抗微生物耐药性(AMR)是当今最紧迫的全球健康挑战之一。随着微生物不断产生遗传突变来减弱抗菌药物的致命效果,迫切需要能够精准对抗耐药细菌的策略。
西北大学分子生物科学系教授希瑟·平克特博士认为,一种有望对抗耐药细菌的策略可能在于靶向细菌特异性ATP结合盒(ABC)转运蛋白。平克特对ABC转运蛋白的研究可能有助于设计出特异性抑制剂,在靶向耐药细菌的同时,保护人体其余微生物组完好无损。
作为《技术网络》持续庆祝科学、技术、工程、数学和医学领域(STEMM)杰出女性成就的一部分,我们与平克特进行了交流,以了解更多关于她对细菌病原体的研究、她从事这一领域的动机,以及机构可以做些什么来支持希望从事类似STEMM职业的女性。
布莱克·福尔曼(BF):请描述一下你成为分子生物学家的历程?
希瑟·平克特博士(HP):我的历程始于对数学和教学的热爱,甚至在初中时我就开始辅导同学。我的母亲是一名注册护士,她的故事和医学教科书激发了我早期对科学的兴趣,这种兴趣一直持续到高中。作为一名化学专业的本科生,通过国家科学基金会本科生研究体验项目进行的一个暑期研究,证实了我对研究的热爱,并帮助巩固了我的科学方向。后来,与国家卫生研究院一位导师的谈话,将我的兴趣从基因转向了分子在疾病状态中的作用,这促使我攻读分子生物物理学的博士学位。最终,我对膜蛋白转运和调控产生了兴趣,并希望从机制层面理解细胞机器是如何工作的。
BF:请介绍一下你对细菌病原体中ABC转运蛋白的研究。你为什么选择这个研究领域,它为何重要?
HP:我的研究重点是细菌病原体中的ABC转运蛋白。这些转运蛋白是分子机器,负责将必需的营养物质和其他分子转运穿过细胞膜,在细菌的生存中发挥着关键作用——包括病原体如何在人体宿主内适应环境压力。我们目前的工作是研究营养物质选择性的机制,或者说转运蛋白如何能够在众多营养物质中,以惊人的准确性选择出单个分子。我们相信,彻底理解选择性机制可以揭示这些病原体的新弱点,并指导新型抗菌策略和精准药物设计的开发。数十年的研究表明,ABC转运蛋白是极其复杂而精密的机器,而我们对它们在真实生物学环境中如何运作,仍有太多未知。随着抗生素耐药性的持续上升,揭示这些机制的细节变得迫在眉睫。
BF:是否有特定的人或经历促使你选择从事科学事业?
HP:一次变革性的本科研究经历真正巩固了我的科学道路。在我大四之前的那个夏天,我作为研究团队的一员,在科尔盖特大学参与了一个气相动力学项目。与学年期间需要兼顾实验室工作、勤工俭学和课程不同,那个夏天让我能够全身心投入研究。我喜欢每天早上醒来,带着如何解决研究问题的计划开始一天,并在一天结束时证明或否定了假设的某一部分。那个夏天坚定了我从事科学事业的决心。
BF:STEMM领域女性面临哪些障碍,可以采取哪些措施来更好地支持她们?
HP:我认为STEMM领域的女性面临着结构性障碍和文化障碍的双重结合,这些障碍会随着时间的推移而累积,并加剧了众所周知的“管道泄漏”现象——即女性在学术和职业的每个阶段都在减少。在早期,女孩们会面临关于她们数学和科学能力的刻板印象,这会影响自信心。我认为这些刻板印象最终会演变成性别偏见,营造出一种女性不断需要证明自己、同时还要应对一种可能让人感到被排斥的文化环境。当我们再加上薪酬差距和服务工作分配不合理等问题时,学生们看着导师会发现自己很难想象长期从事STEMM职业的可能性。机构可以做很多事情来消除这些障碍,包括制定关于公平薪酬和工作量合理分配的政策。在更个人的层面上,导师指导极其重要。
当女性,尤其是有色人种女性,看到与她们相似的人在这个领域取得成功时,会产生一种无价的归属感和可能性。
以我自己在西北大学担任教职的经历为例,有多少学生告诉我,我是他们第一位女性或第一位非裔STEMM教授,这既令人震惊,也提醒我们代表性可以多么强大。对我来说,拥有一个强大的导师网络,并努力培养一个支持性的社区,在我STEMM领域取得成功中发挥了重要作用。
BF:你最喜欢你工作的哪一点,你认为你最自豪的成就是什么?
HP:我最喜欢我工作的地方是,我可以自由地塑造我的研究项目,决定哪些问题值得探索以及为什么。我正处于职业生涯中一个美好的阶段,可以拓宽我的视野,转向新技术,并将所有这些部分结合起来解决复杂的问题。我喜欢在实验室引入新方法,进行跨学科合作,并发现科学可以如何反驳或推翻长期以来的假设。我为我们的ABC输入蛋白研究对膜转运领域做出的贡献感到自豪,因为我们现在对小分子转运有了机制性的理解,但我最自豪的成就是人。看着受训者成长为自信的科学家是最有回报的。当他们从初学者转变为真正作为专家主导自己项目的那一刻,是这份工作中最有意义的部分。
BF:如果能给正在考虑从事科学事业的女性一条建议,你会说什么?
HP:对于年轻科学家来说,要通过不同的研究经历尽可能多地探索科学领域,并建立一个能一路支持你的科学家社区。科学充满了迷人的问题,尝试不同的领域可以帮助你发现什么真正让你兴奋。在我自己的道路上,从物理化学到遗传学再到结构生物学的经历,帮助我确定了在研究生阶段想要专注的方向。同样重要的是,这些经历让我明白,我热爱这个过程本身——深入探究科学问题,看看好奇心能把我带向何方。
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