почетный профессор Института Агурон в Ла-Хойе.
Эти два исследователя были отмечены за их новаторские открытия, касающиеся "определения кворума" бактерий. который относится к сложным системам межклеточной коммуникации, которые бактерии используют для координации группового поведения.
Церемония награждения в церкви Святого Павла, который традиционно проводится 14 марта, День рождения Пауля Эрлиха, был отложен из-за пандемии коронавируса. Вместо, Басслер и Сильверман получат награду на церемонии в 2022 году.
"Сильверман и Басслер показали, что что касается многоклеточных организмов, коллективное поведение - правило среди бактерий, а не исключение, - написал Ученый совет в обоснование своего решения. «Бактерии разговаривают друг с другом, они подслушивают другие бактерии, и они могут даже объединить усилия. Но:эта вездесущая болтовня, молекулярные основы которого были открыты Басслером и Сильверманом, также представляет собой ранее недооцененную ахиллесову пяту в борьбе с вредными микробами. Вместо того, чтобы убивать бактерии антибиотиками, Могут быть разработаны вещества, которые мешают коммуникации бактерий, эффективно снижая их коллективную пригодность. Таким образом, исследования лауреатов имеют большое значение для медицины ".
Бактерии чрезвычайно коммуникативны. Они отправляют и получают химические сообщения, чтобы узнать, одни ли они, или есть ли в окружающем сообществе дополнительные члены их или других видов. Чтобы провести перепись номеров ячеек, бактерии производят и выделяют химические сигнальные молекулы, которые накапливаются вместе с увеличением числа клеток.
Когда достигается пороговый уровень химического сигнала, бактерии обнаруживают его присутствие. В ответ на это в унисон, бактерии ведут себя продуктивно только тогда, когда они выполняются группой синхронно, но не тогда, когда действует изолированно одна бактерия. Этот процесс химической коммуникации называется восприятием кворума, и он контролирует сотни коллективных действий в бактериальном царстве.
В 1980-х гг. Сильверман обнаружил первую схему кворума у биолюминесцентной морской бактерии Vibrio fischeri. Он идентифицировал гены и белки, позволяющие производить и обнаруживать внеклеточную сигнальную молекулу.
Он определил, как компоненты функционируют, чтобы способствовать коллективному поведению. В случае Vibrio fischeri, общегрупповое поведение - это производство сине-зеленой биолюминесценции.
Сегодня, мы знаем, что определение кворума является нормой в бактериальном мире. Действительно, Есть тысячи видов бактерий, которые обладают генами, почти идентичными генам, открытым Сильверманом. Во всех этих случаях эти компоненты позволяют бактериям участвовать в групповом поведении.
В начале 1990-х гг. Бонни Басслер доказала, что бактерии «многоязычны» и что они общаются с помощью множества химических сигнальных молекул. Одна коммуникационная молекула, которую Басслер открыл и назвал аутоиндуктором-2, позволяет бактериям общаться через границы между видами.
Далее она продемонстрировала, что бактерии используют опосредованное восприятием кворума общение, чтобы отличать себя от других, показывая, что сложная черта, которая считается прерогативой высших организмов, по факту, эволюционировал в бактериях миллиарды лет назад.
В последние годы, Басслер показал, что кворум выходит за границы царства, как вирусы и клетки-хозяева, включая человеческие клетки, участвуйте в этой вездесущей болтовне.
Она и другие исследователи также продемонстрировали, что вирулентность патогенных бактерий зависит от определения кворума. Басслер разработал стратегии борьбы с кворумом, которые:в моделях на животных, остановить заражение бактериальными патогенами мирового значения.
<цитата>Полное значение открытий двух лауреатов в области микробиологии и медицины было признано только недавно. Десятилетия кропотливой и кропотливой работы, показали, что практически все бактерии владеют искусством межклеточной коммуникации. То, что началось с работы над Vibrio fischeri и Vibro harveyi, привело к фундаментальному изменению взглядов на бактериологию. и теперь открывает новые и беспрецедентные возможности в борьбе с устойчивостью к антибиотикам. ".
Томас Бём, Профессор и директор, Председатель Ученого совета, Институт иммунобиологии и эпигенетики Макса Планка
Краткая биография Профессор доктор Бонни Л. Басслер Ph.D. (58).
Бонни Басслер - микробиолог. Она изучала биохимию в Калифорнийском университете в Дэвисе и получила степень доктора философии. из Университета Джонса Хопкинса в Балтиморе. Она поступила в лабораторию Майкла Сильвермана в Институте Агурон в Ла-Хойя в качестве постдокторанта в 1990 году.
Она работает в Принстонском университете с 1994 года. Бонни Басслер - член Национальной академии наук. Национальная медицинская академия, и Королевское общество. Она является исследователем в Медицинском институте Говарда Хьюза, профессором Сквибба и заведующим кафедрой молекулярной биологии Принстонского университета. Президент Обама назначил ее на шестилетний срок в Национальном научном совете США. Она получила более двадцати престижных национальных и международных наград.
Краткая биография профессора Майкла Р. Сильвермана, Кандидат наук. (77).
Майкл Сильверман - микробиолог. Он изучал химию и бактериологию в Университете Небраски в Линкольне и получил степень доктора философии. в 1972 году из Калифорнийского университета в Сан-Диего. В период с 1972 по 1982 г. Сильверман внес плодотворный вклад в понимание подвижности бактерий и хемотаксиса. С 1982 года до выхода на пенсию он работал в Институте Агурон в Ла Хойя, соучредителем которой он является.
Премия Пауля Эрлиха и Людвига Дармштадтера традиционно вручается в день рождения Пауля Эрлиха. 14 марта, в Паульскирхе, Франкфурт. Он отмечает ученых, которые внесли значительный вклад в область исследований Пауля Эрлиха. в частности иммунология, исследования рака, микробиология, и химиотерапия.
Приз, который вручается с 1952 года, финансируется Федеральным министерством здравоохранения Германии, земля Гессен, Немецкая ассоциация научно-исследовательских фармацевтических компаний vfa e.V. и специально предназначенные пожертвования от следующих компаний, фонды и организации:Else Kröner-Fresenius-Stiftung, Санофи-Авентис Дойчланд ГмбХ, C.H. Boehringer Pharma GmbH &Co.
КГ, Биотест АГ, Hans und Wolfgang Schleussner-Stiftung, Fresenius SE &Co. KGaA, F. Hoffmann-LaRoche Ltd., Grünenthal GmbH, Янссен-Силаг ГмбХ, Мерк КГаА, Байер АГ, Издательская группа Holtzbrinck, AbbVie Deutschland GmbH &Co. KG, die Baden-Württembergische Bank, B. Metzler seel. Sohn &Co. и Goethe-Universität. Призеров выбирает Ученый совет Фонда Пауля Эрлиха.
Фонд Пауля Эрлиха является юридически зависимым фондом, которым на фидуциарных правах управляет Ассоциация друзей и спонсоров Университета Гете. Франкфурт. Почетный председатель фонда, который был основан Хедвиг Эрлих в 1929 году, профессор доктор Катя Беккер, президент Немецкого исследовательского фонда, который также назначает избранных членов Ученого совета и Попечительского совета.
Председатель Ученого совета - профессор Томас Бём, Директор Института иммунобиологии и эпигенетики Макса Планка во Фрайбурге, Председатель Попечительского совета - профессор д-р Йохен Маас, Руководитель отдела исследований и разработок и член правления, Санофи-Авентис Дойчланд ГмбХ. Профессор Вильгельм Бендер, в качестве председателя Ассоциации друзей и спонсоров Университета Гете, является членом Ученого совета. Президент Университета Гете одновременно является членом Попечительского совета.
Бактерии общаются друг с другом и координируют свое поведение для достижения таких целей, которые не могут быть достигнуты одной бактерией, действующей в одиночку. Даже вирусы, поражающие бактериальные клетки и клетки высших организмов, включая человеческие клетки, Настройтесь на эту вездесущую бактериальную болтовню. Манипулирование этой полифонией открывает новые возможности для защиты от бактериальных патогенов, нарушая их возможности межклеточной коммуникации.
Как отдельная бактерия информирует себя и соответствующим образом реагирует на многолюдное и разнообразное сообщество? Есть ли поблизости другие виды бактерий? Если так, они друг или враг? А как насчет организмов из других областей, таких как вирусы и люди?
Бактерии, древнейшие живые организмы земли, собрать информацию о районе, чтобы решить, имеет ли смысл участвовать в коллективных мероприятиях. При этом, группы бактерий получают преимущества, которые невозможны для отдельной бактерии, действующей изолированно.
Чтобы добиться этого подвига, бактерии используют химическую связь, процесс, называемый распознаванием кворума, который информирует их о количестве и идентичности других организмов в окрестностях.
Премия Пола Эрлиха и Людвига Дармштадтера в этом году присуждается двум американским ученым за открытие молекулярных основ межклеточной коммуникации бактерий:профессору Майклу Р. Сильверману, доктору философии, Почетный член Института Агурон в Ла-Хойя, Калифорния, и профессор Бонни Л. Басслер, доктор философии. Принстонского университета и Медицинского института Говарда Хьюза.
До открытия межклеточной коммуникации у бактерий, эти древние одноклеточные организмы рассматривались как одиночки, чей примитивный образ жизни состоял прежде всего в разделении и рассредоточении своего потомства.
Умение общаться с себе подобными, другие виды бактерий, вирусы, и хозяйские организмы были невообразимы. Сегодня, благодаря новаторским исследованиям Сильвермана и Басслера, мы знаем, что такие сложные коммуникативные способности являются нормой в бактериальном мире.
Открытия начались в 1970-х годах с наблюдения, сделанного покойным американским ученым Вуди Гастингсом. Он показал, что биолюминесцентная морская бактерия Vibrio fischeri светится в темноте только тогда, когда она вырастает до определенной плотности клеток.
Но как Vibrio fischeri «знал», когда излучать свет, а когда оставаться темным? Гастингс и его подопечные показали, что Vibrio fischeri производит и высвобождает молекулу, которую команда назвала "автоиндуктором", который накапливается в окружающей среде по мере увеличения числа клеток бактерий. Когда автоиндуктор достигает порогового уровня, он предупреждает бактерии Vibrio fischeri о том, что у них есть соседи, и в унисон, все бактерии включают свет.
Молекулярный механизм, лежащий в основе синхронного производства света Vibrio fischeri, оставался загадкой до Майкла Сильвермана, вместе со своей аспиранткой Иоанн Энгебрехт, был очарован возможностью коллективного поведения бактерий.
Они рассудили, что, используя молекулярно-генетические методы, они могли реконструировать систему биолюминесценции Vibrio fischeri в лаборатории Escherichia coli и идентифицировать гены и белки, контролирующие светообразование. Крайне важно, эта стратегия выявила фермент, необходимый для создания молекулы аутоиндуктора и рецепторного белка, чья работа заключается в мониторинге накопления аутоиндуктора, и в ответ инициировать производство сине-зеленого света для всего населения.
Эксперимент Сильвермана выявил первый молекулярный механизм, лежащий в основе группового поведения бактерий. Сегодня, Известно, что существуют тысячи видов бактерий, обладающих генами, почти идентичными генам, открытым Сильверманом. Во всех этих случаях эти компоненты позволяют бактериям участвовать в групповом поведении. Этот процесс химической коммуникации теперь называется распознаванием кворума.
Бонни Басслер пришла в лабораторию Сильвермана в 1990 году после завершения докторской диссертации. Ей было любопытно, может ли коммуникация между клетками быть чем-то большим, чем компоненты, обнаруженные Сильверманом в Vibrio fischeri. Басслер начала свои исследования в лаборатории Сильвермана вместе с близким родственником Вибрио Фишери, светопродуцирующая бактерия Vibrio harveyi, которая, как известно, ведет более разнообразный и экзотический образ жизни, чем Vibrio fischeri.
Басслер и Сильверман обнаружили, что Vibrio harveyi обладает множеством систем распознавания кворума, и что для связи используется более одного автоиндуктора. В своей самостоятельной карьере Басслер идентифицировала новую молекулу Vibrio harveyi и назвала ее автоиндуктором-2.
Она обнаружила, что аутоиндуктор-2 широко производится в бактериальном мире. Примечательно, что вместо того, чтобы сообщать бактериям о количестве их собственных клеток, autoinducer-2 сообщает им о количестве клеток других видов бактерий в окрестностях.
Таким образом, Басслер показал, что бактерии могут общаться через границы видов, используя универсальный язык, родственный эсперанто. Это открытие показало, что подобно клеткам высших организмов, бактерии отличают себя от других. Басслер продолжил демонстрацию того, что для бактерий является нормой быть "многоязычными", и они обычно используют комбинации нескольких аутоиндукторов, чтобы провести перепись себя. родственные родственники и не родственники. Основываясь на информации, которую они получают из этих химических смесей, и являются ли соседние бактерии союзниками или врагами, бактерии соответствующим образом разыгрывают широкий спектр наступательных или защитных коллективных форм поведения.
В последнее время, Басслер обнаружил, что вирусы подслушивают определение кворума бактерий, а клетки кишечника человека объединяются с бактериями микробиома. сообщество бактерий, которые естественным образом обитают в кишечнике, синтезировать еще одну новую молекулу, воспринимающую кворум, которая используется для защиты как человека, так и сообщества микробиома от вторжения патогенов. Таким образом, Работа Басслера показала, что кворум выходит за границы царства, как вирусы и высшие организмы, включая человеческих хозяев, участвовать в этих химических разговорах.
Работа Сильвермана и Басслера произвела революцию в понимании микробных сообществ. новаторское достижение, фундаментальная актуальность которого теперь признана после десятилетий упорной работы в сочетании с отличными публикациями.
Спустя десятилетия после первых открытий считалось, что восприятие кворума было просто идиосинкразическим феноменом, ограниченным малоизвестными биолюминесцентными бактериями. Тем не мение, то, что казалось изолированным любопытством, оказалось универсальным в бактериальном мире.
Медицинское значение этих результатов теперь очевидно. Басслер и другие исследователи показали, что определение кворума контролирует вирулентность болезнетворных бактерий. Басслер был первым, кто разработал стратегии борьбы с кворумом и успешно применил их в моделях на животных, чтобы остановить заражение патогенами, имеющими глобальное значение.
Такие результаты предполагают, что возможно разработать совершенно новые и срочно необходимые антимикробные методы лечения, которые мешают восприятию кворума, а не убивают бактерии, как традиционные антибиотики. Следовательно, лауреаты награждены не только за их фундаментальные открытия в отношении молекулярной природы межклеточной коммуникации бактерий, но они также известны огромным потенциалом своих исследований в лечении инфекций, вызванных бактериями, устойчивыми к обычным антибиотикам.
Сейчас прилагаются значительные усилия, чтобы претворить эти концепции в жизнь. Наконец, стратегии модуляции, определяющие кворум, также могут быть применены для использования полезных бактериальных процессов, Например, для усиления оздоровительного воздействия бактерий микробиома, обитающих в кишечнике человека или на коже.
Вперед, продолжать,
Исследователи нашли новый способ защиты от болезней в модели рассеянного склероза.
Ученые извлекли полный геном человека из «жевательной резинки» возрастом тысячи лет.
Математическая модель выявляет риск заражения SARS-CoV-2 после трансплантации фекальной микробиоты
Пищеварительные проявления распространены, но незначительны среди госпитализированных пациентов с COVID-19
Потеря кишечного эпителиального барьера, ответственного за MIS-C, связанный с COVID-19, у детей,
Ученые разрабатывают пептиды, которые восстанавливают баланс кишечных бактерий и предотвращают атеросклероз.
Исследователи продолжают изучать роль кишечных бактерий на здоровье. включая его связь с депрессией, аутоиммунные заболевания, душевное здоровье, и ожирение. Теперь, Команда ученых Scripps Research
Бактерии в родовых путях снижают риск рака яичников
Новое исследование показывает, что такая простая вещь, как мазок из шейки матки, может помочь сотням женщин с чрезвычайно высоким риском рака яичников из-за мутации в гене BRCA1. Было показано, что
Замена красного мяса заменителями мяса на растительной основе снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний
Сердечно-сосудистые заболевания - это общий термин, используемый для определения состояний, поражающих сердце и кровеносные сосуды, и обычно связан с накоплением жировых отложений и повышенным риском