Carrie L. Partch
કેરી એલ. પાર્ટ્ચ (જન્મ 30 નવેમ્બર 1973) એક અમેરિકન પ્રોટીન બાયોકેમિસ્ટ અને સર્કેડિયન જીવવિજ્ઞાની છે. પાર્ટચ હાલમાં યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા, સાન્ટા ક્રૂઝમાં રસાયણશાસ્ત્ર અને બાયોકેમિસ્ટ્રી વિભાગમાં પ્રોફેસર છે. તેઓ બહુવિધ સજીવોમાં સર્કેડિયન લયબદ્ધતાની પદ્ધતિઓનો અભ્યાસ કરવા માટે બાયોકેમિકલ અને બાયોફિઝિકલ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને તેમના કામ માટે જાણીતા છે. પાર્ટ્ચ જૈવિક ઘડિયાળના ક્ષેત્રમાં તેમના સંશોધનને આગળ વધારવા માટે રસાયણશાસ્ત્ર અને ભૌતિકશાસ્ત્રના સિદ્ધાંતોને લાગુ કરે છે. યુનિવર્સિટી ઓફ વોશિંગ્ટન ખાતેની તેમની સ્નાતક કારકિર્દીમાં, પાર્ટ્ચે ઇટાલિયનમાં સગીર સાથે બાયોકેમિસ્ટ્રીમાં વિજ્ઞાન સ્નાતકની પદવી મેળવી હતી. ડૉ. ડેનિયલ કાર હેઠળ ઓરેગોન હેલ્થ સાયન્સ યુનિવર્સિટીમાં સંશોધન ટેકનિશિયન તરીકે ત્રણ વર્ષ પછી, તેઓ ચેપલ હિલ ખાતે યુનિવર્સિટી ઓફ નોર્થ કેરોલિનામાં નોબેલ વિજેતા અઝીઝ સાંકરની પ્રયોગશાળામાં જોડાવા ગયા. યુ. એન. સી. ચેપલ હિલ ખાતે, પાર્ટે બાયોકેમિસ્ટ્રી અને બાયોફિઝિક્સમાં પીએચડી મેળવી હતી. પાર્ટનું પીએચડી સંશોધન ક્રિપ્ટોક્રોમ પ્રોટીન દ્વારા સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન મિકેનિઝમ્સ પર કેન્દ્રિત હતું. તેમના પોસ્ટ-ડોક્ટરલ સંશોધનમાં, પાર્ટ્ચે યુનિવર્સિટી ઓફ ટેક્સાસ સાઉથવેસ્ટર્ન મેડિકલ સેન્ટર ખાતે કેવિન ગાર્ડનર હેઠળ તેના હેટેરોડાઇમેરિક બંધનકર્તા ભાગીદાર, ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળ HIF-2α સાથે એરિલ હાઇડ્રોકાર્બન રીસેપ્ટર ન્યુક્લિયર ટ્રાન્સલોકેટરની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું હતું. ત્યારબાદ તેમણે આ કુશળતાને યુનિવર્સિટી ઓફ ટેક્સાસ સાઉથવેસ્ટર્ન મેડિકલ સેન્ટર ખાતે જોસેફ તાકાહાશી સાથે કામ કરવા માટે સર્કેડિયન ક્ષેત્રમાં ખસેડી, જ્યાં તેમણે સંબંધિત બેઝિક હેલિક્સ-લૂપ-હેલિક્સ-પાસ ટ્રાન્સક્રિપ્શન ફેક્ટરનો અભ્યાસ કર્યો જે સર્કેડિયન લયબદ્ધતાને ચલાવે છે, CLOCK: BMAL1. પાર્ટ્ચે રસાયણશાસ્ત્ર અને બાયોકેમિસ્ટ્રી વિભાગમાં યુસી સાન્ટા ક્રૂઝ ખાતે સહાયક પ્રોફેસર (2011-2017) તરીકે શિક્ષણમાં તેમની કારકિર્દીની શરૂઆત કરી હતી. પાર્ટ્ચ એસોસિએટ પ્રોફેસર (2017-2019) બન્યા, અને હવે યુસી સાન્ટા ક્રુઝના રસાયણશાસ્ત્ર અને બાયોકેમિસ્ટ્રી વિભાગમાં પ્રોફેસર (2019-વર્તમાન) છે. ઓરેગોન હેલ્થ સાયન્સ યુનિવર્સિટી ખાતે પ્રારંભિક સંશોધન ઓરેગોન હેલ્થ સાયન્સ યુનિવર્સિટી ખાતે પાર્ટના પ્રારંભિક સંશોધનમાં વ્યાપક બાયોકેમિકલ અવકાશ છે, તેમનું પ્રથમ પ્રકાશન આઇએલ-15-ઉત્તેજિત ટી. એન. એફ.-આલ્ફા ઉત્પાદનના નિયમન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જે રુમેટોઇડ સંધિવા ધરાવતા દર્દીઓને લાગુ પડતો અભ્યાસ છે. તેવી જ રીતે, શુક્રાણુ-વિશિષ્ટ પ્રોટીન પર પાર્ટનું બીજું પ્રકાશન જે એ-કિનેઝ એન્કરિંગ પ્રોટીન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે તે રસપ્રદ બાયોકેમિકલ સંશોધન દર્શાવે છે જેમાં હજુ સુધી ક્રોનોબાયોલોજીનો સમાવેશ થતો નથી. યુએનસી ચેપલ હિલ ખાતે પીએચડી થીસીસ રિસર્ચ ઓએચએસયુમાં પાર્ટના પ્રારંભિક સંશોધન પછી, તેમણે ક્રિપ્ટોક્રોમ પ્રોટીન અને તેમના સિગ્નલ ટ્રાન્સડક્શન મિકેનિઝમ્સ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાનું શરૂ કર્યું, જે તેમના પીએચડી થીસીસનું કેન્દ્ર હતું. તેમના થીસીસમાં, પાર્ટ્ચ પ્લાન્ટ અને એનિમલ ક્રિપ્ટોક્રોમમાં કન્વર્જન્સ, જૈવિક ઘડિયાળ પ્રતિસાદ લૂપ્સમાં ટ્રાન્સલેશનલ રિપ્રેસરની ચર્ચા કરે છે, અને સૌથી નોંધપાત્ર રીતે, તેમના મહાનિબંધમાં જૈવિક ઘડિયાળોના વ્યાપક સંશોધનનો સમાવેશ કરે છે. પાર્ટ્ચે પ્રોટીન ફોસ્ફેટેઝ 5 સાથે સસ્તન પ્રાણીઓના ક્રિપ્ટોક્રોમ્સની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કર્યો હતો કે કેવી રીતે પીપી 5 નું અવરોધ કેસીન કિનેઝ I એપ્સિલોનની પ્રવૃત્તિને અસર કરે છે, જે મુખ્ય ઘડિયાળ કિનેઝ છે. પાર્ટચ તેમના થીસીસમાં ક્રોનોબિયોલોજી પ્રત્યેના તેમના જુસ્સાને વધુ વર્ણવે છે. વર્તમાન સંશોધન પાર્ટની પ્રયોગશાળા હાલમાં સર્કેડિયન ટાઇમકીપિંગ માટે જાણીતા પ્રોટીન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, અને એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને એક્સ-રે ક્રિસ્ટલોગ્રાફી સહિત આ પ્રોટીનની જૈવિક ભૂમિકાને લાક્ષણિકતા આપવા માટે માળખાકીય અને બાયોફિઝિકલ તકનીકોની શ્રેણીનો ઉપયોગ કરે છે. વર્તમાન પરિયોજનાઓમાં સસ્તન અને સાયનોબેક્ટેરિયલ ટાઇમકીપિંગ પદ્ધતિઓ બંનેનો સમાવેશ થાય છે. નોંધપાત્ર રીતે, પ્રયોગશાળાએ તાજેતરમાં સાયન્સ જર્નલમાં કામ પ્રકાશિત કર્યું છે, જેમાં સાયનોબેક્ટેરિયલ સર્કેડિયન ઘડિયાળમાં કાઈસી હેક્સામર સાથે કાઈબીના સહકારી બંધનમાં પ્રોટીન સાસાની ભૂમિકાને સ્પષ્ટ કરવામાં આવી છે. 2020 માં, પ્રયોગશાળાએ એક પેપર પ્રકાશિત કર્યું હતું જેમાં વર્ણવવામાં આવ્યું હતું કે કેવી રીતે સસ્તન સર્કેડિયન પ્રોટીન PERIOD અને તેના કોગ્નેટેડ કિનેઝ કેસિન કિનેઝ 1 PERIOD પ્રોટીન સ્થિરતાને નિયંત્રિત કરવા માટે મોલેક્યુલર સ્વીચ બનાવે છે, અને તેથી સર્કેડિયન સમયાંતરે. સાયનોબેક્ટેરિયામાં સાયનોબેક્ટેરિયલ પ્રોટીનની ભૂમિકા અગાઉ, સાયનોબેક્ટેરિયલ ટાઇમ કીપિંગના ઘણા નમૂનાઓ માત્ર કાઈ પ્રોટીન (કાઈએ, કાઈબી અને કાઈસી) ના સતત ફોસ્ફોરાયલેશન પર આધારિત હતા, જેમાં સાસએ અને સિકા માત્ર ઇનપુટ-આઉટપુટ સિગ્નલિંગ પ્રદાન કરતા હતા. અગાઉના આ આશ્રિત નમૂનાઓ સર્કેડિયન ઓસિલેટરના મુખ્ય ઘટક તરીકે કામ કરતા કાઈસી પર સંપૂર્ણપણે આધાર રાખતા હતા, જેમાં કાઈએનો ઉપયોગ ફોસ્ફોરિલેઝ થ્રેઓનિન અને સેરીન માટે કરવામાં આવતો હતો અને કાઈબીનો ઉપયોગ તેમના અનુગામી ડીફોસ્ફોરાયલેશન માટે કરવામાં આવતો હતો. આ પ્રતિક્રિયાઓ કામ કરવા માટે, આ પ્રતિક્રિયાઓને શક્તિ આપવા માટે જરૂરી ઊર્જા અને ફોસ્ફેટ જૂથો પૂરા પાડવા માટે ATP ને ADP માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. પાર્ટ્ચે કાઈએ, કાઈબી અને કાઈસીની વિવિધ સાંદ્રતામાં સાસએ પ્રોટીનની અસરનું મોડેલિંગ કરીને આ ધારણાને પડકારી હતી. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે સાસએ ફોલ્ડ-સ્વિચ્ડ કાઈબીને કાઈસી હેક્સામર સાથે જોડવામાં મદદ કરવા માટે માળખાકીય નકલનો ઉપયોગ કરે છે જેથી રાત્રિના સમયે દમનકારી સંકુલની રચના કરી શકાય. આ હેક્સામર્સને ઓટો ફોસ્ફોરાયલેટ અને ડીફોસ્ફોરાયલેટ થ્રેઓનિન અને સેરીન બંનેને મંજૂરી આપીને કાઈબીની સાંદ્રતાને મર્યાદિત કરતી વખતે સર્કેડિયન ઓસિલેટરની લય જાળવી રાખે છે. તેનાથી વિપરીત, જ્યારે સાસએની સાંદ્રતા કાઈબી કરતાં વધી જાય છે ત્યારે સાસએ પ્રોટીન કાઈસી હેક્સામરના બંધન માટે કાઈબી પ્રોટીન સાથે સ્પર્ધા કરે છે. આ પ્રોટીન વચ્ચેની સ્પર્ધાને ત્યારે ઘટાડી શકાય છે જ્યારે સાસાની સાંદ્રતા કે. એ. બી. ની સાંદ્રતાના અડધા કરતાં ઓછી અથવા સમાન હોય. સાસએની ઓછી સાંદ્રતા કાઈબીને ફક્ત કાઈસી હેક્સામર સાથે જોડાવાની મંજૂરી આપે છે; તેને સાસએ સાથે કાઈસી બંધનકર્તા સ્થળો માટે સ્પર્ધા કરવાની જરૂર નથી. પી. ઈ. આર. આઈ. ઓ. ડી. પ્રોટીન અને સી. કે. 1 કેરી પાર્ટે સર્કેડિયન ઘડિયાળને નિયંત્રિત કરવામાં પી. ઈ. આર. આઈ. ઓ. ડી. પ્રોટીનની ભૂમિકાને લગતી નોંધપાત્ર શોધ કરી છે. PERIOD પ્રોટીન, Per1 અને Per2, સર્કેડિયન રિપ્રેસર CRY1 અને CRY2 સાથે મોટા, મલ્ટીમેરિક કોમ્પ્લેક્સ બનાવે છે. આ સંકુલ મુખ્ય સર્કેડિયન ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળ, સી. એલ. ઓ. સી. કે.: બી. એમ. એ. એલ. 1 સાથે સીધા જોડાય છે અને અટકાવે છે. PERIOD પ્રોટીન આપણી જૈવિક ઘડિયાળના કેન્દ્રિય ઘટકો હોવાથી, PER1 અને PER2 ની અભિવ્યક્તિ, ફેરફાર અને પ્રોટીન સ્થિરતાનું નિયમન ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે. વધુમાં, કેસીન કિનેઝ 1 (સી. કે. 1) ફોસ્ફોરાયલેટ ડીગ્રોન પ્રદેશ (પી. ઈ. આર. અધઃપતનની શરૂઆત કરે છે) અને એફ. એ. એસ. પી. પ્રદેશ (વિરોધી રીતે પી. ઈ. આર. ને સ્થિર કરે છે) બંનેમાં થાય છે. પાર્ટ્ચે વિવોમાં તેના જૈવિક સબસ્ટ્રેટ પર સી. કે. 1 ની પ્રવૃત્તિ શોધી અને લાક્ષણિકતા આપી. ખાસ કરીને, તેમના તારણો દર્શાવે છે કે સી. કે. 1 ટાઉ પરિવર્તન, જે ઓસિલેશન ચક્રને આશરે 20 કલાક સુધી ઘટાડે છે, એફ. એ. એસ. પી. પ્રવૃત્તિને ઘટાડતી વખતે સી. કે. 1 ની ડેગ્રોન પ્રવૃત્તિને વધારે છે. વધુમાં, તેમણે સી. કે. 1 માં આયન બંધનકર્તા સ્થળને સંડોવતા મોલેક્યુલર સ્વીચને ઓળખી કાઢ્યું જે પી. ઈ. આર. આઈ. ઓ. ડી. પ્રોટીનમાં કાર્યાત્મક રીતે વિરોધાભાસી સ્થળોના ફોસ્ફોરાયલેશનને નિયંત્રિત કરે છે. તેમના સંશોધનમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે પી. ઈ. આર. 2 સ્થિરતામાં અપેક્ષિત ભિન્નતા પેદા કરવા માટે સમયગાળામાં બદલાતા કાઇનેઝમાં પરિવર્તન સક્રિયકરણ લૂપ સ્વીચને અલગ રીતે નિયંત્રિત કરે છે, જે સર્કેડિયન લય પર સી. કે. 1 ની અસરને સમજવા અને નિયંત્રિત કરવા માટે પાયાની કામગીરી કરે છે. ફોસ્ફોસ્વિચ મોડેલ ફેમિલિયલ એડવાન્સ્ડ સ્લીપ ફેઝ સિન્ડ્રોમ (એફએએસપીએસ) ના મુખ્ય ઘટકોને ઓળખવા માટે અગાઉના સંશોધન પૂર્ણ કરવામાં આવ્યા છે, જેને એડવાન્સ્ડ સ્લીપ ફેઝ ડિસઓર્ડર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. જો કે, પાર્ટે અગાઉના સંશોધનને એક જ મોડેલમાં સંકલિત કરીને ઔપચારિક ફોસ્ફોસ્વિચ મોડેલના વિકાસમાં ફાળો આપ્યો હતો. ફોસ્ફોસ્વિચ મોડેલ એ સસ્તન સર્કેડિયન ઘડિયાળમાં PERIOD પ્રોટીનના સ્થિરીકરણ અને અસ્થિરતા માટે સૂચિત નિયમનકારી પદ્ધતિ છે. આ મોડેલ સાઇટ 662 અને સાઇટ 478 પર PER2 પ્રોટીનની અંદર પરિવર્તનને કારણે સર્કેડિયન સંવેદનશીલતા અને ફેનોટાઇપિક તફાવતોને સમજાવે છે. સાઇટ 662 પર સેરીનથી ગ્લાયસીનમાં ડાઉનસ્ટ્રીમ પરિવર્તન ટૂંકા ગાળા, અંડરફોસ્ફોરાયલેશન અને PER2 અસ્થિરતા તરફ દોરી જાય છે. પરિણામી ટૂંકા સમયગાળાને કારણે, ફોસ્ફોસ્વિચ મોડેલ ફેમિલિયલ એડવાન્સ્ડ સ્લીપ ફેઝ સિન્ડ્રોમ (એફએએસપીએસ) માટે સંભવિત પદ્ધતિ છે. PER2 ના સ્થિરીકરણમાં FASP પ્રદેશમાં ફોસ્ફોરાયલેશનની ચોક્કસ ભૂમિકા હજુ સુધી જાણીતી નથી. પુરસ્કારો 2018-"એશૉફ્સ રૂલ", ગોર્ડન કોન્ફરન્સ ઓન ક્રોનોબાયોલોજી 2018-માર્ગારેટ ઓકલી ડેહોફ એવોર્ડ, બાયોફિઝિકલ સોસાયટી 2022-મોલેક્યુલર બાયોલોજી સંદર્ભોમાં એનએએસ એવોર્ડ 21મી સદીના અમેરિકન બાયોકેમિસ્ટ્સ યુનિવર્સિટી ઓફ વોશિંગ્ટનના ભૂતપૂર્વ વિદ્યાર્થીઓ ચેપલ હિલ ખાતે યુનિવર્સિટી ઓફ નોર્થ કેરોલિનાના ભૂતપૂર્વ વિદ્યાર્થીઓ 1973 જન્મ લિવિંગ પીપલ યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા, સાન્ટા ક્રૂઝ ફેકલ્ટી અમેરિકન મહિલા વૈજ્ઞાનિકો