跳转到主要内容
配置文件 为孤独症研究做出贡献的科学家的画像。
新闻/配置文件

Aravinda Chakravarti:不是我们做的每一件事都是生物学的

通过/ 2007年12月7日

Stylianos Antonarakis他仍然清楚地记得1982年困扰了他好几个月的棘手的统计问题。当时在约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)做博士后的安那拉基斯(Antonarakis)向霍普金斯大学(Hopkins University)的同事求助,但他们都没能解决这个问题。

在一位同事的推荐下,安那拉基斯最终联系上了匹兹堡大学一位不知名的初级教授,他的名字叫Aravinda Chakravarti。仅仅一周后,安那拉基斯的传真机上就出现了一页又一页用工整圆润的笔迹写的复杂数学公式。

然后是图表。

Antonarkis现在是日内瓦大学基因医学的主席,他说:“这张图表非常棒。”“我一眼就看出了问题的解决方案,就像我展示给所有人看的那样。”

这则轶闻是仰慕Chakravarti的人喜欢谈论的典型传说,不管他们是在描述Chakravarti的原始论文,还是在他办公室里按身高整齐排列的书中所反映的精确思想。

30多年来,这位喜爱费里尼和伯格曼电影的加尔各答本地人将他非凡的数学技巧运用到一个令人疯狂的复杂问题上:多个基因如何相互作用和环境,从而导致从心脏病到自闭症的各种疾病?

早在人类基因组计划开始之前,在微阵列和snp成为遗传学的流行工具之前,他就预见了解开复杂疾病所需的各种方法,并推动它们付诸实践。“在他所做的每一件事上,他都不是一个追随者,而是一个领导者,”他说弗朗西斯·柯林斯他是美国国家人类基因组研究所(National Human Genome Research Institute)所长,也是Chakravarti的长期合作者。10月,医学研究所同意并选举Chakravarti进入其精英阶层。

一应俱全

他是约翰霍普金斯大学复杂疾病基因组学中心的负责人遗传医学研究所, Chakravarti自在生成序列数据在实验室里,在研读大量的疾病数据匹配或收集DNA样本从宾夕法尼亚州东南部的门诺派教徒,在1990年代,他开创性工作梳理一种罕见的肠道疾病的基因称为巨结肠病。

柯林斯说:“他的能力非常广泛。”“Aravinda是为数不多的能够对一个非常复杂的数据集进行全面分析的研究者之一,这个数据集包括临床发现信息和大量的DNA数据。”

Chakravarti也是一个狂热的技术爱好者。“一些调查人员说,‘啊,一项新技术’,”佐治亚理工学院的博士后乔治·埃雷特(George Ehret)说Chakravarti的实验室。“(但)他对一切新事物都很兴奋,他的眼睛闪闪发光。”

Chakravarti的最新研究重点是揭示自闭症的基因基础,早期发病的自闭症——再加上来自自愿患者及其家属的大量样本——使其比晚发病的疾病(如精神分裂症)更容易控制。2006年8月,与马克•戴利在剑桥的布罗德研究所,他发起了有史以来规模最大的一项研究,旨在在4250名自闭症患者及其家庭成员中寻找DNA的单字母变异。

今年10月,研究人员将这项研究的原始结果免费提供给其他人。Chakravarti的研究小组已经指出,在一个名为CNTNAP2的罪魁祸首基因中,有一种非常常见的单字母变异。CNTNAP2表示2型接触蛋白,这种蛋白已知只影响突触上的某一类神经元。那项工作将会在一月号的美国人类遗传学杂志

另外两组,由马修状态在耶鲁大学丹尼尔Geschwind加州大学洛杉矶分校的研究人员已经找到了同样的罪魁祸首基因——尽管他们已经发现了其他突变——并将在该杂志的同一期上发表文章。

今年夏天,Chakravarti赢得了三年的冠军SFARI格兰特从西蒙斯基金会精确地指出基因中的哪些变化导致了这种疾病,以及它们是如何造成损害的。“遗传学研究自闭症的时机刚刚成熟,”Chakravarti说。

查克拉瓦蒂对生物学统计方面的爱好,甚至在他在加尔各答备受尊敬的印度统计研究所(Indian statistical Institute)读本科时就已经很明显了。他在那里从阅读中找到了灵感双螺旋结构Erwin Schrödinger 1944年的书,生命是什么?这是第一个提出一种复杂的、尚未被发现的分子可能包含生命体的遗传密码的研究。

Chakravarti说:“在那之前,生物学从来没有让我感兴趣,因为它在很多方面都非常具有描述性。”但这些书让十几岁的他看到了生物学定量的可能性。他回忆说,他意识到,遗传学家“可以找到其他生物学家似乎没有的规则和规律。”

除了生物学

查克拉瓦蒂在休斯顿的德克萨斯大学健康科学中心(University of Texas Health Sciences Center)获得人类遗传学博士学位后,在匹兹堡大学(University of Pittsburgh)和凯斯西储大学(Case Western Reserve University)工作了几年,于2000年加入遗传医学研究所(Institute for Genetic Medicine)。

到那时,他已经帮助发现了与囊性纤维化有关的著名的缺失突变1,起到了关键的作用,奠定了知识基础人类基因组单体型图2不仅绘制出了与巨结肠病有关的主要基因和关键变异3.但是,他开发了一种算法来揭示多基因疾病4

一路上,他抽时间与妻子舒克蒂(Shukti)见面。舒克蒂现在是约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins)的细胞与分子医学副教授。这对夫妇有两个十几岁的女儿。他还是一位颇有造诣的厨师,还出版了一本名为并不是我们吃的都是咖喱

Chakravarti还腾出时间成为数十名学生和博士后的慷慨导师。例如,当他在宾夕法尼亚州从事他的项目时,他曾经斯泰西加布里埃尔当时他还是一名大四学生,帮助他为他在门诺派(Mennonites)的学习抽血。“阿拉文达想让我参与实际的研究,他找时间把我带到他的办公室,和我谈这件事,”加布里埃尔回忆说。

后来,加布里埃尔在查克拉瓦蒂的实验室完成了人类遗传学博士学位,现在在世界上最知名的遗传学研究所之一布罗德研究所(Broad Institute)负责基因分析。“对Aravinda来说,基因是达到目的的一种手段,”Gabriel说。“他肯定是那种想要采取一切后续措施的人,而不仅仅是继续做下一件事。”

在不久的将来,Chakravarti的下一步工作将包括更深入地研究CNTNAP2,并就该基因的故障如何可能导致自闭症提出可验证的假说。他还计划继续在他和戴利产生的数据宝库中寻找其他的罪魁祸首基因。他说:“我们只有一个基因,在接下来的一年里,我们会有更多的基因,因为我们会更详细地观察这些数据。”“它不再是:‘有导致自闭症的基因’,而是‘这是导致自闭症的基因’。”

引用:


  1. Kerem台球et al。科学2451073 - 1080 (1989)PubMed

  2. Collins fs, Guyer M.S.和Chakravarti A。科学2781580 - 1581 (1997)PubMed

  3. Puffenberger如et al。细胞791257 - 1266 (1994)PubMed

  4. Emison静电的et al。自然434857 - 863 (2005)PubMed