凯文·克拉克荣获2024年贝克曼青年研究员奖

留学申请微信咨询

微信扫描左侧二维码

或点击下方按钮咨询

2024年6月20日，塔夫茨大学（2024USNews美国大学排名：40）化学系助理教授凯文·克拉克（Kevin Clark）被授予2024年贝克曼青年研究员奖。这一奖项由阿诺德和梅布尔·贝克曼基金会颁发，旨在资助从事“高风险、高回报”研究的早期职业学者，提供四年共60万美元的资金支持。克拉克是从约300名申请者中选出的10名研究人员之一，他将利用这笔资金支持其实验室对表观转录组的研究，探讨其与学习、行为和神经疾病的关系。表观转录组是指细胞RNA转录本的化学修饰集合，这些修饰影响RNA的处理、翻译特性和稳定性。克拉克的实验室利用液相色谱-质谱法在单次实验中检测数十种修饰，甚至是数量较少的修饰，特别关注神经元中的这些修饰。通过这项研究，克拉克希望开发新技术，揭示RNA修饰如何编码细胞功能的重要信息，最终帮助科学家理解RNA修饰对学习、记忆和行为的影响。化学系副教授兼导师查尔斯·梅斯（Charles Mace）称赞该奖项是对克拉克作为领导者和创新者潜力的认可。

凯文·克拉克的研究不仅在学术界引起了广泛关注，也为我们提供了一个深入了解表观转录组学及其在神经科学中的应用的机会。表观转录组学是一个新兴的研究领域，专注于RNA分子的化学修饰及其功能。这些修饰可以影响RNA的稳定性、翻译效率和细胞内定位，从而对基因表达和细胞功能产生深远影响。克拉克的研究特别关注神经元中的RNA修饰，这对于理解神经系统的复杂功能至关重要。

表观转录组学的研究对于揭示学习和记忆的分子机制具有重要意义。学习和记忆是复杂的生物过程，涉及大量的基因表达调控。RNA修饰可以通过调控基因表达来影响这些过程。例如，N6-甲基腺苷（m6A）是一种常见的RNA修饰，已被证明在神经元的发育和功能中发挥重要作用。通过研究这些修饰，科学家可以更好地理解神经元如何在学习和记忆过程中进行调节。

贝克曼青年研究员奖的颁发不仅是对克拉克个人成就的认可，也是对整个研究领域的支持。贝克曼基金会的资助旨在鼓励早期职业学者从事高风险、高回报的研究，这对于推动科学前沿的发展至关重要。早期职业学者通常面临资金不足和研究资源有限的挑战，而贝克曼奖的资助可以帮助他们克服这些困难，专注于创新研究。

波士顿大学工程学院的助理教授Michelle Teplensky因其有前景的疫苗研究获得了2024年贝克曼青年研究员奖。她的研究项目旨在通过纳米材料设计来延长单次疫苗的有效期，从而减少流感疫苗的接种频率。Teplensky和她的团队将获得四年内60万美元的资助，用于工程化多功能疫苗反应，这不仅对流感有影响，还包括COVID-19、HIV等其他传染病。疫苗设计依赖于蛋白质，这些蛋白质是我们免疫系统的目标。然而，病毒不断变异，导致每年都需要重新设计蛋白质。Teplensky提出使用可调化学构建块制成的多孔纳米级支架来重新设计疫苗，这将改变蛋白质在体内的释放和处理方式，从而使疫苗更有效且持久。由于这种平台只改变蛋白质在体内的处理方式，而不需要在实验室中修改蛋白质，因此可以更快地开发出应对新病毒或病毒变异的疫苗。此外，这些纳米材料中的蛋白质非常稳定，不需要冷藏，从而节省了运输和能源成本。Teplensky和她的学生团队结合了化学、免疫学、工程学等多学科知识，致力于解决病毒变异带来的挑战。她对Arnold和Mabel Beckman基金会表示感谢，称这项高风险高回报的研究在初期阶段就得到了资助，展示了未来的巨大潜力。

液相色谱-质谱法（LC-MS）是克拉克实验室用来检测RNA修饰的重要技术。LC-MS结合了液相色谱和质谱的优点，能够在单次实验中检测数十种RNA修饰。液相色谱用于分离不同的RNA分子，而质谱则用于检测和鉴定这些分子的化学修饰。通过这种方法，克拉克的实验室可以高效、准确地分析RNA修饰，特别是那些数量较少但可能具有重要功能的修饰。

2024年3月11日，《自然通讯》发表了一篇题为《N6-甲基腺苷修饰不是病毒RNA基因组的普遍特征》的文章。研究团队通过结合m6A-Seq、SELECT和纳米孔直接RNA测序技术，深入分析了基孔肯雅病毒（CHIKV）和登革热病毒（DENV）RNA中的m6A修饰情况。尽管m6A修饰机制主要位于细胞核内，但此前有研究报告称多种完全在细胞质中复制的RNA病毒（如CHIKV和DENV）的基因组中存在广泛的m6A修饰。然而，这些发现大多基于m6A-Seq，这是一种依赖抗体的技术，具有较高的假阳性率。通过综合分析，研究团队未能在CHIKV或DENV转录本中找到m6A修饰的证据。此外，耗尽宿主m6A修饰机制的关键成分并不影响CHIKV或DENV的感染，CHIKV或DENV感染也不会影响m6A修饰机制的定位。研究结果挑战了m6A修饰是细胞质RNA病毒普遍特征的现有观点，并强调了使用多种方法验证RNA修饰的重要性。

RNA修饰在细胞功能中的作用及其对记忆和行为的潜在影响是一个备受关注的研究领域。RNA修饰可以通过多种机制影响细胞功能，包括调控基因表达、影响RNA的稳定性和翻译效率等。这些修饰在神经元中的作用尤为重要，因为神经元的功能高度依赖于精确的基因表达调控。通过研究RNA修饰，科学家可以更好地理解神经元如何在学习和记忆过程中进行调节。

2022年11月2日，Frontiers in Cellular Neuroscience发表了一篇题为《精神疾病中的认知障碍：诊断、治疗和预防的生物标志物》的综述文章。文章由中国西安第四军医大学西京医院输血科的王亚芬、孟伟成、刘志新、安群星和胡兴斌共同撰写。该综述探讨了精神疾病（如精神分裂症、双相情感障碍、自闭症谱系障碍和重度抑郁症）中认知障碍的分子机制，并试图识别出有价值的生物标志物，以用于患者的诊断、治疗和预防。文章指出，精神疾病中的认知障碍是导致患者功能障碍、残疾甚至死亡的关键因素，并对家庭和社会造成巨大的心理、经济和医疗负担。文章总结了认知障碍的七个认知领域，包括处理速度、工作记忆、注意力/警觉性、语言学习、视觉学习、推理和问题解决以及社会认知。研究表明，精神分裂症、双相情感障碍和重度抑郁症患者中认知障碍的患病率分别高达45%、64%和77%。目前的治疗方法主要依赖于认知增强剂和基于神经可塑性的认知训练，但缺乏早期诊断、指导治疗和评估预后的客观分子标志物。文章还讨论了遗传学、表观遗传学、神经递质缺陷、促炎性细胞因子和神经营养因子、代谢和微生物-肠-脑轴以及干细胞疗法在认知障碍中的作用。综述强调了开发新型有效的客观分子标志物以解决现有临床实践中的局限性的重要性。

综上所述，凯文·克拉克的研究不仅为我们提供了一个深入了解表观转录组学及其在神经科学中的应用的机会，也展示了贝克曼青年研究员奖对早期职业学者的重要支持。通过液相色谱-质谱法等先进技术，克拉克的实验室能够高效、准确地分析RNA修饰，从而揭示这些修饰在神经元功能中的重要作用。RNA修饰在细胞功能中的作用及其对记忆和行为的潜在影响是一个备受关注的研究领域，未来的研究将进一步揭示这些修饰在神经科学中的重要性。贝克曼基金会的资助不仅帮助早期职业学者克服研究中的挑战，也推动了科学前沿的发展，为我们理解复杂的生物过程提供了新的视角。