Bruce Donald

Bruce Randall Donald (nacido en 1958) es un científico informático y biólogo computacional estadounidense . Es profesor de Ciencias de la Computación y Bioquímica de la Universidad de Duke . Ha realizado numerosas contribuciones en varios campos de la informática , como la robótica , los sistemas microelectromecánicos (MEMS), los algoritmos geométricos y físicos y la geometría computacional , así como en áreas de biología molecular estructural y bioquímica como el diseño de proteínas , la determinación de la estructura de proteínas y la química computacional .

Donald recibió una licenciatura summa cum laude en Lengua y Literatura Rusa de la Universidad de Yale en 1980. Después de trabajar en el Laboratorio de Gráficos Informáticos y Análisis Espacial en la Escuela de Graduados de Diseño de la Universidad de Harvard , asistió a MIT EECS , donde recibió su maestría en EECS (1984) y su doctorado en Ciencias de la Computación (1987) bajo la supervisión del profesor Tomás Lozano-Pérez en el MIT AI Lab (Laboratorio de Inteligencia Artificial). ^[1] Se unió al Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Cornell como profesor asistente en 1987.

En Cornell, Donald recibió la titularidad en 1993 y se desempeñó como profesor asociado de informática en la Universidad de Cornell hasta 1998. Mientras estaba en un año sabático en la Universidad de Stanford (1994-1996), trabajó en la incubadora de investigación y desarrollo y tecnología de Paul Allen , Interval Research Corporation (1995-1997), donde él y Tom Ngo co-inventaron los gráficos de restricciones integrados. ^{[2] [3]} Después de mudarse a Dartmouth, Donald fue profesor Joan P. y Edward J. Foley Jr 1933 de informática en el Dartmouth College hasta 2006, cuando se mudó a la Universidad de Duke . Actualmente, Donald es profesor James B. Duke de informática, química y bioquímica en el Trinity College of Arts and Sciences de la Universidad de Duke y en la Facultad de Medicina del Centro Médico de la Universidad de Duke . Donald fue nombrado profesor William y Sue Gross de 2006 a 2012, y fue nombrado profesor James B. Duke en 2012. ^[4]

Es miembro de la Association for Computing Machinery (ACM) y del IEEE . Anteriormente, fue becario Guggenheim (2001-2002) y recibió un premio presidencial de la National Science Foundation para jóvenes investigadores ( 1989-1994). En 2015, Donald fue elegido miembro de la American Association for the Advancement of Science (AAAS) por sus contribuciones a la biología molecular computacional . ^[5]

Las primeras investigaciones de Donald se centraron en el campo de la planificación del movimiento robótico y la manipulación distribuida. ^[6] Posteriormente realizó numerosas contribuciones a los MEMS y la microrrobótica, y diseñó microrobots MEMS con dimensiones de 60 μm por 250 μm por 10 μm. ^[7]

Recientemente, ha realizado investigaciones en las áreas de Biología Molecular Estructural; principalmente, Diseño de Proteínas y Determinación de Estructura de Proteínas a partir de datos de RMN . Ha desarrollado numerosos algoritmos para el diseño de proteínas que se han probado con éxito experimentalmente en el laboratorio húmedo. ^[8] Los algoritmos de diseño de proteínas intentan incorporar flexibilidad molecular adicional en el proceso de diseño mediante el uso de conjuntos y rotámeros y cadenas principales continuamente flexibles. Donald también ha desarrollado algoritmos para determinar las estructuras de proteínas biomédicamente significativas. Por ejemplo, su algoritmo de subgrupo CRANS (Acta Crystallogr. D 2004; J. Biol. Chem. 2003), que identifica picos de rotación cruzada consistentes con simetría no cristalográfica, se utilizó en la determinación de la estructura de la enzima dihidrofolato reductasa-timidilato sintasa (DHFR-TS) de Cryptosporidium hominis , un avance importante en la biología de Cryptosporidium. Ha diseñado numerosos algoritmos y protocolos computacionales para extraer información estructural de datos de RMN, y ha utilizado esa información para calcular estructuras de proteínas globulares y homooligómeros simétricos. Una característica distintiva de sus algoritmos es que utilizan menos datos y proporcionan garantías de teoría de la complejidad en el tiempo y el espacio (véase, por ejemplo, BR Donald y J. Martin. "Automated NMR Assignment and Protein Structure Determination using Sparse Dipolar Coupling Constraints". Progress in NMR Spectroscopy 2009; 55(2):101-127). Donald es el autor de Algorithms in Structural Molecular Biology, un libro de texto publicado por MIT Press (2011).

Donald ha supervisado a muchos estudiantes y posdoctorados, muchos de los cuales ahora son profesores en universidades de renombre como el MIT , la Universidad Carnegie-Mellon , la Universidad de Washington, Seattle , la Universidad de Massachusetts Amherst , el Dartmouth College , la Universidad de Duke , el Middlebury College y la Universidad de Toronto , e investigadores en organizaciones como NIAID , NIST , IBM y Sandia National Laboratories . ^[9]

Donald es hijo del historiador David Herbert Donald y de la historiadora y editora Aida DiPace Donald . ^[10]

• MEMS
• Diseño de proteínas
• RMN
• Estructura de la proteína
• Planificación cinedinámica

Donald es autor de más de 100 publicaciones. Una selección representativa incluye:

• Planificación del movimiento cinedinámico. Bruce Randall Donald, Patrick G. Xavier, John F. Canny, John H. Reif. J. ACM 40(5): 1048-1066 (1993).
• Clasificación filogenética de los protozoos basada en la estructura del dominio de enlace en la enzima bifuncional dihidrofolato reductasa-timidilato sintasa. Robert H. O'Neil, Ryan H. Lilien, Bruce R. Donald, Robert M. Stroud y Amy C. Anderson. J Biol Chem 2003. 278(52):52980-7.
• Lilien, Ryan H.; Bailey-Kellogg, Chris; Anderson, Amy C.; Donald, Bruce R. (2004). "Un algoritmo de subgrupos para identificar picos de rotación cruzada consistentes con simetría no cristalográfica". Acta Crystallogr D . 60 (6): 1057–67. Bibcode :2004AcCrD..60.1057L. CiteSeerX  10.1.1.152.8692 . doi :10.1107/S090744490400695X. PMID  15159565. S2CID  249011865.
• Wang, Lincong; Mettu, Ramgopal R.; Donald, Bruce R. (2006). "Un algoritmo de tiempo polinomial para la determinación de la estructura de la cadena principal de proteínas de novo a partir de datos de RMN". Revista de biología computacional . 13 (7): 1276–1288. CiteSeerX  10.1.1.126.9049 . doi :10.1089/cmb.2006.13.1267. PMID  17037958.
• Potluri, S.; Yan, A.; Chou, J.; Donald, Bruce R.; Bailey-Kellogg, C. (2006). "Determinación de la estructura de homooligómeros simétricos mediante una búsqueda completa del espacio de configuración de simetría utilizando restricciones de RMN y empaquetamiento de van der Waals". Proteins . 65 (1): 203–219. CiteSeerX  10.1.1.137.318 . doi :10.1002/prot.21091. PMID  16897780. S2CID  1500512.
• Georgiev, Ivelin; Lilien, Ryan H.; Donald, Bruce R. (2008). "El criterio de eliminación de callejón sin salida minimizado y su aplicación al rediseño de proteínas en un algoritmo híbrido de puntuación y búsqueda para calcular funciones de partición sobre conjuntos moleculares". Journal of Computational Chemistry . 29 (10): 1527–42. doi :10.1002/jcc.20909. PMC  3263346 . PMID  18293294.
• Cheng-; Chen, Yu; Georgiev, Ivelin; Anderson, Amy C.; Donald, Bruce R. (2009). "Rediseño computacional basado en la estructura de la actividad enzimática". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 106 (10): 3764–9. Bibcode :2009PNAS..106.3764C. doi : 10.1073/pnas.0900266106 . PMC  2645347 . PMID  19228942.
• Zeng, J.; Boyles, J.; Tripathy, C.; Wang, L.; Yan, A.; Zhou, P.; Donald, Bruce R. (2009). "Determinación de la estructura de proteínas de alta resolución a partir de un pliegue global calculado a partir de soluciones exactas a las ecuaciones RDC". Journal of Biomolecular NMR . 45 (3): 265–281. doi :10.1007/s10858-009-9366-3. PMC  2766249 . PMID  19711185.

• Página de inicio de Bruce Donald
• La investigación de Bruce Donald
• Premio ACM Fellows: Bruce Donald
• DBLP: Bruce Randall Donald
• MEDLINE: Bruce Donald