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作者: TINA SAEY

来源: https://www.sciencenews.org/article/ibrahim-cisse-sn-10-scientists-to-watch

发布日期: 2018-10-12

Ibrahim Cissé成长于一个没有科学家的环境,却通过物理学揭示细胞中的秘密。他从尼日尔来到美国,最终成为一名物理专业的学生,并利用超分辨率显微镜研究基因激活过程。他的工作描述了蛋白质如何聚集启动基因,并提出了蛋白质迅速形成浓缩液滴的概念。

他成长于一个没有科学家的地方,却正在用物理学来揭示细胞中的秘密。Ibrahim Cissé曾经以为自己会进入父亲的律师事务所。他说:“我在尼日尔长大,在我成长的地方没有科学家,我当然不知道科学是一个可以从事的职业。” 但是Cissé的父母对他们小儿子的最终职业道路有清晰的思路:一个他自己制作的门牌,上面写着“Cissé实验室”。

Cissé是从书中学习到实验相关的知识的,因为他在尼日尔首都尼亚美的学校并没有实验室。所以,在10到11岁左右时,他把家里的一个储物室改造成了一个实验空间。在自己亲手制作的门牌后面,Cissé拆开电子设备、重新布线、用零件做新东西,并梦想着成为航天飞机上的宇航员。他说:“人们知道,任何进入我实验室的东西,对我来说都是要拆开的对象。”17岁时,Cissé来到美国北卡罗来纳州学习英语。

后来,在北卡罗来纳州中央大学的注册日,一位物理学教授测试了Cissé的数学和科学,并建议他主修物理学。然后教授说出了那句神奇的话:“我们有NASA的奖学金。” 回想起自己儿时的宇宙梦,Cissé于是成为了一名物理专业的学生。如今35岁的Cissé有着“一个年轻科学家应该具备的一切,他充满活力、热情和兴趣”,德国马克思·普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所的生物学家Anthony Hyman评价道。

Cissé现在是一位新的美国公民,他不再拆开电子设备,而是在打破范式。他和同事使用超分辨率显微镜制作电影,以了解基因如何被激活。研究人员花费了数十年时间来研究这个基本问题。基因被激活的过程涉及将遗传指令从DNA复制到RNA,Cissé认为物理学可以帮助生物学家更好地理解和预测这个过程。他的工作描述了蛋白质何时以及如何聚集起来启动这一过程,这个过程使得细胞在整个生命中正常运作。

在发表于2018年7月27日《科学》杂志上的最新研究中,Cissé和同事提出证据表明,恰好在DNA的遗传信息复制到RNA的过程开始之前,启动基因的相关蛋白质会迅速结合成浓缩的液滴。蛋白质能够迅速形成液滴然后分散,就像水分子凝聚成雨滴然后蒸发一样。

单个蛋白质分子只在凝聚物中停留数秒钟,但是这些分子的集体凝聚启动了基因,而且一个凝聚的蛋白质“气泡”会和另外一个、有时候和好几个“气泡”相互作用,同时启动多个基因。对Cissé来说,了解这些“气泡”意味着,研究人员可以利用凝聚的物理学原理来理解激活基因的蛋白质是如何行动的,并预测接下来会发生什么。

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