Eckard Wimmer - Eckard Wimmer

Para outros usos, consulte Wimmer .
Eckard Wimmer
Wimmer, Eckard.jpg
Nascer ( 1936-05-22 )22 de maio de 1936 (85 anos)
Berlim , Alemanha
Alma mater Universidade de Göttingen
Conhecido por Primeira síntese de novo do poliovírus
Prêmios Prêmio MW Beijerinck de Virologia 2011
Koch Gold Medal 2012
Carreira científica
Campos Biologia , Virologia
Instituições Stony Brook University
Local na rede Internet www .mgm .stonybrook .edu / wimmer

Eckard Wimmer (nascido em 22 de maio de 1936) é um virologista alemão-americano , químico orgânico e distinto professor de genética molecular e microbiologia na Stony Brook University . Ele é mais conhecido por seu trabalho seminal sobre a biologia molecular do poliovírus e a primeira síntese química de um genoma viral capaz de infecção e subsequente produção de vírus vivos.

vida e carreira

Eckard Albert Friedrich Wimmer nasceu em 22 de maio de 1936, em Berlim, Alemanha . No início da Segunda Guerra Mundial , Wimmer aos três anos perdeu seu pai; aos nove anos, sua mãe fugiu com seus dois irmãos mais velhos para a Saxônia , Alemanha Oriental , onde ele concluiu o ensino fundamental e o ensino médio. Ele estudou Química na Universidade de Rostock de 1953 a 1956 e depois fugiu para a Alemanha Ocidental para continuar seus estudos de Química na Universidade de Göttingen . Em 1962 obteve o grau de Doutor rerum naturalium (Dr. rer. Nat.) Em Química Orgânica de produtos naturais sob a orientação de Hans Brockmann .

Wimmer trabalhou na Universidade de Göttingen como pesquisador associado e instrutor até 1964. Intrigado com a química das células vivas, no entanto, ele mudou seus interesses de pesquisa em 1964 e se juntou a Gordon Tener no Departamento de Bioquímica da Universidade de British Columbia em Vancouver , British Columbia, Canadá, para estudar o RNA de transferência . Então, em 1966, ele trabalhou com Manfred E. Reichmann no Departamento de Botânica da Universidade de Illinois para estudar vírus de plantas.

Em 1968, durante uma visita de cinco meses ao laboratório de David Baltimore no MIT , Wimmer conheceu o poliovírus , o agente infeccioso de sua escolha até hoje. Entre 1968 e 1974, ele ensinou e conduziu pesquisas no Departamento de Microbiologia da Escola de Medicina da Universidade de Saint Louis em Missouri . Ele e sua família se mudaram para a Stony Brook University em Long Island, NY , em 1974, para ingressar no Departamento de Microbiologia da Escola de Medicina, um ambiente acadêmico no qual ele ainda está ativamente envolvido hoje. Em 1979 ele foi promovido a professor na Stony Brook University e de 1984 a 1999 atuou como Presidente do Departamento. Wimmer foi homenageado como um distinto professor da Universidade Estadual de Nova York em Stony Brook em 2002.
Wimmer é casado desde 1965 com Astrid nascida Brose, uma fisioterapeuta alemã, que obteve seu Ph.D. em Literatura Comparada na Stony Brook University em 1988. Eles têm dois filhos.

Interesses de pesquisa

Originalmente treinado como químico orgânico, Wimmer desenvolveu um profundo conhecimento e fascínio por vírus como entidades biológicas (vivas) replicantes, bem como agregados (não vivos) de compostos orgânicos, ou “como produtos químicos com um ciclo de vida”. Depois de trabalhar na estrutura dos tRNAs e na estrutura de um vírus de RNA vegetal (vírus da necrose do tabaco satélite ), Wimmer escolheu estudar o poliovírus em 1968. O poliovírus é a causa da terrível doença poliomielite , que pode causar paralisia flácida irreversível e até a morte. Nem a biologia molecular da proliferação do poliovírus nem o mecanismo de sua patogênese eram compreendidos na década de sessenta.

A principal realização inicial de Wimmer, liderada por Naomi Kitamura e outros membros de seu laboratório, foi a elucidação em 1981 da estrutura e organização genética do genoma do poliovírus, a primeira sequência de um vírus de RNA eucariótico . A estrutura primária do genoma era única na época entre os vírus de RNA, pois era 3 'poliadenilada e 5' covalentemente ligada a uma proteína chamada VPg . VPg foi posteriormente mostrado por Aniko Paul como um iniciador na replicação de RNA. O mapa genético resultante forneceu evidências irrefutáveis ​​da existência da poliproteína , o único polipeptídeo que o poliovírus sintetiza. As poliproteínas, postuladas pela primeira vez por David Baltimore , são uma marca registrada da expressão gênica em muitos vírus e em todos os retrovírus . O laboratório de Wimmer não apenas forneceu provas da poliproteína, mas também identificou amplamente a via pela qual a poliproteína é processada em polipeptídeos funcionais , onde Bert L. Semler mostrou que as clivagens ocorrem predominantemente em sítios Q ^ G evolutivamente preservados. Esses estudos foram a base para a descoberta do “sítio de entrada do ribossomo interno” ( IRES ) em um genoma de picornavírus por Sung Key Jang (1988), independentemente descrito também por Nahum Sonenberg e seus colegas. Os elementos IRES permitem o início da síntese de proteínas de uma maneira independente do cap, o que viola um dogma de longa data na síntese de proteínas de células eucarióticas. IRESes agora encontraram amplo reconhecimento em biologia celular e aplicação em biotecnologia. Um poliovírus oncolítico quimérico IRES [PV (RIPO)], originalmente construído no laboratório de Wimmer, foi agora desenvolvido por Matthias Gromeier na Duke University para o tratamento de glioma humano.

Wimmer é co-descobridor do receptor do poliovírus CD155, uma molécula de adesão celular e antígeno tumoral, cuja expressão é regulada pela via sonic hedgehog. Uma colaboração de uma década com o laboratório de Michael Rossmann e Steffen Mueller no laboratório de Wimmer produziu a estrutura cristalina dos dois domínios externos do CD155, uma conquista que resolveu a arquitetura do complexo poliovírus / receptor.

Em 1991, Molla, Paul e Wimmer publicou o primeiro de novo síntese, livre de células de qualquer vírus. Este experimento levou a estudos bioquímicos do ciclo de vida completo do poliovírus em extratos citoplasmáticos de células de mamíferos virgens. Desde então, muitos pesquisadores usaram essa estratégia envolvendo um “suco” celular vazio da barreira de uma membrana celular, de núcleos ou de mitocôndrias, para o estudo das etapas-chave na tradução do poliovírus e na replicação do genoma.

Usando a sequência de nucleotídeos do genoma decifrada em 1981, Wimmer deu continuidade ao trabalho publicado em 1991, sintetizando quimicamente o genoma na forma de DNA de fita dupla ("cDNA"), que foi então transcrito enzimaticamente em RNA do genoma e "inicializado para vida ”no sistema livre de células. Este trabalho, publicado em 2002 por Cello, Paul e Wimmer, foi a primeira síntese em tubo de ensaio de um organismo na ausência de um molde natural obtido fora das células vivas. A síntese do poliovírus chamou a atenção global, muitos elogios, ridículo e condenação feroz. Vários anos depois, Wimmer publicou um ensaio na EMBO Reports refletindo sobre questões muito debatidas que esse novo tipo de pesquisa gerava (questões éticas, questões sobre a erradicação global do poliovírus, preocupações com a “pesquisa de uso duplo”). Além de fornecer uma 'prova de princípio', o experimento anunciou a síntese total de organismos com computadores como pais, uma estratégia que permite investigar a estrutura e função da biologia de um organismo em uma extensão até então impossível. Enquanto isso, a biologia sintética levou a um novo tipo de genética de vírus de RNA e foi usada para desenvolver métodos rápidos para síntese química auxiliada por computador de genomas virais recodificados. Essa estratégia permite a geração de novas vacinas em um tempo muito curto.

Recentemente, o laboratório de Wimmer elucidou a etapa chave na morfogênese do poliovírus, que tem sido esquiva por décadas.

Premios e honras

Bibliografia

  • Viral Genetics. Editores convidados Eckard Wimmer e Rob Goldbach. Em "Opinião Atual em Genética e Desenvolvimento". Current Biology LTD. Vol. 2, No. 1, 1992
  • Receptores celulares para vírus animais. Editado por Eckard Wimmer. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, NY, 1994
  • Sinais de RNA na replicação do genoma de entero e rinovírus. In: "Seminários de Virologia". Editor convidado Eckard Wimmer. Academic Press. Vol. 8, 1997.
  • Molecular Biology of Picornaviruses. Editado por Bert L. Semler e Eckard Wimmer. ASM Press, Washington, DC, 2002.
  • Explorando o papel das drogas antivirais na erradicação da poliomielite. Relatório do Workshop 2006. SL Katz, R. Andino, D. Joseph-McCarthy, JF Modlin, N. Nathanson, RJ Whitley, E. Wimmer. Conselho Nacional de Pesquisa (National Academy of Sciences); National Academies Press Washington, DC, EUA
  • Picornaviren - Grundlagen. Eckard Wimmer e Aniko Paul. "Medizinische Virologie, 2ª ed., WH Gerlach e HW Doer, Eds., Georg Thieme Verlag, 2009. (em alemão)

Referências

links externos

Síntese de Poliovírus