这个秋季学期是生物系收获颇丰的一个学期。三位博士候选人——Meining Carly Ching, Tommy Tashjian和Antonia vitolo——都成功地为他们的论文进行了答辩。
Meining Carly Ching
图片由Carly Ching提供
在东北大学期间，Carly Ching博士在Veronica Godoy-Carter博士的实验室工作。Ching的研究主要集中在一种叫做鲍曼不动杆菌以及应对环境压力的生存策略。答:baumannii是一种机会致病菌，这意味着这种细菌可以引起免疫功能低下的宿主疾病。答:baumannii在战斗地区，由癌症引起的疾病尤其普遍。与此同时，这种病原体对多种抗生素显示出耐药性，这引起了医疗保健方面的担忧。
抗生素是通过破坏细菌的DNA来起作用的，所以有一种方法可以找出其中的原理答:baumannii获得耐药性的方法是研究这种生物如何修复其DNA。在细菌中，DNA修复途径大多是在一个常见的实验室物种中研究的大肠杆菌但其他细菌通常会以自己的方式行事。Ching开始着手调查答:baumannii修复其遗传密码。
她发现DNA损伤增加了内部的多样性答:baumannii细菌社区。不同的细胞有不同水平的一种叫做RecA的蛋白质，这种蛋白质参与DNA修复。一些细菌细胞中较低水平的RecA表明存在差异答:baumannii细胞对DNA受损的反应不同。一些细胞在修复它们的DNA，但奇怪的是，其他细胞没有。
为了研究这一意想不到的发现，Ching研究了RecA蛋白如何影响抗性答:baumannii压力。她创造了不表达任何RecA的细菌细胞，并将它们培养成生物膜。生物膜是存在于各种表面的细菌群落，通常会导致疾病。有趣的是，Ching发现缺乏reca的生物膜比正常的生物膜更有活力。
那么，细菌细胞在应激下以不同的方式表达RecA这一发现意味着什么呢?这一发现值得医学关注，因为缺乏reca，因此更可行答:baumannii在医院里可能更难根除人口。
Ching的论文工作揭示了压力可以驱动答:baumannii到表型异质性，迫使一些细胞牺牲它们的DNA修复，以增加整个种群的适应性。
“其他基因也可以以类似的方式被调节，”Ching说，她刚刚开始在波士顿大学担任博士后研究员的新职位，在那里她研究不合格抗生素对各种细菌的影响。了解细菌在使用抗生素治疗时如何改变基因表达，将使我们更接近解决日益严重的抗生素耐药性威胁。
在研究细菌的压力反应时，Ching成为了处理自己经常压力重重的责任的专家。研究一种不太常见的细菌有机体，要求她测试各种生化技术，并在实验室中足智多谋。在研究生期间，她还教授生物化学实验室。她也是波士顿细菌会议她自愿花时间为这个学生和博士后举办的专业聚会协调筹款工作。
一种缓解压力的方法?用你的双手在实验室之外工作!在博士学位的最后一年，瀞亿参加了陶艺课程。她分享说，这种艺术活动对科学家有好处，因为与研究不同，它几乎总是能产生即时和切实的结果。
恭喜Ching博士!
汤米Tashjian
图片由Tommy Tashjian提供
汤米·塔什简博士是戈多-卡特博士实验室的另一名应届毕业生。她的博士工作专注于抗生素耐药性背后的机制，这是医疗保健领域一个日益严重的问题。
一些细菌种类正变得越来越不受抗菌药物的影响，从而推高了死亡率和医疗费用。但这些细菌是如何逃脱药物的致命影响的呢?这个问题背后的机制仍然知之甚少，可能涉及到细菌DNA的突变。
在她的研究生生涯中，Tashjian使用了大肠杆菌研究一种叫做DinB的细菌酶。这种酶是一种聚合酶，参与DNA复制。与其他聚合酶不同，DinB在拼接DNA时会出现更多错误。由此导致的遗传密码错误或突变可能会帮助细菌细胞获得对抗生素的耐药性。
Tashjian发现DinB的活性受到RecA蛋白的调控，而RecA蛋白也参与了DNA复制。像所有酶一样，DinB的功能取决于其独特的分子形状。Tashjian利用圆二色光谱和尺寸排除色谱证实了RecA和DinB相互作用，改变了DinB的形状。这种形状的变化也改变了聚合酶的功能，使其在组装DNA时更少出错。
这一发现导致Tashjian假设，当细菌细胞不需要适应其环境，而是更喜欢基因组稳定性时，RecA对容易出错的DinB聚合酶的调节就会发生。
那么，如果抗生素进入画面会发生什么呢?
一些抗菌药物通过导致细菌基因组中的双链DNA断裂起作用。在双链DNA断裂的情况下，已知DinB聚合酶有助于修复遗传密码。Tashjian发现，DinB可能参与了DNA修复过程中两条链的分离，也设法将双链DNA断裂修复中的DinB功能缩小到只有两个氨基酸。
多亏了Tashjian的工作，我们现在更接近于了解细菌如何调节它们的DNA复制，并将这些知识用于解决抗生素耐药性问题。
Tashjian博士现在将继续在马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校作为博士后研究员研究细菌DNA复制。对于下一代的博士生，Tashjian建议“不要把情感与科学上的成功联系在一起”，因为任何博士之旅都有高潮和低谷。作为一名资深生物化学实验室助教，Tashjian透露，管理教学和研究职责可能很难，但最终，院系社区有助于建立良好的关系，促进这一旅程。Tashjian自己也为生物系的紧密社区做出了很大的贡献，她组织了夏季实验室奥林匹克运动会，并帮助新的生物化学助教指导教学。
Tashjian还建议实现工作与生活的平衡。对她来说，“生活”部分也相当忙碌。在攻读博士学位的头几年里，她参与了跑步“彩虹”这是马萨诸塞州图克斯伯里的一个非营利组织，旨在帮助女孩成为更好的公众演说家，并为社区服务。除了努力提升女孩的领导力外，塔什简还是波士顿细菌会议筹款委员会的重要成员。
祝贺汤米·塔什健博士!
安东尼娅Vitalo
Antonia Vitalo博士在Günther Zupanc博士的实验室进行了她的论文研究，研究棕色鬼鱼。这种鱼类，原产于南美洲，产生和检测电信号作为一种交流方式。它们的脊髓通过一种叫做电运动神经元的细胞来适应这种不寻常的能力。
除了用电交流，棕鬼鱼还有一种令人难以置信的大脑和脊髓再生能力。维塔洛的工作重点是破译这种鱼类脊髓再生的细胞机制。
棕色幽灵鱼对脊髓损伤的反应与哺乳动物非常不同。在哺乳动物的脊髓中，对损伤的第一反应是神经胶质细胞的增殖。这些神经系统的非神经支持细胞在损伤部位形成胶质疤痕，发出抗再生信号，在大多数情况下，阻碍恢复。
维塔洛说:“在具有再生能力的物种中，胶质疤痕更像是一个支架。”这个支架促进再生。
受伤的棕鱼脊髓首先反应为细胞凋亡或程序性细胞死亡。当新细胞诞生并分化成更成熟的细胞类型时，细胞供应就会得到补充。最后，神经细胞再生，修复损伤部位。电运动神经元也会再生。
由于棕鬼鱼是一种不太常见的脊髓再生模型，维塔洛首先研究了它是否会在损伤反应中产生胶质疤痕。她寻找硫酸软骨素蛋白聚糖，它是轴突再生的主要抑制剂，由称为星形胶质细胞的胶质细胞释放。
在这些抑制分子中，维塔洛在脊髓损伤部位没有发现任何抑制分子。这一结果表明，棕鬼鱼不会形成抗再生的胶质瘢痕。然后，她解决了鱼脊髓中电动神经元如何再生的问题。
calbatin - d28k在神经系统中扮演重要角色。这种钙结合蛋白家族的蛋白质可预测地结合钙离子，从而调节机体中的钙信号。Calbindin在神经系统的发育阶段是至关重要的，所以维塔洛决定看看它是否可能在脊髓再生中发挥作用。
她发现，与完整的脊髓相比，calbatin - d28k的表达增加了三分之一，这表明这种蛋白质以及钙信号延伸参与了脊髓再生。
维塔洛的研究有助于揭示脊髓再生的神秘过程——这一壮举超出了哺乳动物的能力范围，但在鱼类和两栖动物的正常范围内。
在她的研究生生涯中，维塔洛喜欢拓宽她的专业知识，学习与一种新的模式生物一起工作，但她承认，有时与它一起工作具有挑战性。由于棕鬼鱼仅被北美的少数实验室使用，许多市售试剂在它们的组织中根本不起作用。为了解决这些问题，vitolo做了大量的故障排除和协议试验。这些技能无疑将有助于她在制药和生物技术公司的研究生生涯，当她回到该行业工作时。
维塔洛在加入东北大学生物学博士项目之前已经在该行业工作过。对她来说，这种转变需要心态上的转变。作为一名博士生，我经常把工作从实验室带回家，周末工作。最重要的是，维塔洛非常忙碌，她与艾琳·克拉姆博士合作，完全重新设计了遗传学实验室课程BIO2501，将其转变为基于计算机的课程。
那么，她是如何保持对一个人的幸福至关重要的工作与生活的平衡的呢?维塔洛是一名跑步者，但不只是普通的社区慢跑者。她已经完成了三次波士顿马拉松比赛，其他地方的四五次马拉松比赛，这还不包括许多其他较小的比赛，毫无疑问，未来还会有更多的比赛。
祝贺安东尼娅·维塔洛博士!
