Karissa Y. Sanbonmatsu es una bióloga estructural estadounidense del Laboratorio Nacional de Los Alamos . Trabaja en el mecanismo de los complejos de ARN no codificantes, incluidos los ribosomas , los riboswitches , los ARN largos no codificantes y la cromatina. Fue la primera en realizar una simulación atomística del ribosoma , determinar la estructura secundaria de un lncRNA intacto y publicar una simulación de mil millones de átomos de un complejo biomolecular. [1]
Sanbonmatsu nació en Rochester, Nueva York , hija de Joan Loveridge-Sanbonmatsu y Akira Loveridge-Sanbonmatsu, ambos profesores de comunicación oral en la Universidad Estatal de Nueva York . Asistió a la escuela secundaria de Oswego y obtuvo las mejores calificaciones . Ganó el concurso de conferencias científicas de la Sociedad Stokes de Pembroke College en la Universidad de Cambridge. Sanbonmatsu estudió física en la Universidad de Columbia , donde utilizó el radiotelescopio Very Large Array para estimar la distancia al remanente de supernova G27.4+0.0 y su fuente central de rayos X, [2] que ahora se sabe que es un magnetar. [3] [4] Las primeras investigaciones de Karissa fueron en física del plasma . Obtuvo su doctorado en ciencias astrofísicas en la Universidad de Colorado Boulder con Martin V. Goldman (estudiante de Donald F. Dubois). Su tesis implicó tratamientos analíticos de interacciones no lineales onda-onda en plasmas, dilucidando la competencia entre los efectos onda-onda de Langmuir y onda-partícula en la ionosfera auroral. [5] [6] [7] En 1997, después de obtener su doctorado, Sanbonmatsu se unió al Laboratorio Nacional de Los Alamos como becaria postdoctoral [4] [8] bajo la dirección de Donald F. Dubois (un estudiante de Murray Gell-Mann ), determinando la Efecto de los procesos cinéticos sobre las ondas de Langmuir en plasmas. [9] [10] Se interesó en lo que distingue la vida de la materia. [11] En 2002, Los Álamos construyó Q-machine , una de las supercomputadoras más rápidas del mundo . [11] La máquina Q permitió a Sanbonmatsu ejecutar la simulación biológica más grande del mundo, publicando la primera simulación del ribosoma en 2005, donde identificó el "corredor de acomodación" del ribosoma. [11] [12]
El Laboratorio Sanbonmatsu en el Laboratorio Nacional de Los Álamos se estableció en 2001. [4] Utilizan una variedad de técnicas computacionales y de laboratorio húmedo para estudiar ribosomas, ARN largos no codificantes (lncRNA), riboswitches [13] [14] y cromatina. En 2005, Sanbonmatsu recibió el Premio Presidencial de Carrera Temprana para Científicos e Ingenieros . [15] En ese momento, la epigenética estaba comenzando a desarrollarse y Sanbonmatsu se dio cuenta de que el ARN podría estar involucrado en cómo se activan y desactivan los genes. [11]
A partir de 2009, el laboratorio Sanbonmatsu comenzó a lanzar la familia de software Phenix/cryo_fit en colaboración con muchos otros. Construido en torno al concepto de potencial de contacto nativo , permite que las secuencias de proteínas se ajusten a la densidad de la forma de la proteína en 3D determinada mediante microscopía crioelectrónica . A medida que la crio-EM superó a la cristalografía de rayos X como el método más utilizado para determinar la estructura de las proteínas, el laboratorio publicó 20 artículos en 10 años implementando diferentes versiones de software, muchas de ellas citadas cientos de veces cada una. El software se utilizó para determinar la estructura de la proteína de pico del coronavirus y su interacción con la ACE-2 humana para causar infección. [3]
Sanbonmatsu también ha sido una figura destacada en estudios estructurales de ARN largos no codificantes en epigenética. Estudió COOLAIR , un tramo de ARN que controla el momento y la floración de las plantas. [16] Funciona controlando los desencadenantes internos que le indican a la planta que deje de florecer, que funcionan en combinación con una proteína represora llamada Flowering Locus C. [16] Cuando Sanbonmatsu estudió la estructura del ARN , encontró características similares a las de los ribosomas . [16] En 2012, su grupo fue el primero en describir la estructura secundaria en un lncRNA ; el activador del receptor de hormonas esteroides ( SRA ). [17] Continuó observando cómo la estructura del ARN impactaba el destino de una célula. [18] Utiliza secuenciación de tintes Illumina para sondeos SHAPE de alto rendimiento . [19]
Desarrolla simulaciones por computadora para comprender la translocación de ARNt , combinando fluorescencia de una sola molécula con microscopía electrónica criogénica . Los ribosomas experimentan un cambio dramático en su estructura cuando el ARN de transferencia pasa a través de ellos, y Sanbonmatsu simuló esto computacionalmente. [19] Sanbonmatsu también ha escrito sobre el ginandromorfismo y cómo el ADN influye en las hormonas , pero las hormonas pueden reprogramar el ADN . [20] Fue elegida miembro de la Sociedad Estadounidense de Física en 2012. [19] Más recientemente, su grupo estableció el récord de la simulación biomolecular publicada más grande del mundo con mil millones de átomos, la primera simulación de un gen completo.
Describió su trabajo con epigenética y se declaró transgénero en una TEDxTalk de 2014 . [21] Sanbonmatsu pronunció una charla TED en TEDWomen sobre La biología del género, del ADN al cerebro, en noviembre de 2018. [22] En la charla cubrió la epigenética , cómo el ADN puede cambiar debido a un trauma y la dieta , y cómo su género La transición la llevó a estudiar el papel de la epigenética en la identidad de género. Sanbonmatsu ha formado parte de la junta directiva de Equality New Mexico. [23]
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