Les modèles mathématiques développés par Reidun Twarock utilisent des réseaux de dimension supérieure pour cartographier l'organisation structurelle complexe des virus. En appliquant des principes géométriques allant au-delà des polyèdres sphériques standard, ces cadres fournissent des informations sur l'agencement des protéines sur les capsides virales et l'empaquetage interne du matériel génétique, offrant ainsi de nouvelles méthodes analytiques pour la virologie et les études sur les nanomatériaux.
Parcours académique et formation
Twarock a complété sa formation par des études de physique mathématique à l'Université de Bath et à l'Université de Cologne. Elle a ensuite obtenu son doctorat (Doctor of Philosophy) à l'Université technique de Clausthal, où ses recherches doctorales ont porté sur l'étude de modèles de mécanique quantique confinés à des surfaces sphériques. Son parcours professionnel comprend des nominations académiques dans plusieurs institutions, notamment à l'Université technique de Clausthal entre 1997 et 2000. Elle a rejoint l'Université de York en 2000 et a occupé des postes ultérieurs à la City, University of London de 2001 à 2005 avant de retourner à l'Université de York, où elle a travaillé entre 2005 et 2009, en 2009, et poursuit ses travaux en tant que mathématicienne et biologiste.
Modélisation géométrique des structures virales
Ses recherches se sont orientées vers la virologie après qu'elle a identifié des limites dans les modèles existants pour les papovaviridae, y compris le HPV. Alors que les modèles conventionnels de virus icosaédriques reposent sur des clusters de protéines de cinq et six unités, les papovaviridae possèdent 72 clusters de cinq, une configuration qui ne correspond pas aux polyèdres sphériques connus. Pour résoudre ce problème, elle a développé une méthode intégrant des translations vers l'extérieur dans la génération de motifs protéiques. Ces modèles, qui peuvent être visualisés comme des projections d'un pavage demicubique à six dimensions, prédisent avec précision les caractéristiques structurelles de divers virus, tels que les Nodaviridae, et expliquent comment les protéines virales s'assemblent en couches interagissantes stables.
Contributions scientifiques et reconnaissance
L'application de ses travaux s'étend à la compréhension des processus d'assemblage des virus à ARN, où les protéines interagissent avec des emplacements génomiques spécifiques. En appliquant la méthode de coupe et projection utilisée dans les pavages de Penrose aux structures virales tridimensionnelles, elle a fourni un cadre permettant de cartographier à la fois la géométrie externe et l'environnement génomique interne. Cette approche interdisciplinaire a été reconnue au sein des communautés mathématiques et biologiques, notamment par l'obtention de la médaille d'or IMA en 2018. En 2025, elle a été élue membre (Fellow) de la Royal Society pour ses contributions continues au domaine.
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- Naissance : 2000 - Citoyenneté : Allemagne - Éducation : Université de Bath, Université technique de Clausthal - Prix clé : Médaille d'or IMA (2018) - Adhésion : Fellow de la Royal Society (2025) - Domaines professionnels : Mathématiques, Biologie - Langues : Allemand, Anglais
Questions posées par les lecteurs
### Quel est l'objectif des modèles viraux de Twarock ?
Elle utilise la géométrie de dimension supérieure et les structures de réseaux pour prédire l'agencement des protéines sur les capsides virales et l'empaquetage du matériel génétique.
### Comment a-t-elle fait progresser l'étude des papovaviridae ?
Elle a identifié que leur structure à 72 clusters ne pouvait pas être expliquée par des polyèdres sphériques standard et a développé de nouveaux modèles basés sur des translations de motifs en 3D.
