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Cheryl Ann Kerfeld est une bio-ingénieure américaine qui est professeure distinguée Hannah à la Michigan State University. Elle occupe un poste conjoint au Lawrence Berkeley National Laboratory. Ses recherches portent sur la bioinformatique, l'imagerie cellulaire et la biologie structurale.

Formation

Kerfeld s'est spécialisée en biologie et en littérature anglaise à l'Université du Minnesota, obtenant son diplôme avec distinction et le prix Captain Jennings DeWitt Payne pour l'excellence en études littéraires. Alors qu'elle était scientifique junior au département de microbiologie de l'Université du Minnesota, elle a obtenu une maîtrise en anglais [1] dans le cadre du programme Regents' Scholars. Kerfeld a obtenu son doctorat en biologie à l'UCLA, en se concentrant sur le complexe de récolte de lumière des bactéries de soufre violet. Après avoir terminé son doctorat, Kerfeld a reçu une bourse postdoctorale de la National Science Foundation (NSF) avec laquelle elle a poursuivi ses recherches au département de biochimie de l'UCLA.

Carrière

Fichier:Cheryl Kerfeld and Markus Sutter at Berkeley Lab's Advanced Light Source.jpg
Kerfeld et Markus Sutter retirent une rondelle contenant des protéines cristallisées à la source lumineuse avancée de Berkeley Lab en 2017.

Élaboration de programmes pour l'enseignement de premier cycle

Après avoir terminé ses études postdoctorales, Kerfeld a poursuivi ses recherches sur la photoprotection et les carboxysomes alors qu'elle était administratrice universitaire en initiatives scientifiques pour le vice-recteur de l'enseignement de premier cycle de l'UCLA. Là, elle a développé un programme de premier cycle qui incorporait une expérience de recherche, y compris l'Initiative de recherche en génomique de premier cycle. En 2007, Kerfeld a rejoint le Joint Genome Institute du département américain de l'Énergie, qui fait partie du Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), pour établir le programme d'éducation en génomique et bioinformatique. Cela comprenait le développement d'une plate-forme Web pour la mise en œuvre de la bioinformatique dans les cours de premier cycle et les projets de recherche. Plus de 350 professeurs ont été encadrés dans le cadre de ce programme. Ces efforts ont été reconnus à l'échelle nationale, y compris le prix de l'American Society of Biochemistry and Molecular Biology pour des contributions exemplaires à l'éducation en 2011[2].

Recherche

Tout en se concentrant principalement sur l'enseignement de la bioinformatique pour le JGI, Kerfeld était professeure auxiliaire au département de biologie végétale et microbienne de l'UC Berkeley et a continué à développer un programme de recherche sur les microcompartiments bactériens et les protéines caroténoïdes. Elle a également dirigé le premier projet de séquençage du génome à grande échelle pour le Phylum Cyanobacteria, une collaboration entre le US Department of Energy Joint Genome Institute et la Collection de culture de Pasteur, à Paris France.

En 2013, Kerfeld s'est entièrement tournée vers la recherche, devenant la professeure distinguée Hannah de bio-ingénierie structurelle à la Michigan State University tout en conservant son laboratoire à Berkeley avec des postes à la division de biophysique moléculaire et de bioimagerie intégrée et à la division de génomique environnementale et de biologie des systèmes du LBNL. Ses recherches se sont concentrées sur deux domaines principaux; Les microcompartiments bactériens, les organites métaboliques présents dans les bactéries, ainsi que la structure et la fonction des protéines modulaires de liaison aux caroténoïdes sont impliqués dans la médiation de la photoprotection cyanobactérienne[3]. Les découvertes clés incluent l'identification de nouvelles familles de protéines de liaison aux caroténoïdes [4],[5],[6],[7],[8] la translocation activée par la lumière de la molécule de caroténoïde dans la protéine caroténoïde orange, la structure des coquilles intactes du microcompartiment bactérien [9] [10] [11] [12] [13] et l'utilisation d'études bioinformatiques complètes pour révéler la diversité fonctionnelle des microcompartiments bactériens (PLOS Computational Biology Top 10% [14] [15] ). Ses recherches fondamentales constituent la base de la bio-ingénierie, y compris des assemblages à base de protéines pour une utilisation en ingénierie métabolique[16] [17], nanomédecine [18] et les biomatériaux de nouvelle génération.

Au Michigan State, Kerfeld dirige l'un des trois domaines d'orientation programmatiques du laboratoire de recherche sur les plantes MSU-DOE, «Caractérisation et ingénierie des modules cellulaires et subcellulaires pour la productivité photosynthétique ». En 2019, Kerfeld est devenue la chef de file d'un programme de recherche de la National Science Foundation qui cherche à concevoir une cellule synthétique sans lipides[19] [20]. La fabrication d'une telle cellule nécessite la contribution de plusieurs disciplines scientifiques, notamment la physique, la chimie, la biologie et la science des matériaux. En particulier, il cherche à comprendre si les lipides sont nécessaires au développement et au fonctionnement cellulaire. Au-delà du milieu universitaire, les usines de cellules synthétiques sont utilisées pour la production de carburants solaires (c'est-à-dire d' hydrogène photobiologique) et de carburéacteur[21]. Des cellules synthétiques exemptes de lipides pourraient permettre l'ingénierie de cellules basées uniquement sur les macromolécules souhaitables, ce qui rendrait plus simple la récupération de produits utiles.

Tout au long de sa carrière universitaire, Kerfeld a continué à s'intéresser activement aux arts et aux sciences humaines, écrivant des critiques de livres et d'art pour le Minnesota Daily, le LA Village View, le San Diego Union Tribune, le San Francisco Chronicle et PLOS Biology [22] [23] . Elle collabore également avec des artistes, des professeurs d' art et des philosophes .

Récompenses et honneurs

Publications (sélection)

  • Appel, Aaron M.; Bercaw, John E.; Bocarsly, Andrew B. ; Dobbek, Holger ; DuBois, Daniel L.; Dupuis, Michel ; Ferry, James G. ; Fujita, Etsuko; Hille, Russ ; Kenis, le juge Paul ; Kerfeld, Cheryl A. (2013-06-14). "Frontières, opportunités et défis dans la catalyse biochimique et chimique de la fixation du CO2". Examens chimiques. 113 (8) : 6621-6658. doi : 10.1021/cr300463y. ISSN 0009-2665. PMC 3895110. PMID 23767781.
  • Axen, S., Erbilgin, O et Kerfeld, CA Une taxonomie des loci des microcompartiments bactériens construits par une nouvelle méthode de notation. PLoS Computational Biology 10 (10) : e1003898. doi: 10.1371/journal.pcbi.1003898, 2014.
  • Kerfeld, CA, Aussignargues, C., Zarzycki, J., Cai, F., Sutter, M. Bacterial Microcompartments. Nature Reviews Microbiology 16(5):277-290, 2018.
  • Kerfeld CA et Sutter, M. Microcompartiments bactériens d'ingénierie : applications pour programmer le métabolisme. Opinion actuelle en biotechnologie 65 : 225-232, 2020.
  • Leverenz, RL, Sutter, M. Wilson, A., Gupta, S., Thurotte, A., Bouncier de Carbon, C. Perreau, F., Petzold, CJ, Ralston, C., Kirilovsky, D. et Kerfeld, CA Une translocation de caroténoïdes active la photoprotection chez les cyanobactéries. Sciences 348 : 1463-1466, 2015.
  • Shih, Patrick M.; Wu, Dongying ; Latifi, Amel ; Axen, Seth D. ; Moins, David P. ; Talla, Emmanuel; Calteau, Alexandra ; Cai, Fei ; Marsac, Nicole Tandeau de; Rippka, Rosmarie ; Berger, Michael (2013-01-15). " Améliorer la couverture du phylum cyanobactérien en utilisant le séquençage du génome basé sur la diversité ". Actes de l'Académie nationale des sciences. 110 (3) : 1053-1058. Bibcode : 2013PNAS..110.1053S . doi : 10.1073/pnas.1217107110 . ISSN 0027-8424 . PMC 3549136 . PMID 23277585 .
  • Sutter, M., Greber, B., Aussignargues, C., Kerfeld, CA Principes d'assemblage et structure d'une coquille de microcompartiment bactérien de 6,5 MDa. Sciences 356, 1293-1297, 2017.
  • Wu, Dongying ; Hugenholtz, Philippe ; Mavromatis, Konstantinos ; Pukall, Rüdiger ; Dalin, Eileen; Ivanova, Natalia N.; Kunin, Victor ; Goodwin, Lynne ; Wu, Martin ; Tindall, Brian J.; Hooper, Sean D. (2009-12-24). « Une encyclopédie génomique axée sur la phylogénie des bactéries et des archées ». Nature. 462 (7276) : 1056-1060. Bibcode : 2009Natur.462.1056W. doi : 10.1038/nature08656. ISSN 1476-4687. PMC 3073058. PMID 20033048.

Références

 

  1. ↑ (en) « Cheryl A. Kerfeld », bmb.natsci.msu.edu (consulté le )
  2. ↑ (en) « US Department of Energy programs leader wins education award », EurekAlert! (consulté le )
  3. ↑ (en) « Cheryl Kerfeld », Great Lakes Bioenergy Research Center, (consulté le )
  4. ↑ Melnicki, Leverenz, Sutter et López-Igual, « Structure, Diversity, and Evolution of a New Family of Soluble Carotenoid-Binding Proteins in Cyanobacteria », Molecular Plant, vol. 9, no 10,‎ , p. 1379–1394 (ISSN 1752-9867, PMID 27392608, DOI 10.1016/j.molp.2016.06.009, lire en ligne)
  5. ↑ Bao, Melnicki, Pawlowski et Sutter, « Additional families of orange carotenoid proteins in the photoprotective system of cyanobacteria », Nature Plants, vol. 3, no 8,‎ , p. 17089 (ISSN 2055-0278, PMID 28692021, DOI 10.1038/nplants.2017.89, lire en ligne)
  6. ↑ Dominguez-Martin, Hammel, Gupta et Lechno-Yossef, « Structural analysis of a new carotenoid-binding protein: the C-terminal domain homolog of the OCP », Scientific Reports, vol. 10, no 1,‎ , p. 15564 (ISSN 2045-2322, PMID 32968135, PMCID 7512017, DOI 10.1038/s41598-020-72383-y, Bibcode 2020NatSR..1015564D)
  7. ↑ « New Addition to Family of Light-Responsive Proteins », today.lbl.gov (consulté le )
  8. ↑ (en) lab, « Kerfeld lab reveals a new light-responsive protein family », prl.natsci.msu.edu (consulté le )
  9. ↑ (en) « Principles of Systems Biology, No. 19 », Cell Systems, vol. 5, no 1,‎ , p. 2–5 (ISSN 2405-4712, PMID 28750196, DOI 10.1016/j.cels.2017.07.002, lire en ligne)
  10. ↑ (en-US) « A Bacterial Jigsaw Puzzle Is Solved », ALS, (consulté le )
  11. ↑ (en) « Bacterial organizational complexities revealed », www.bionity.com (consulté le )
  12. ↑ Greber, Sutter et Kerfeld, « The Plasticity of Molecular Interactions Governs Bacterial Microcompartment Shell Assembly », Structure (London, England: 1993), vol. 27, no 5,‎ , p. 749–763.e4 (ISSN 1878-4186, PMID 30833088, PMCID 6506404, DOI 10.1016/j.str.2019.01.017)
  13. ↑ Sutter, Laughlin, Sloan et Serwas, « Structure of a Synthetic β-Carboxysome Shell », Plant Physiology, vol. 181, no 3,‎ , p. 1050–1058 (ISSN 1532-2548, PMID 31501298, PMCID 6836842, DOI 10.1104/pp.19.00885)
  14. ↑ Asija, Sutter et Kerfeld, « A Survey of Bacterial Microcompartment Distribution in the Human Microbiome », Frontiers in Microbiology, vol. 12,‎ , p. 669024 (ISSN 1664-302X, PMID 34054778, PMCID 8156839, DOI 10.3389/fmicb.2021.669024)
  15. ↑ (en) Axen, Erbilgin et Kerfeld, « A Taxonomy of Bacterial Microcompartment Loci Constructed by a Novel Scoring Method », PLOS Computational Biology, vol. 10, no 10,‎ , e1003898 (ISSN 1553-7358, PMID 25340524, PMCID 4207490, DOI 10.1371/journal.pcbi.1003898, Bibcode 2014PLSCB..10E3898A)
  16. ↑ Ferlez, Sutter et Kerfeld, « A designed bacterial microcompartment shell with tunable composition and precision cargo loading », Metabolic Engineering, vol. 54,‎ , p. 286–291 (ISSN 1096-7184, PMID 31075444, PMCID 6884132, DOI 10.1016/j.ymben.2019.04.011)
  17. ↑ Kerfeld et Sutter, « Engineered bacterial microcompartments: apps for programming metabolism », Current Opinion in Biotechnology, vol. 65,‎ , p. 225–232 (ISSN 1879-0429, PMID 32554213, PMCID 7719235, DOI 10.1016/j.copbio.2020.05.001)
  18. ↑ Kirst et Kerfeld, « Bacterial microcompartments: catalysis-enhancing metabolic modules for next generation metabolic and biomedical engineering », BMC Biology, vol. 17, no 1,‎ , p. 79 (ISSN 1741-7007, PMID 31601225, PMCID 6787980, DOI 10.1186/s12915-019-0691-z)
  19. ↑ (en) Communications, « Unlikely gathering of scientists generates extraordinary research team, idea - the fat free cell », prl.natsci.msu.edu (consulté le )
  20. ↑ « NSF's 10 Big Ideas - Special Report | NSF - National Science Foundation », www.nsf.gov (consulté le )
  21. ↑ (en-US) « Algal Cell Factories | Synthetic Genomics, Inc. », syntheticgenomics.com, (consulté le )
  22. ↑ (en) Kerfeld, « When Art, Science, and Culture Commingle », PLOS Biology, vol. 7, no 5,‎ , e1000100 (ISSN 1545-7885, PMCID 2700620, DOI 10.1371/journal.pbio.1000100)
  23. ↑ (en) Kerfeld, « Physics Incarnate », PLOS Biology, vol. 9, no 2,‎ , e1001022 (ISSN 1545-7885, PMCID 3043078, DOI 10.1371/journal.pbio.1001022)
  24. ↑ (en) « Professor Wins Award », UC Berkeley Rausser College of Natural Resources (consulté le )
  25. ↑ (en) « US Department of Energy programs leader wins education award », EurekAlert! (consulté le )
  26. ↑ (en) « ASBMB Award for Exemplary Contributions to Education », www.asbmb.org (consulté le )
  27. ↑ (en) « AAAS Announces Leading Scientists Elected as 2019 Fellows | American Association for the Advancement of Science », www.aaas.org (consulté le )
  28. ↑ (en) Houwat, « Cheryl Kerfeld named AAAS Fellow », prl.natsci.msu.edu (consulté le )
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