Professor adjunto
Laboratório de Genética
Cadeira de Desenvolvimento da Fundação Hearst
A vida biológica é organizada ao longo de um continuum que varia de organismos vivos completos até tecidos, células, grandes conjuntos “macromoleculares” compostos de proteínas e ácidos nucléicos, pequenos conjuntos “moleculares” ou moléculas individuais e, finalmente, átomos. Desde o advento da microscopia de luz há vários séculos, os pesquisadores têm desvendado a conexão entre a estrutura biológica e a função ao longo desse continuum em graus cada vez mais finos de resolução espacial. À medida que a tecnologia melhora, muitos pesquisadores estão descobrindo que visualizar diretamente a estrutura de macromoléculas individuais ou suas montagens em resoluções próximas ao nível de átomos individuais pode revelar melhor vários tipos de disfunções que levam à doença.
Dmitry Lyumkis utiliza e desenvolve técnicas de microscopia crioeletrônica de transmissão de ponta (crio-EM) para determinar as estruturas de macromoléculas e conjuntos macromoleculares, que executam a maioria das funções dentro das células. Ao observar estruturas inéditas sob diferentes condições fisiológicas e em resolução quase atômica, Lyumkis visa entender e interconectar os papéis complexos que as macromoléculas desempenham em doenças humanas, como câncer e HIV.
Lyumkis determinou estruturas de conjuntos macromoleculares chamados “intassomas” de vírus incluindo e relacionados ao HIV, o que lhes permite estabelecer infecção permanente em células hospedeiras-alvo. Essas estruturas aumentam nossa compreensão das características moleculares da infecção e, principalmente, fornecem esquemas químicos diretos para melhorar as terapias antivirais usadas para tratar indivíduos infectados pelo HIV.
Lyumkis desenvolveu novos métodos para avaliar quantitativamente e melhorar experimentalmente a resolução anisotrópica (dependente direcional) em crio-EM, que frequentemente atrapalha as tentativas de derivar informações estruturais significativas de amostras biológicas. As técnicas mostraram produzir dados de maior qualidade e têm ampla aplicabilidade para determinação e avaliação de estruturas.
Lyumkis e seus colegas decifraram as estruturas e os mecanismos moleculares de atividade de uma nova classe de enzimas CRISPR/Cas, que tem a capacidade de cortar e editar o RNA. Este trabalho abre novas oportunidades para a engenharia genética e tem amplas implicações para a compreensão e tratamento potencial de doenças em nível molecular.
BS, Universidade da Califórnia em San Diego
PhD, Instituto de Pesquisa Scripps
