Cynthia Burrows

Cynthia J. Burrows es una química estadounidense, actualmente profesora distinguida en el departamento de química de la Universidad de Utah , donde también ocupa la Cátedra Presidencial Thatcher de Química Biológica. Burrows fue editora sénior del Journal of Organic Chemistry (2001-2013) y se convirtió en editora jefa de Accounts of Chemical Research en 2014. ^{[ 1 ] , [ 2 ] , [ 3 ]}

Burrows obtuvo una licenciatura en química en la Universidad de Colorado Boulder (1975). Allí trabajó en diagramas de Stern-Volmer en el laboratorio de Stanley J. Cristol durante su último año. Continuó sus estudios de química orgánica física en la Universidad de Cornell , donde obtuvo un doctorado en química en 1982 trabajando en el laboratorio de Barry Carpenter . Su tesis doctoral se centró en éteres vinílicos alílicos sustituidos con ciano. Posteriormente, Burrows realizó una breve estancia postdoctoral de investigación con Jean-Marie Lehn en Estrasburgo , Francia . ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

El laboratorio de Burrows se interesa en la química de los ácidos nucleicos, la tecnología de secuenciación de ADN y el daño al ADN. Su equipo de investigación (compuesto por químicos orgánicos, biológicos, analíticos e inorgánicos) se centra en los procesos químicos que dan lugar a la formación de mutaciones, las cuales podrían provocar enfermedades (como el cáncer). Su trabajo incluye el estudio de cadenas de ADN y ARN modificadas en sitios específicos y el entrecruzamiento de ADN y proteínas . Burrows y su grupo son ampliamente conocidos por ampliar los estudios sobre la tecnología de nanoporos mediante el desarrollo de un método para detectar el daño al ADN utilizando un nanoporo. ^{[ 1 ] , [ 3 ]}

Uno de los objetivos del Laboratorio Burrows es aplicar la tecnología de nanoporos para identificar, cuantificar y analizar el daño al ADN causado por el estrés oxidativo. Burrows se centra en el daño encontrado en las secuencias teloméricas humanas, regiones cromosómicas cruciales que brindan protección contra la degradación y que son susceptibles a problemas durante la replicación del ADN . ^{[ 7 ]} Además, la investigación de Burrows sobre la alteración de la composición de los ácidos nucleicos puede proporcionar información valiosa sobre enfermedades genéticas, así como sobre la manipulación de la función del ADN y el ARN en las células.

Detección de daños en el ADN mediante nanoporos

La tecnología de nanoporos es significativa en el análisis de macromoléculas biológicas como el ADN y el ARN porque puede detectar cantidades minúsculas de muestra y evita la necesidad de amplificación por PCR . La amplificación por PCR y otros métodos de secuenciación de ADN no pueden detectar el daño del ADN por sí solos porque se basan en las cuatro bases clásicas no modificadas: citosina , adenina , guanina y timina . Una de las causas más comunes y prevalentes de daño del ADN es la oxidación de los residuos de guanina a 8-oxoguanina provocada por estrés oxidativo. La 8-oxoguanina causa un apareamiento incorrecto con la adenina en lugar de la citosina, lo que en última instancia puede causar mutaciones puntuales durante la replicación del ADN. ^{[ 8 ]} En el contexto del entrecruzamiento ADN-proteína, la 8-oxoguanina es susceptible de formar aductos con aminoácidos que contienen grupos reactivos como la porción fenol de la tirosina o la amina terminal de la lisina. ^{[ 9 ] , [ 10 ]} La detección y cuantificación del contenido de 8-oxoguanina en secuencias teloméricas es importante porque el contenido aumenta con el estrés, ya que los telómeros escapan a los mecanismos celulares de reparación del ADN. ^{[ 11 ]} Burrows ayudó a descubrir glicosilasas de ADN específicas que reparaban preferentemente los daños oxidativos en los sitios teloméricos. ^{[ 12 ]}

La tecnología de nanoporos se basa en hacer pasar una corriente eléctrica constante a través de un orificio a nanoescala inmerso en una solución electrolítica. Las moléculas que pasan a través del poro o que interrumpen la corriente al bloquearlo generan una señal detectable al medir la corriente en función del tiempo. Los nanoporos pueden variar desde estructuras de estado sólido hasta pequeñas proteínas. Para examinar el grado de daño en los G-cuadruplexos de los telómeros, Burrows utilizó una proteína α-hemolisina, que contiene un núcleo tubular a nanoescala y está incrustada en la membrana celular. ^{[ 11 ]} Las bases dañadas se marcan oxidativamente con un éter corona para amplificar la señal de corriente y reducir los efectos atenuantes de la 8-oxoguanina en el plegamiento nativo. ^{[ 11 ]} A medida que la cadena de ADN pasa a través del poro, la base dañada marcada produce una señal característica al interrumpir la corriente aplicada.

Entre los premios y distinciones se incluyen: ^{[ 1 ]}

• Fundación Nacional de Ciencias - Beca de intercambio de científicos del Centro Nacional de la Investigación Científica (NSF - CNRS), 1981–82
• Becario de investigación de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia, 1989-1990.
• Premio a la Creatividad de la Fundación Nacional de Ciencias, 1993-1995
• Premio de la Fundación Nacional de Ciencias para el Avance Profesional, 1993-1994
• Sección de Estudio de Productos Bioorgánicos y Naturales, Institutos Nacionales de Salud, 1990-1994
• Comité Asesor de Matemáticas y Ciencias Físicas de la Fundación Nacional de Ciencias, 2005-2008
• Editor asociado de Organic Letters, 1999-2002
• Editor sénior de la revista Journal of Organic Chemistry, 2001-2013.
• Premio Robert W. Parry a la Excelencia Docente, 2002
• Premio de la Sociedad Química Estadounidense de Utah, 2000
• Premio Bea Singer, 2004
• Miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, 2004.
• Premio a la Excelencia Académica y a la Investigación Creativa, Universidad de Utah, 2005.
• Premio Cope Scholar, Sociedad Química Estadounidense, 2008
• Director de la Autoridad de Gobierno de Ciencia, Tecnología e Investigación de Utah, 2009-2017
• Miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias, 2009.
• Miembro de la Sociedad Química Estadounidense, 2010
• Premio a la Excelencia Docente, 2011
• Editora en jefe, Accounts of Chemical Research, 2014
• Premio Linda K. Amos por Servicio Distinguido a las Mujeres de la Universidad de Utah, 2014
• Miembro de la Academia Nacional de Ciencias, 2014
• Premio James Flack Norris de la Sociedad Química Estadounidense en Química Orgánica Física, 2018
• Premio Willard Gibbs , 2018 ^{[ 13 ]}
• Premio Michael J. Gait, Grupo de Ácidos Nucleicos del Reino Unido, 2026 ^{[ 14 ]}