Robert Dirks - Robert Dirks

Robert Dirks
Mężczyzna z krótkimi czarnymi włosami i okularami widziany od szyi w górę, gdzie widoczna jest część jego szarej koszulki. Za nim są zielone liście
Dirks z portretu rodzinnego z 2014 roku
Urodzić się ( 1978-05-29 )29 maja 1978
Bangkok , Tajlandia
Zmarł 3 lutego 2015 (2015-02-03)(w wieku 36 lat)
Valhalla, Nowy Jork , Stany Zjednoczone
Przyczyną śmierci Katastrofa kolejowa Valhalla
Narodowość chińsko-amerykański ,
tajski-amerykański
Edukacja Wabash College , AB, 2000
Caltech, Ph.D., 2005
Małżonka(e) Krystyna Ueda
Dzieci 2
Kariera naukowa
Pola Chemia obliczeniowa , nanotechnologia DNA
Instytucje Caltech , DE Shaw Research
Praca dyplomowa Analiza, projektowanie i budowa urządzeń kwasu nukleinowego  (2005)
Doradcy akademiccy Niles Pierce

Robert Dirks (29 maja 1978 – 3 lutego 2015) był amerykańskim chemikiem znanym z prac teoretycznych i eksperymentalnych w nanotechnologii DNA . Urodzony w Tajlandii z matki Chińczyka Tajki i ojca Amerykanina , w młodym wieku przeniósł się do Spokane w stanie Waszyngton . Dirks był pierwszym doktorantem w grupie badawczej Nilesa Pierce'a w California Institute of Technology , gdzie jego praca doktorska dotyczyła algorytmów i narzędzi obliczeniowych do analizy termodynamiki kwasów nukleinowych i przewidywania ich struktury . Prowadził również prace eksperymentalne rozwijając biochemiczną reakcję łańcuchową do samoorganizujących się urządzeń kwasu nukleinowego. Dirks pracował później w DE Shaw Research nad algorytmami fałdowania białek, które można by wykorzystać do projektowania nowych farmaceutyków.

W lutym 2015 roku Dirks zginął w katastrofie kolejowej w Valhalla , najbardziej śmiertelnym wypadku w historii Metro-North Railroad . Na jego cześć ustanowiono nagrodę za wczesne osiągnięcia zawodowe w badaniach nad programowaniem molekularnym.

Wczesne życie

Dirks urodził się w Bangkoku w Tajlandii w 1978 roku. Jego matka Suree, Tajka Chinka, która w tym czasie pracowała w banku, jego ojciec, Michael Dirks, był nauczycielem matematyki w International School Bangkok rekrutowanej ze Stanów Zjednoczonych. Po około roku rodzina, w tym starszy brat William, przeniosła się z powrotem do Vancouver w Kolumbii Brytyjskiej w Kanadzie, aby jego ojciec mógł kontynuować studia doktoranckie z nauczania matematyki na Uniwersytecie Kolumbii Brytyjskiej . Cztery lata później rodzina osiedliła się w rodzinnym mieście Michaela, Spokane w stanie Waszyngton , gdzie podjął pracę jako nauczyciel matematyki w North Central High School i Spokane Falls Community College .

Robert uczęszczał do Liceum Lewisa i Clarka , gdzie wyróżniał się w nauce, startując i wygrywając wiele konkursów matematycznych. Został wybrany do prowadzenia badań sercowo-naczyniowych na Uniwersytecie Waszyngtońskim w lecie przed jego ostatnim rokiem. W tym roku, otrzymał ocenę 5 na górze każdej Advanced Placement egzaminu wziął i został wybrany jako klasa szkołę średnią w roku 1996. Krótko po ukończeniu studiów Roberta i trzech jego kolegów były jednym z trzech laureatów szkół z ExploraVision krajowy konkurs naukowy , dzięki czemu wraz z rodzinami wyjechali do Waszyngtonu. Tematem ich projektu była przyszłość nanotechnologii.

Chociaż został przyjęty do Massachusetts Institute of Technology , zamiast tego wybrał naukę w Wabash College w Crawfordsville w stanie Indiana . Ukończył z wyróżnieniem summa cum laude iz wyróżnieniem Phi Beta Kappa , z Wabash w 2000 roku z podwójną specjalizacją z chemii i matematyki. Zrobił też dwoje nieletnich z biologii i muzyki, grając na fagocie , klarnecie i fortepianie .

Następnie rozpoczął studia magisterskie z chemii w California Institute of Technology w Pasadenie w Kalifornii . Doktoryzował się . w 2005 roku i pozostał w Caltech na staż podoktorski . Tam poznał Christine Uedę, kolejną doktorantkę, która została jego żoną.

Badania

Dirks opracował algorytmy i narzędzia obliczeniowe do przewidywania struktury i termodynamiki pewnych klas struktur kwasów nukleinowych: zawierających wiele nici (góra) i pseudowęzły (dół) .

Dirks był pierwszym absolwentem laboratorium Nilesa Pierce'a w Caltech. Jego rozprawa doktorska nosiła tytuł "Analiza, projektowanie i budowa urządzeń do kwasów nukleinowych".

Prace Dirksa w dziedzinie chemii obliczeniowej obejmowały stworzenie algorytmów i narzędzi obliczeniowych do analizy termodynamiki kwasów nukleinowych i przewidywania struktury kwasów nukleinowych . Dirks napisał wstępny kod zestawu narzędzi do projektowania i analizy kwasów nukleinowych NUPACK , który generuje prawdopodobieństwa parowania zasad poprzez obliczenie statystycznej funkcji podziału . W przeciwieństwie do innych narzędzi do przewidywania struktury, NUPACK jest w stanie obsłużyć dowolną liczbę oddziałujących ze sobą nici, a nie ograniczać się do jednego lub dwóch. Dirks opracował również algorytm zdolny do efektywnego radzenia sobie z niektórymi rodzajami pseudowęzłów , klasą struktur, która wymaga większej analizy obliczeniowej, chociaż NUPACK implementuje tę zdolność tylko dla pojedynczych nici RNA.

Jego praca eksperymentalna zapoczątkowała metodę reakcji łańcuchowej hybrydyzacji , pierwszą demonstrację samoorganizacji struktur kwasów nukleinowych, uwarunkowanej wkładem molekularnym. Metoda ta powstała w wyniku prób wykorzystania szpilek DNA jako „paliwa” dla maszyn DNA , ale Dirks i Pierce zdali sobie sprawę, że zamiast tego można je wykorzystać do wzmocnienia sygnału, a w połączeniu z aptamerem jako biosensor . Jako bezenzymatyczna, izotermiczna metoda znalazła później zastosowanie jako podstawa metody testów immunologicznych , do obrazowania hybrydyzacji in situ ekspresji genów oraz jako podstawa katalitycznego, izotermicznego samoorganizacji nanostruktur DNA.

Następnie Dirks pracował w DE Shaw Research na Manhattanie nad opracowaniem metod obliczeniowego przewidywania struktury białek do projektowania nowych leków , począwszy od 2006 roku.

Później życie i śmierć

Dirks i Ueda pobrali się w 2007 roku. Początkowo pracowała również w DE Shaw Research, ale w 2010 roku przestała wychowywać pierwsze z dwójki dzieci. Para osiedliła się na przedmieściach hrabstwa Westchester w Chappaqua w stanie Nowy Jork . Wstał wcześnie, aby dojeżdżać do swojej pracy poprzez Metro-North Railroad „s Harlem linii i wrócił późno, ale poświęcił tyle czasu, jak to możliwe na wieczory i weekendy dla swoich dzieci.

3 lutego 2015 r. Dirks zginął w katastrofie pociągu Valhalla . Jechał do domu przednim wagonem swojego pociągu, który, jak twierdzi jego brat, prawdopodobnie skorzystał ze spokojniejszej atmosfery, kiedy uderzył w SUV-a na przejeździe kolejowym na północ od Valhalla , 8,0 km na południe od Chappaqua stacja . Pociąg wlókł SUV-a, gdy się zatrzymał, poluzowując segmenty trzeciej szyny, które nagromadziły się w przednim wagonie. Dirks, kierowca SUV-a i czterech innych pasażerów zginęło, co czyni go najbardziej śmiertelnym wypadkiem w historii Metro-North.

Reakcje na jego śmierć pochodziły z wielu stron, wielu składało hołd jego zdolnościom naukowym. Jego ojciec wspominał, że „zawsze dostawał wszystko za pierwszym razem. Zawsze celował”. Greg Sampson, nauczyciel matematyki Dirksa w firmie Lewis and Clark, pamiętał, jak jego uczeń ukończył zaawansowaną klasę trygonometrii w ciągu zaledwie dwóch tygodni, czego żaden inny jego uczeń nigdy nie zrobił, mówiąc: „był po prostu niesamowitym, niesamowitym uczniem”. Niles Pierce przypomniał sobie, jak Dirks był gotów zaryzykować pracę z młodszym profesorem. Jego były postdoktor był, jak powiedział, „niezwykłym uczniem, nawet jak na Caltech… Robił niezwykłe rzeczy”. Jego pracodawca, DE Shaw Research, nazwał go „genialnym naukowcem, który wniósł ogromny wkład w nasze własne badania oraz w szerszą społeczność naukową”.

W kwietniu 2015 r. International Society for Nanoscale Science, Computation and Engineering (ISNCSE), główne towarzystwo naukowe zajmujące się nanotechnologią DNA i przetwarzaniem DNA, ustanowiło Nagrodę Roberta Dirksa Molecular Programming Prize, aby uhonorować początkujących naukowców w badaniach nad programowaniem molekularnym. Pierwsza nagroda została przyznana w 2016 r. Od czerwca 2016 r . trwała zbiórka pieniędzy w celu utworzenia fundacji o wartości 100 000 USD .

Godne uwagi prace

  • Dirks, RM; Pierce, NA (2003). „Algorytm funkcji podziału dla struktury drugorzędowej kwasu nukleinowego, w tym pseudowęzłów” (PDF) . Czasopismo Chemii Obliczeniowej . 24 (13): 1664-1677. doi : 10.1002/jcc.10296 . PMID  12926009 . S2CID  323817 .
  • Dirks, RM; Pierce, NA (2004). „Wyzwalana amplifikacja przez reakcję łańcuchową hybrydyzacji” . Materiały Narodowej Akademii Nauk . 101 (43): 15275-15278. Kod Bib : 2004PNAS..10115275D . doi : 10.1073/pnas.0407024101 . PMC  524468 . PMID  15492210 .
  • Dirks, RM; Bois, JS; Schaeffera, JM; Winfree, E.; Pierce, NA (2007). „Analiza termodynamiczna oddziałujących nici kwasu nukleinowego”. Przegląd SIAM . 49 (1): 65–88. Kod Bibcode : 2007SIAMR..49...65D . CiteSeerX  10.1.1.523.4764 . doi : 10.1137/060651100 .
  • Piana, S.; Lindorff-Larsen, K.; Dirks, RM; Łosoś, JK; Dror, RO; Shaw, Niemcy (2012). „Ocena skutków odcięcia i leczenia elektrostatyki dalekiego zasięgu w symulacjach składania białek” . PLOS 1 . 7 (6): e39918. Kod Bib : 2012PLoSO...739918P . doi : 10.1371/journal.pone.0039918 . PMC  3386949 . PMID  22768169 .

Zobacz też

Bibliografia