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生物体的基因组完整性从DNA损伤不断受到威胁,必须维修或它可以阻止正常细胞DNA复制。然而,Y的专门的DNA聚合酶家族有非凡的能力受损的DNA复制模板,允许细胞容忍一些DNA损伤,尽管潜在诱变成本。Y家庭DNA聚合酶是守恒的在生活的所有领域,表现出一些特异性的DNA损伤的不同类型,尽管这种特异性不理解的基础。他们完成了非凡的活动使用相同的基本two-metal-ion像其他DNA聚合酶化学机理。我们的研究旨在确定基质绕过受损的范围以及特异性的内在依据不同类型的DNA损伤。我们采取综合的方法理解Y家庭聚合酶的分子机制实现特异性,使用计算工具,合成化学、生物化学、微生物学、和定向进化蛋白质工程。

活网站的作用,学生:本科生的作用:学生将分析定点聚合酶变异和随机库复制DNA聚合酶变异的能力包含不同类型的损伤,在体外和体内,以探测能力与多种底物的催化反应。选择活跃的和不活跃的变异将特征结合DNA的能力以及其他生物物理属性。学生参与这些项目将会暴露在蛋白质与核酸化学基本概念,定向进化,生物技术、分子生物学、遗传操作将学习和微生物技术,以及开发经验的色谱,电泳,荧光和紫外可见光谱。

的中心工作在楼接口bio-analytical化学,材料科学,和设计。组调查基本生物学机制系统更好地通知新的蛋白质类生物材料的设计,接口或增强人类的性能。的关键分子和/或蛋白质参与系统进程然后纳入材料使用定制的制造技术。当前研究项目集中在建筑设计仿生催化传感器受头足类动物和蛋白质材料植入电子产品。本科人员总/ 3(10年)取得长足贡献中心。楼事实上,作者列表的出版物在喷墨印刷合成蛋白质材料(Biointerphases, 2016 DOI: 10.1116/1.4966164)完全由本科作者。在一个单独的项目在头足类色素组织,一个本科生研究co-first作者两个出版物(2016年朗缪尔,DOI: 10.1021 / acs.langmuir.6b00243;2016年j .可视化实验,DOI: 10.3791/54803)。因此,本科生在这个程序将接收接口的跨学科培训工程、材料、分析化学。

活网站的作用,学生:参与者将工作在一个团队包括1博士后和2博士生为了更好地理解composition-dependent函数自适应颜色的颜料在动物和理解如何以及为什么叶绿体中的色素分子有助于电子转移和是否电子转移催化光吸收光学刺激的反应。这对仿生材料研究将产生重大影响,伪装纺织品和油漆、光学显示,和灵活的电子产品提供了一个基本的理解分子的贡献在自然bio-photonic系统提取的光。这个项目会给学生经验的小分子分离,复合净化(例如,薄层色谱、高效液相色谱法)和复合特征(例如,1 h和13 c NMR, IR, MS,旋光性)。

你想要你的夏天研究产生实际影响?你想发现新材料,以抵消气候变化与太阳能电池板或chemotherapy-alternative抗癌药物吗?你可以在这些令人兴奋的领域没有穿上实验服或护目镜在我们的跨学科的科学和工程计算集团中心!洛佩兹集团利用计算化学和机器学习技术发现。我们东北大学与其他研究小组合作,测试我们的预测。raybet雷竞技雷竞技app最新版我们出于识别新的绿色反应,弄清楚它们是如何工作的,并确定光医学的目标。不需要计算的经验加入我们集团和本科生已经成功通过发表第一作者论文(DOI:10.1021 / acs.jpclett.9b02577;DOI:10.1039 / C8PP00095F),在全国会议上展示,毕业前博士项目(密歇根大学等)。

活网站的学生角色:

学生首先要学会使用软件可视化起始原料、中间体、产品和在一个指定的光化学反应。他们将学习入门级bash和python脚本和应用这些技能将密度泛函理论计算提交我们的高性能计算资源。学生将成为精通了解势能面计算与实验确定反应的结果。因此,他们将描述结果实验合作组每周。学生将会每两周讨论项目目标和当前的结果在我们的小组会议。

在Manetsch实验室,本科人员(20总/ 12年/ 1 NSF-REU)从事药物化学项目专注于抗疟药,antileishmanials或抗菌药物。通常,本科生为复合制备和净化。这个药物化学研究项目的具体目标的发展选择性N2, N4-disubstituted quinazoline-2, 4-diamines显示强大的抗菌或antileishmanial活动。大学生利用钯催化胺化作用的芳基卤化物取代基取代的喹唑啉支架适当。因此,大学生在这个项目将获得训练界面的有机合成,药物化学,传染病。

活网站的作用,学生:参与者将暴露在现代实验室技术准备和描述N2, N4-disubstituted quinazoline-2, 4-diamines,将被送往实验室合作进行抗菌检测(Lindsey n . Shaw南佛罗里达大学的教授)和antileishmanial活动(大学教授丹尼斯·e·凯尔乔治亚州雅典)。此外,参与者将进行HPLC-based化验实验确定水溶解度等物理化学性质和logD在不同pH值。本研究将为参与者提供一个平台,学习和掌握基本技术与合成化学(TLC, flash柱色谱、制备高效液相色谱法、复合特征通过IR, 1 h,色谱仪,和质谱)以及分析化学(样品制备、分析与化合物检测的高效液相色谱二极管阵列检测器和/或质量单四极检测器)。

Ras和相关gtpase——结构、生物化学和功能:gtpase代表一个类的超科自然信号的催化剂,其中包括五个不同的亚科:Ras,ρ,跑,Rab和Arf。这些蛋白质功能开关,集体涉及细胞功能的几乎所有方面。Mattos实验室发现了一种变构开关机制绑定的醋酸钙的别构部位membrane-interacting Harvey-Ras表面(h)促进转变Helix3 / Loop7,使一个广泛water-mediated H-bonding网络交互产生的活性部位的完全排序。我们联系通过效应器Raf与信号激酶变构开关机制,最近发现拉二聚作用是提升的英国皇家空军和膜磷脂head-group模仿。我们目前正在测试二聚作用的影响对催化三磷酸鸟苷占GDP的Ras没有监管机构的蛋白质。我们也在研究变构调节ρ和Arf的比较对三磷酸鸟苷水解反应的影响在Ras总科。我们使用突变扰乱变构开关机制。我们结合动力学实验与x射线晶体学,粉煤灰和MD模拟野生型和突变体蛋白获得机械对Ras总科成员函数在分子水平上。

活网站的作用,学生:夏天活学生将使用PCR在Ras突变,ρ或Arf。然后他们会表达突变蛋白在大肠杆菌和使用离子交换和凝胶过滤色谱法净化他们的突变。这些突变体通常容易结晶条件类似用于获取野生型晶体,因此学生们将有机会解决结构。学生将在实验室接触到基本的生物化学技术,x射线数据收集和处理,并将学习第一手如何促进催化酶的活性部位。

学生参与在这个活计划将沉浸在电化学材料科学的各个方面和结构性质关系的基本方面。学生将参与各种持续的项目由美国能源部和美国国防部。其中一个与电催化作用的氢进化/氧化氢的庇护下美国能源部计划。总体目标是使可持续氢发电机使用可再生能源允许部署的燃料电池驱动的汽车的最终解决电气化交通系统。学生也将参与我们的努力开发新的替代贵金属催化氧还原的庇护下美国能源部资助的计划称为ElectroCat。这两个项目需要一个广泛的活动,包括计算electrocatalytic途径,原位并使用同步加速器operando光谱光源,在静态和动态条件下电化学测量和实际设备测试。也可用相关基础科学项目(a)电浆增强的电催化作用。这里先进的激光光谱学和新资助提示增强拉曼光谱是用来理解过程相关的电荷注入和其对电催化作用的影响,(b)推进限制通过nano-confinement电化学检测的离子通道。我们正在推动这样的检测在生物医学领域的边界使廉价的可部署的传感器。

夏天活的学生将参加electrocatalysts化学合成、光谱电化学测量电荷转移,设备装配和测试。

这个组合合成的目标/药物化学研究项目是开发新的不对称合成方法合成分子和生物医学评价抗菌药物和抗癌特性。本科研究人员总数(80 / 20年/ 7 NSF-REU)作出了实质性的贡献,这些调查的方方面面,从我们第一次到我们最新的合成研究(j . Org。化学1999、64、2982 - 2983;Org。18岁。2016年,4970 - 4973),以及我们的一个最新的生物医学研究(ACS地中海。化学。16。2015年,95 - 99年)。到目前为止我们已经开发出一种强大的合成不对称催化的使用背景复杂立体化学的合成和生物活性自然和非自然分子,这是评估(房子)的抗癌和抗菌活性。因此,大学生在这个程序将收到跨学科培训接口的合成、药物化学和微生物学。

角色活网站的学生:参与者将开发一个新的路线小说结构主题(例如,一种罕见的糖),在一个更大的目标,探讨构效关系的一个生物学上重要的自然产物。这个项目将给学生机会去磨练技能和掌握技术与复杂分子合成和生物评价,如操纵气敏反应,复合净化(例如,薄层色谱、高效液相色谱和flash色谱),复合特征(例如,1 h和13 c NMR, IR, MS,旋光性),和细胞系化验(例如,MTT、细胞凋亡、抗菌活性)。

这个项目检查的作用远端残留在酶催化和静电特性,重点是他们需要考虑如何在酶和蛋白质工程设计。我们已经开发和验证计算方法,给出一种蛋白质的三维结构,预测所涉及的残留在催化和配体结合。虽然大多数生化酶机制的研究集中在残留与底物分子或配体直接接触(第一层残留),也有其他人和我们的报告(H.R. Brodkinn.a DeLateur, s . Somarowthu中一段米尔斯,得到诺瓦克,P.J. Beuning, d .吊环和M.J. Ondrechen说预测的远端残留参与酶催化。蛋白质科学》2015。24:p。762 - 778年)的重要参与催化残留外第一个壳,但这些影响是知之甚少。当我们揭开大自然如何构建蛋白质催化剂的细节,我们建立酶的最佳实践设计。长期目标是设计酶催化工业化学反应能量消耗少、比传统催化不必要的副产品。这个项目的目标是:1)研究残留促进酶活性之间的耦合使用计算(静电和动态)和实验(定点诱变、动力学分析、解决方案和x射线散射)方法;2)发展理论方法操纵自然和设计酶酶活性;3)使用的大家庭DNA聚合酶和设计retroaldolase酶作为计算分析原型的例子,开发和实验测试新型酶设计原则。

角色活网站的学生:本科生参与计算残留的研究和设计自然和酶的活性部位附近。使用博士生导师,他们将寻求模式计算化学和静电性质及其与催化性能的关系。活的学生还将计算酶的设计工作,使用预测折叠稳定,底物分子的对接,蛋白质静电学和其他计算工具。他们也可以选择表达和净化催化活性的蛋白质序列和测试。

植物丰富的有价值的药物;事实上,25 - 50%的处方药使用从植物中提取或在美国是基于来自植物的化学结构。然而,由于缓慢的增长率或低浓度的产品中发现的植物,另一种路线提供这些关键药物是必要的。我们组调查植物的药物使用细胞的生物合成和根文化。植物细胞和组织培养可以被用来提供重要的药物,可能以更高的利率和浓度比在整个植物,不论天气或季节。

的整体愿景我们的研究是提高生产关键植物的药物通过植物细胞和组织培养,具体使用的生物碱的生产文化Catharanthus roseus也叫(通常被称为植物长春花)作为一个模型系统。c . roseus也叫工厂生产一些高估值的药品,包括抗癌药物长春新碱和长春花碱。成本高(4 - 2000万美元/公斤),需要对这些抗癌化合物激发我们的研究更好地理解他们的生物合成和最终过度生产这些使用c . roseus也叫文化经济价值的生物碱。在这个项目中,我们将探讨酶生物碱生产的瓶颈和发展转基因根文化探索这些酶的表达和定位瓶颈在根。这个项目的结果将指导我们的基因工程努力增强催化通量对我们所需的生物碱。

活网站的作用,学生:参与者将博士研究人员紧密合作,评估策略的影响(即工程的表达特定的转录监管机构)对经济增长和从转基因生物碱生产文化。这些转录因子发挥作用在增长和生物碱的生物合成。参与者将验证转基因的整合到植物基因组通过分子生物学方法,用于基因工程、克隆结构评估使用非侵入性的方法来监控发展增长的作用,一个数学模型来计算增长率,并分析生物碱通过HPLC-UV吸收文化的内容。项目的目标是确定转录因子对经济增长的作用和生物碱生产

这个项目的目标是应用cheminformatics、分子建模和药物化学设计,再加上制备有机合成,了解化合物的构效关系的类与重要的激酶(大自然的信号催化剂)trypanosomatid寄生虫(如锥虫属brucei, t . cruzi和利什曼虫spp)。。这些化合物的生物评估是佐治亚大学的合作者实验室进行(Kojo Mensa-Wilmot教授)和沃尔特里德陆军研究所(Richard Sciotti博士)。我们的实验室已经实现了一个强大的设计、合成、采用最先进的高通量技术和净化的基础设施,我们实现了informatics-intensive分子设计的方法。

角色活网站的学生:活的学生将接受跨学科培训在化学,药物化学,分离和分析科学、计算化学和cheminformatics,寄生虫学。具体来说,他们将参与有机合成,cheminformatics数据分析,分子建模和药物化学设计。

塑料微粒、塑料粒子小于5毫米大小,现在发现在几乎所有自然水域,从饮用水到河流,湖泊和溪流,海洋。估计有800万吨塑料垃圾每年进入海洋,但只有一小部分可以找到这种材料。一个假设的塑料“失踪”是暴露在阳光下溶解它们。您将测试是否sunlight-driven光化学释放溶解有机碳(DOC)塑料,本质上是把塑料从水。我们也测试是否释放的化学物质,塑料和阳光互动影响细菌生长在自然水域和健康。结果将会改善基本的了解塑料的命运在自然水域,塑料微粒对微生物的影响,并告知决定如何优化塑料废物管理。

角色活网站的学生:活的学生将接受跨学科培训在分析化学、光化学和环境化学。具体地说,他们将与塑料进行光化学实验。学生将分析塑料量化塑料photo-oxidation通过傅里叶变换红外光谱学和阳光下塑料溶解的速度测量溶解有机碳生产和塑料碳损失。

本研究的总体主题包括高分子化学、材料科学、和bio-nanotechnology支撑的有机化学。使用一系列聚合催化剂、胶体合成和bioconjugation技术,我们探索化学与生物学和材料科学的接口通过创建功能和层次纳米结构相对简单的起始原料。具体来说,我们将解决挑战:它是可能的,通过使用仔细的DNA修饰和聚合物设计,创建新的实体,为寡核苷酸提供立体选择性,这样蛋白质核酸是阻碍但不影响杂交?这项研究的一个重要组成部分是定义良好的合成聚合物刷的多分散性低,精确的长度和官能团的位置,和控制密度,使用Cu-catalyzed原子转移自由基聚合反应和Ru-catalyzed开环聚合反应。这些聚合物的设计和合成将指导下建立的方法,并将允许本科生理解聚合反应的基本知识,磨练他们的实验技能和挑战他们的解决问题的能力。除了积累经验在聚合物合成,本科生也会接触到跨学科科学包括纳米技术和生物科学。

活网站的作用,学生:高分子化学的所有活的学生将接受培训,包括聚合物合成所需的技能的发展,净化,并使用先进的分析工具,如GPC, MALDI-TOF和TEM。此外,根据他们的兴趣,活的学生将获得bioconjugation技术的实践经验,核酸合成、细胞培养、和/或生物免疫印迹等化验,凝胶电泳,qPRC, ELISA和MTT毒性试验。

蛋白质在生物调节中扮演了关键的和多样化的角色和疾病的发展。他们的许多函数调制的化学修改。调制(例如,通过chemo-enzymatic特定功能化)和描述这些过程将极大地促进基本机制的理解生物学和疾病诊断的新发现的生物标记。我们正在设计新的蛋白质化学,催化反应特定氨基酸为特定类型的修改,允许选择性亲和力标签和质量标记。不同于典型的有机催化剂,蛋白质化学必须在水介质和温和的条件下进行的。然而,我们首先制定新思想的批判性研究传统有机反应的条件。然后,我们优化合适的转换通过调查使用物理有机反应机制的方法。最后,我们验证我们的方法通过分析生物样品与其他蛋白质质谱和蛋白质组学技术。

角色活网站的学生:本科学生将参与这个项目的所有方面。鉴于我们研究的跨学科性质,学生将学习广泛的技术分析、有机、和蛋白质化学以及生物化学,如液相色谱、蛋白质质谱分析、有机合成、亲和纯化,蛋白表达,酶化验。

光催化利用光的能量驱动与高水平的化学反应选择性。我们采用电子吸收紫外)、排放和时间分辨光谱,以及电化学发现光化学的机制。光化学机制通知新催化剂的设计改进的效率。变化的催化剂的配体和金属中心可以提高他们的效率,增加光吸收的数量,降低光活性化学的成本。

角色活网站的学生:学生将合成和表征超分子催化剂并研究其催化多种反应的能力。学生在这些项目将成为熟悉光化学和无机合成。他们将开发技能和电子吸收光谱、稳态和时间分辨发射光谱和循环伏安法。