酵母菌用于研究感染传播的萌芽模型

当刺激作用到细胞上时，它会引发一系列活动。表面上的传感器吸收信息并将其传递给其他蛋白质，这些蛋白质执行计算并传递其发现。细胞做出决定并响应刺激。

梅根·麦克林(Megan McClean)希望弄清楚所有方法是如何工作的，然后再操纵该过程-基础研究，对于确定药物靶标和设计药物治疗具有重要意义。

“如何预测细胞的功能，以及如何使其完全按照自己的意愿进行?我觉得那真的很有趣。她开玩笑说，这是我的秘密控制狂。

威斯康星大学麦迪逊分校生物医学工程学助理教授麦克林(McClean)研究细胞信号通路，即将外部信号转化为内部决定(例如生长还是死亡)的生物网络。

现在，得益于美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的“最大化研究者研究奖”(Maximizing Investigators'Research Award)，她为更好地理解和设计这些信号传导过程而开展的工作将在五年内提供180万美元。除了支持她实验室中的一系列研究项目外，它还使她能够灵活地应对新出现的问题。

她说：“随着新事物的出现，我们可以成长，枢纽和改变方向，这确实很棒，因为很多科学都是意外发生的。”

自2015年加入工程学院以来，麦克莱恩(McClean)将大部分精力投入到了酿酒酵母(芽孢酵母)的研究中。它是一种快速生长的单细胞微生物，易于遗传操作，与哺乳动物细胞具有关键相似性。特别是，她关注的信号传导途径-控制某些应激反应的促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)，也存在于人类中。

她说：“我之所以喜欢MAP激酶途径，是因为它们被很好地理解了，因此，如果我要建模然后提出一个实验性问题，那是一个很好的提问场所。”“而且它们在人类细胞的癌症中也非常重要，因此，了解那里的失调应该有望帮助理解一些在高级生物中可能出问题的东西。”麦克林

通过探测酵母细胞，希望从中汲取教训例如途径如何过滤环境刺激物，什么会影响它们的响应时间，信号如何跨途径切割以及稳健的结构如何隔离途径并使其难以靶向药物。

McClean和她的实验室成员通过使用微流体模型创建精确的环境来观察细胞行为，并通过设计光敏蛋白来光学控制响应来实现此目的，这种方法称为光遗传学。

“对于进入工程系并接触工程专业的学生来说，令人高兴的一件事情是，我们可以在想要做的生物学实验和需要制造的设备之间灵活地进行迭代，”麦克林说。在加州大学伯克利分校和哈佛大学学习应用数学的同时，还从事生物学方面的研究。“我们不受限于可以购买现成的设备。”

麦克林(McClean)也已开始扩大研究范围，以包括致病真菌。她希望以对发芽酵母中细胞反应的了解为基础，并揭露致病性酵母细胞决定从局部感染部位扩散并扩散到身体其他部位的原因和方式。

“这是我们全新的和未知的水域，”她说，“威斯康星大学麦迪逊分校原来是它一个真正伟大的地方，因为那里是一个非常强的病原真菌组在这里。”

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