Yaowen Wu

Yaowen Wu, Foto: Mattias Pettersson

MOLEKYLÄR BIOLOGI: Molekylära bilder av enskilda celler.

Yaowen Wu, född 1980, är professor i biokemi vid Umeå universitet.

Han får priset för sina innovativa molekylära studier av intracellulär transport och autofagi.

För att förstå livets mekanismer är förmågan att visualisera och störa biologiska processer viktig. Yaowen Wu undersöker olika biologiska processer med hjälp av kemiska verktyg som ger unika möjligheter att titta närmare på den underliggande biologin eller skapa nya funktioner. Han har utvecklat helt nya sådana kemiska verktyg, som så kallad proteinkemisk modifiering, kemisk och kemo-optogenetik. Med hjälp av dessa har han sedan studerat mekanismerna kring membrantransport och autofagi.

Autofagi är en process för nedbrytning och återvinning av cellens utslitna beståndsdelar. Så kallade autofagosomer samlar upp det skräp som bildas när olika komponenter som proteiner och organeller i levande celler skadas. Detta bryts sedan ned och återvinns.

När det uppkommer störningar i autofagi kan det bidra till sjukdomar som cancer, Parkinson, alzheimer och infektion. En målsättning är därför att förstå varför störningarna uppkommer och hitta möjligheter att påverka dem.

– I min forskning framöver kommer jag bland annat att fortsätta belysa de mekanismer som styr hur autofagosomer bildas. Jag kommer också att vidareutveckla de kemiska och kemo-optogenetiska verktyg som gör det möjligt att manipulera processer i cellen med allt större precision. Förhoppningen är att detta ska leda till nya upptäckter av biologiska mekanismer och nya strategier för diagnostik och behandling, säger Yaowen Wu.

Kontakt:

Epost yaowen.wu@umu.se

Tel 090-786 55 31

Webbplats

www.umu.se/personal/yaowen-wu/

Rickard Sandberg

Rickard Sandberg Foto: Ulf Sirborn

MOLEKYLÄR BIOLOGI: Molekylära bilder av enskilda celler

Rickard Sandberg, född 1977, är professor i molekylär genetik vid Karolinska Institutet.

Han får priset för sina innovativa studier av genuttryck i enskilda celler.

Rickard Sandberg har utvecklat banbrytande metodik för att avläsa geners aktivitet i enskilda celler och använt tekniken till att undersöka hur vår arvsmassa regleras. Våra vävnader består av många olika typer av celler som växelverkar med varandra på intrikata sätt för att utföra olika funktioner. Tidigare metoder som studerat geners aktivitet har varit begränsade till medelvärden över tusentals olika typer av celler i vävnader. Rickard Sandberg har utvecklat metodik som möjliggör att vävnader analyseras på nivån av enskilda celler, vilket har lett till stora nya insikter om människokroppens celltyper i friska och sjuka tillstånd. Rickards forskning fokuserar på att förstå de molekylära processer som reglerar människans arvsmassa genom att studera storskaliga genetiska aktivitetsmönster över många typer av enskilda celler. Han vill mer specifikt påvisa hur ofta en gen är aktiv och hur många RNA-molekyler som produceras vid varje aktivt tillfälle, och slutligen komma underfund med hur dessa processer är kodade i vår arvsmassa. En förståelse för vår arvsmassas egna reglersystem skulle ge oss viktiga insikter om vilken variation som den genererar inom och mellan celler, samt om dessa kan påverka mera komplexa fenotyper. Det skulle även öppna upp för förbättrad förmåga att konstruera syntetiska genetiska kretsar inom bioteknologi.

Se hans forskningspresentation i samband med prisutdelningen vid KVA.

Kontakt:
Epost rickard.sandberg@ki.se

Tel 08-524 839 86, 070-271 98 77

Webbplats

https://ki.se/people/ricsan

Claudia Köhler

Foto: Mattias Thelander

MOLEKYLÄR BIOLOGI: Förbättrar viktiga egenskaper hos grödor 

Claudia Köhler, professor i molekylärbiologi vid Sveriges lantbruksuniversitet i Uppsala, född 1971, fokuserar sin forskning kring artbildning hos växter och hur man genom ökad kunskap kan påverka exempelvis fröstorleken hos växter.

Hon får priset för sina banbrytande studier av genreglering, epigenetik och artbildning i växter med backtrav, Arabidopsis thaliana, som modellsystem.

Frövitan är en näringsrik vävnad som stimulerar växtembryots tillväxt, precis som moderkakan hos däggdjur. Den spelar en viktig roll för hur olika växter kan korsas utan att hindras av hybridiseringsbarriärer etablerade i själva frövitan. Claudia Köhler försöker identifiera vilka underliggande molekylära mekanismer som upprätthåller dessa hybridiseringsbarriärer.

Om man kan förstå varför vissa korsningar stoppas i frövitan kan man också förbättra agronomiskt viktiga egenskaper hos grödor. Överföringen av gynnsamma egenskaper från diploida förfäder till polyploida grödor är i mycket stor omfattning hindrad av hybridiseringsbarriärerna.

Majoriteten av våra vanliga grödor är polyploida, med mer än två kromosomuppsättningar, vilket gör det viktigt att utveckla strategier som förenklar förädlingen av dessa grödor.

Claudia Köhler är även intresserad av epigenetiska mekanismer och deras inverkan på växters utveckling och artbildning. Epigenetiska mekanismer orsakar förändringar i genaktiviteten utan att förändra DNA-sekvensen. Det går att jämföra med att en del gener bara är aktiva om de nedärvs från modern eller från fadern, ett fenomen som kallas “genomisk imprinting”. Målet med den delen av forskningen är att förstå regleringen av, och funktionen hos, imprintade växtgener och att applicera denna kunskap för att förändra fröstorleken hos grödor.

 

Se hennes forskningspresentation i samband med prisutdelningen vid KVA.

Kontakt:
Epost:claudia.kohler@slu.se
Tel 018-67 33 13

Webbplats

http://kohlerlab.se/people/claudia-kohler

Ruth Palmer

Ruth Palmer Foto: Mattias Pettersson
Ruth Palmer
Foto: Mattias Pettersson

MOLEKYLÄR BIOLOGI: Tyrosin-kinasreceptor som spelar roll i utveckling celler. 

Ruth Palmer, född 1970, har doktorsgrad i biokemi och är sedan 2014 professor i cellbiologi på Sahlgrenska Akademien, Göteborgs universitet.

Hon får priset för sina betydelsefulla upptäckter kring funktion och reglering av ett viktigt tyrosinkinas som kontrollerar cellulär signalering och utveckling.

Efter ett flertal arbeten om kinaser, enzymer som fosforylerar andra proteiner och därmed reglerar deras aktiviteter, hos människan började hon i mitten av 1990-talet att använda den välbekanta bananflugan Drosophila melanogaster som modellsystem. Tyrosin-kinasreceptorn Alk och dess roll i utvecklingsbiologi karaktäriserades i en serie arbeten som publicerades i de främsta tidskrifterna, inklusive Nature, Cell och Development.

Studien i Nature identifierade ett protein som aktiverar Alk i bananflugan. Hos människa kan denna receptor förorsaka bland annat lymfom, neuroblastom och lungcancer. De senaste åren har Ruth Palmer återvänt till människan och studerat Alk, bland annat hur mutationer, funna i patienter, påverkar receptorns egenskaper.

Nyligen beskrev Ruth Palmers forskargrupp att två proteiner hos människa, som befunnits aktivera en närbesläktad receptor, kan aktivera även Alk-receptorn. Ruth Palmer gör också studier av Alk i mus, bland annat i syfte att kunna testa hämmare av Alk-signaleringen.

Se hennes forskningspresentation i samband med prisutdelningen vid KVA.

Kontakt:
Mail ruth.palmer@gu.se
Tel 031-786 3906
Webbplats

Forskningspresentation: Ruth Palmer

Ruth Palmer Foto: Mattias Pettersson
Ruth Palmer
Foto: Mattias Pettersson

Molekylär biologi. Föreläsning av Ruth Palmer, professor i cellbiologi på Sahlgrenska Akademien, Göteborgs universitet.

FörRuth Palmer, född 1970 (45 år), har doktorsgrad i biokemi och är sedan 2014 professor i cellbiologi på Sahlgrenska Akademien, Göteborgs universitet. Hon får priset ”för sina betydelsefulla upptäckter kring funktion och reglering av ett viktigt tyrosinkinas som kontrollerar cellulär signalering och utveckling”. Föreläsningen skedde i samband med prisutdelningen vid KVA.

Läs mer om hennes forskning.

 

 

 

 

Johan Elf

Pristagare 2010
Johan Elf
Foto: Magnus Bergström ©KAW

MOLEKYLÄR BIOLOGI: Biokemi med den levande cellen som provrör

Johan Elf, född 1975 (34 år), är akademiforskare i kemi och docent i molekylär bioteknik vid Uppsala universitet.

Han leder en forskningsgrupp i molekylär systembiologi vid institutionen för cell- och molekylärbiologi. Johan Elfs forskning är inriktad på att klargöra hur biokemiska processer i cellerna kan förstås genom att kombinera matematiska modeller, simuleringar och experiment på enskilda bakterieceller. Elf har tidigare utvecklat teoretiska modeller för genreglering och den kemiska dynamiken inne i cellerna. Han har framgångsrikt utvecklat matematiska metoder för att analysera slumpmässigheten i cellens kontrollsystem och datoralgoritmer för att simulera biokemiska reaktioner där man även tar hänsyn till cellens geometri. Till exempel har han visat hur den genetiska informationen i RNA avkodas olika beroende på vilken miljö de växer i, och hur vissa antibiotika kan påverka genetiskt identiska bakterier på olika sätt beroende på hur de sätts in.

På senare tid har Elf arbetat med att utveckla optiska experimentella metoder för att kunna mäta genreglering i enskilda bakterieceller med hög tidsupplösning. Sådana metoder var nödvändiga för att testa specifika teoretiska förutsägelser om koordinerad reglering av olika gener i enskilda celler. De nya mikroskopimetoderna möjliggjorde de första direkta mätningarna av hur fort DNA-bindande proteiner hittar rätt på kromosomerna, vilket ledde till att den etablerade teorin för hur detta går till behövde revideras. Just nu pågår ett flertal projekt i Elf’s laboratorium som kombinerar helt nya metoder för att följa hur enskilda proteinmolekyler rör sig i levande celler med specialskrivna datorprogram som simulerar cellens fysikaliska kemi. Det största projektet syftar till att förstå genreglering av enskilda molekyler i levande bakterier.

Kontakt
Tel 018-471 46 78 (kopplas till mobil)
Mail johan.elf@icm.uu.se
Webbplats

Jussi Taipale

Pristagare 2011
Jussi Taipale
Foto: Ulf Sirborn /Bildmakarna

MOLEKYLÄR BIOLOGI: Molekylära mekanismer bakom cancerutveckling

Jussi Taipale, född 1968 (42 år), är professor i medicinsk systembiologi vid Karolinska Institutet.

Han utnyttjar systembiologi och genomik (kunskapen om arvsmassans uppbyggnad och funktion) för att studera 1) varför det krävs ett så stort antal gener för cancerutveckling, 2) varför olika typer av gener är muterade vid olika former av cancer, och 3) vad som är gemensamt för all cancerutveckling. Taipales forskargrupp ämnar främst att med hjälp av funktionsgenomik och RNA-interferens (RNAi) identifiera alla gener som är nödvändiga för celldelning.

Utifrån detta kommer de att med systembiologiska metoder identifiera målgener för onkogener (arvsanlag som har förmåga att omvandla en cell till en cancercell) samt identifiera de DNA-sekvenser uppströms eller nedströms om målgenerna som behövs för att reglera gener och celltillväxt. Jussi Taipales forskargrupp studerar bland annat tjocktarmscancer, prostatacancer, hudcancer och bröstcancer.

Kontakt
Tel 08-585 86 895
Mail jussi.taipale@ki.se
Webbplats 

Jarone Pinhassi

Pristagare 2012
Carone Pinhassi Foto: Neus Latorre-Margalef

MOLEKYLÄR BIOLOGI: Marina bakterier påverkar havets kol- och energiflöden

Jarone Pinhassi, född 1969 (42 år), är docent i mikrobiologi vid Linnéuniversitetet,Kalmar.

Han bedriver forskning om marina bakteriers biologiska mångfald, ekologi, fysiologi och genomik (arvsmassans uppbyggnad och funktion) för att fastställa bakteriernas roll i kolets och närsalternas kretslopp i havet. Till skillnad från liv på land domineras livet i havet av mikroorganismer. Nära hälften av all fotosyntes på jorden – och därmed halva globala syreproduktionen – utförs av marina mikroskopiska alger. De producerar det organiska material som utgör grunden för näringskedjan i havet. Bakterier är de huvudsakliga nedbrytarna av restprodukter i havet och omsätter nära hälften av det organiska material som algerna producerat. Framstegen i genetik och molekylärbiologi gör det nu möjligt att studera och förstå hur kolets kretslopp regleras av bakterier över olika rumsliga och tidsmässiga skalor i den naturliga miljön.

I experimentella studier har Jarone Pinhassi visat att marina bakterier i världshaven effektivt kan utnyttja solljus för både tillväxt och förbättrad överlevnad tack vare det nyupptäckta och unika ljusfångande pigmentet proteorhodopsin. Detta protein är bland annat besläktat med det pigment i näthinnan som möjliggör mörkerseendet hos människan. Det är nu angeläget att närmare identifiera och kvantifiera de molekylära mekanismer som möjliggör för bakterier att påverka globala kol- och energiflöden.

Kontakt
Tel 070-275 63 18
Mail jarone.pinhassi@lnu.se
Webbplats

Kerstin Lindblad-Toh

Pristagare 2013
Kerstin Lindblad-Toh

MOLEKYLÄR BIOLOGI: Att skräddarsy behandlingar för hundar och människor 

Kerstin Lindblad-Toh, född 1970 (42 år), är professor i komparativ genomik vid Institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi vid Uppsala universitet.

Lindblad-Toh har i sin forskning kartlagt ett stort antal arvsmassor för dägg-djur, ödlor och fiskar och jämfört däggdjurens arvsmassor för att hitta specifika gener i människans arvsmassa, samt de signaler som avgör när gener slås på och av. Efter att ha kartlagt hundens arvsmassa har Lindblad-Toh hittat gener som förändrats när hunden domesticerats. Dessa inkluderar gener som styr hjärnans utveckling och funktion och metabolism av stärkelse. Dessutom fokuserar Lindblad-Toh på att hitta sjukdomsgener hos hundar, eftersom hundar och människor har nästan samma genuppsättning, lever i samma miljö och får samma åkommor såsom cancer, epilepsi, hjärtsjukdomar och inflammatoriska sjukdomar.

I sin pågående forskning studerar Lindblad-Toh parallellt gener som identifierats hos hunden och gener hos människor med motsvarande sjukdom. Målet är att identifiera mutationer och på sikt få fram tidigare diagnoser och bättre, skräddarsydda behandlingar för både hundar och människor.

Kontakt
Tel 070-167 95 52
Mail kersli@broadinstitute.org
Webbplats

Emmanuelle Charpentier

Pristagare 2014
Emmanuelle Charpentier Foto: Hallbauer&Fioretti

MOLEKYLÄR BIOLOGI: Bakteriers immunsystem utnyttjas för bioteknologi och biomedicinsk forskning 

Emmanuelle Charpentier, född 1968 (45 år), är docent vid Umeå universitet med inriktning mot molekylär patogenes.

Under de senaste decennierna har vissa bakteriella smittoämnen som orsakar livshotande infektionssjukdomar utvecklat motståndskraft mot antibiotika, så kallad antibakteriell resistens. Behovet av nya läkemedel med förmåga att bekämpa bakteriella smittoämnen är därför stort. Charpentiers forskargrupp studerar hur bakterier interagerar med sin omgivning när de orsakar sjukdomar. De fokuserar på de mekanismer som styr överföringen av virulensgener bland patogena bakterier med hjälp av rörliga element som kallas virus. Genom att kombinera genetiska, molekylärbiologiska och biokemiska metoder har hennes forskargrupp kunnat påvisa en unik mekanism som gör det möjligt för bakterier att känna igen virus-DNA och klyva den.

Bakterier som attackeras av virus försvarar sig via enzymkomplexet CRISPR-Cas9. Enzymet programmeras av bakteriell RNA som känner igen virus-DNA. Charpentiers arbete har visat sig vara mycket relevant för förståelsen av bakteriell immunitet och virulens. DNA-modifiering med CRISPR-Cas9 har snabbt plockats upp av forskarvärlden som ett nytt och effektivt verktyg för att förändra eller tysta ned gener i organismer. Tekniken är på väg att revolutionera genetiken och skulle kunna användas för att utveckla nya RNA-baserade terapier för behandling av ärftliga sjukdomar.

Kontakt
Tel 090-785 08 15, 090-785 08 10 (lab) +49 531 6181-5500
Mail emmanuelle.charpentier@mims.umu.se
Webbplats