Maître assistant
Laboratoire de biologie intégrative
Chaire de développement de la Fondation Hearst
La santé humaine dépend des mouvements coordonnés d'un nombre impressionnant de composants moléculaires de notre corps. Les enzymes rompent l'hélice de l'ADN pour lire et réparer notre génome, les cellules transportent les nutriments pour alimenter nos tissus, et les protéines motrices de notre cœur travaillent ensemble pour stimuler la circulation. Pourtant, nous sommes loin d'une compréhension exhaustive de la biomécanique à toutes les échelles, des molécules aux cellules et aux tissus. Relever ce défi ouvrira la voie à des modèles quantitatifs de systèmes biomécaniques susceptibles de révolutionner notre compréhension de la santé et des maladies humaines.
Kosuri étudie les mouvements des molécules, ainsi que leur organisation dans les tissus, pour créer une carte intégrée de la manière dont le mouvement donne lieu à la fonction, des moteurs moléculaires à l'intérieur des cellules au tissu musculaire du cœur.
Afin de révéler la mécanique des molécules individuelles, Kosuri développe une nouvelle technologie de mesure. S'appuyant sur les avancées rapides dans le domaine de l'origami de l'ADN, Kosuri conçoit et fabrique des dispositifs nanométriques sur mesure (dont des millions pourraient facilement tenir dans une seule cellule) capables de suivre le mouvement moléculaire. En combinant cette nouvelle technologie à des techniques de microscopie de pointe, Kosuri est capable de visualiser et de mesurer des mouvements de molécules biologiques jusqu'alors inédits.
Kosuri utilise également de nouvelles méthodes d'imagerie fonctionnelle pour créer un atlas moléculaire 3D du cœur. Cet atlas permettra de mieux comprendre comment la structure moléculaire et cellulaire du cœur influence son fonctionnement mécanique ou son dysfonctionnement. Grâce à ces approches, il étudiera le remodelage du tissu cardiaque et la fibrose, deux caractéristiques de l'insuffisance cardiaque, afin d'identifier de nouvelles pistes de thérapies régénératives.
Kosuri a co-découvert un mécanisme chimique qui ajuste la mécanique musculaire en modifiant le repliement des protéines. Cette étude a mis en lumière comment le repliement et le dépliage des protéines contrôlent efficacement la réaction musculaire à l'étirement.
Kosuri a développé la base théorique, les méthodes de calcul et l'instrumentation, y compris la co-invention d'un microscope à force atomique (AFM) spécialisé, pour utiliser des impulsions de force afin de détecter la formation de liaisons chimiques croisées, appelées liaisons disulfures, au sein de protéines individuelles.
Kosuri a inventé ORBIT (imagerie et suivi basés sur un rotor en origami), une technologie permettant de mesurer à très haute résolution les mouvements de rotation générés par les protéines. Grâce à ORBIT, il a réalisé les premières mesures directes des pas de rotation effectués par l'enzyme ARN polymérase lors de la transcription de lettres individuelles du code génétique.
Chercheur postdoctoral, Université Harvard
Doctorat en biochimie et biophysique moléculaire, Université de Columbia
MSc, Ingénierie physique, KTH Royal Institute of Technology
