“重建细胞历史以解码进化”:NCBS教授获得Infosys物理科学奖

汽车作者 / 花爷 / 2025-02-26 19:17
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      班加罗尔:班加罗尔塔塔基础研究所国家生物科学中心(NCBS)的Mukund Thattai博士获得了2023年印孚瑟斯物理科学奖,以

  

  Dr Mukund Thattai | Source: www.infosysprize.org

  班加罗尔:班加罗尔塔塔基础研究所国家生物科学中心(NCBS)的Mukund Thattai博士获得了2023年印孚瑟斯物理科学奖,以表彰他在理解复杂细胞出现方面所做的工作。

  根据新闻声明,Thattai教授“利用物理学和计算机科学的强大工具,研究了一个处于细胞生物学和进化十字路口的问题”。

  他的贡献包括他对真核生物从原核生物祖先中出现的研究,真核生物标志性特征的起源,如线粒体和囊泡运输系统,以及高尔基体的进化和功能。

  印孚瑟斯科学基金会(ISF)周六在班加罗尔举行的颁奖典礼上对获奖者表示祝贺。获奖者名单于去年11月公布。

  ThePrint采访了Thattai博士,讨论了他的工作及其应用的重要性。

  问:您的哪部分工作获得了印孚瑟斯奖?它的意义是什么?

  答:在现在被称为进化细胞生物学的领域里,我试图理解复杂细胞是如何出现的。我们采取的一种方法是通过观察基因组来重建细胞的历史。真核生物有很多基因组,所以你可以用统计学的方法把时间往回推,试着重建这些细胞编码的分子类型,基因组中的蛋白质类型。

  但这只是故事的一半,对吧?知道蛋白质序列并不能告诉你细胞的实际功能。所以我们使用物理和计算机科学的模型和方法来制作细胞的动力学模型。我们在某种程度上输入了我们认为的分子库。作为输出,我们得到细胞的物理结构。

  我感兴趣的具体方面被称为膜交通系统。就像在城市的仓库之间穿梭的车辆一样,有一种叫做囊泡的小体在真核细胞仓库之间活跃地移动,叫做细胞器。囊泡从一个细胞器中获取货物,并将其存放到另一个细胞器中。

  基本的分子相互作用和过程被放大成网络,当涉及到细胞这些组成部分的运动时,物理学起着重要作用。在这种规模下,我们知道动力学不是完全可控的,而且有很多噪音。但尽管如此,这种细胞还是出奇地可靠。

  问:你的工作在不久的将来会如何应用?

  答:这项工作首先试图在单细胞水平上回答我们是谁以及我们从哪里来的基本问题。在更高的层次上,研究膜交通系统有几个应用。

  例如,病毒劫持这个系统进行复制。然后有大量的数据进来,这些生物数据不可能不考虑进化。越来越多的人开始在他们的工作中使用进化作为一个框架,可以从这些数据中提取意义,这将是我们的发现的长期应用,其中进化以产品为中心。

  问:你的背景和公司是什么你的工作需要什么?

  答:我接受过物理学家的培训,但我一直在国家生物科学中心工作,这很能代表一个事实,即今天的生物学在很大程度上是一门跨学科的努力——从复杂的实验方法开始,一直到复杂生物实验所需的各种新数据分析。

  当我们研究细胞的起源时,有几个大的飞跃发生了。首先,生命的起源是前细胞。它们只是分子,可能经历了类似达尔文进化的过程,但进化真正开始的时候是细胞能够储存自己的遗传物质,因此,在某种意义上,保持自己的创新来竞争。这些细胞是原核生物,也就是我们今天所说的细菌和古细菌。

  另一个巨大的飞跃是发生在大约15亿年前的细胞复杂性,一种叫做真核生物的新型细胞出现了。这就是我研究的,细胞如何从小的,结构简单的原核细胞过渡到更大的,结构复杂的真核细胞。

  问:科学和科学传播在社会中的作用是什么?

  答:我认为我们正处于一个矛盾的时代,科学和科学产品比以往任何时候都更强大,然而,人们对科学的普遍怀疑正在增加。这是有原因的,对吧?从某种意义上说,没有科学真正走出去,触动人们。人们每天都要根据科学事实做决定。因此,外行人应该问,科学家们所做的断言的依据是什么,这是很公平的。

  如果我们不填补这个空白并解释我们所做的主张的基础是什么,我认为我们就会为科学的歪曲留下空间。这可能会对社会产生明显的长期负面影响。所以我认为,与人交谈并兴奋地解释你的工作不仅很有趣,而且解释这个时代实际上是基于不确定性的。这绝对是科学的核心。

  我们永远不可能拥有任何复杂系统的全部工作知识,但这是我们拥有的最好的知识。因此,如何平衡这两者并做出明智的决定是人们应该参与的事情,我认为科学家应该在这个讨论中发挥一定作用。

  (编辑:Gitanjali Das)

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