I modelli matematici sviluppati da Reidun Twarock utilizzano reticoli a dimensioni superiori per mappare la complessa organizzazione strutturale dei virus. Applicando principi geometrici che vanno oltre i poliedri sferici standard, questi quadri forniscono spunti sulla disposizione delle proteine sui capsidi virali e sull'impacchettamento interno del materiale genetico, offrendo nuovi metodi analitici per la virologia e gli studi sui nanomateriali.
Background accademico e formazione
Twarock ha completato la sua formazione studiando fisica matematica all'Università di Bath e all'Università di Colonia. Ha successivamente conseguito il dottorato (Doctor of Philosophy) presso l'Università di Tecnologia di Clausthal, dove la sua ricerca di dottorato ha riguardato l'indagine di modelli di meccanica quantistica confinati su superfici sferiche. Il suo percorso professionale include incarichi accademici presso diverse istituzioni, prestando servizio all'Università di Tecnologia di Clausthal tra il 1997 e il 2000. È entrata all'Università di York nel 2000 e ha ricoperto ruoli successivi presso la City, University of London dal 2001 al 2005, prima di tornare all'Università di York, dove ha lavorato tra il 2005 e il 2009, nel 2009, e continua il suo lavoro come matematica e biologa.
Modellazione geometrica delle strutture virali
La sua ricerca si è spostata verso la virologia dopo aver identificato limiti nei modelli esistenti per i papovaviridae, incluso l'HPV. Mentre i modelli convenzionali di virus icosaedrici si basano su cluster proteici di cinque e sei, i papovaviridae possiedono 72 cluster da cinque, una configurazione che non si allinea con i poliedri sferici noti. Per affrontare ciò, ha sviluppato un metodo che incorpora traslazioni verso l'esterno nella generazione di pattern proteici. Questi modelli, visualizzabili come proiezioni di una tassellatura demicubica a sei dimensioni, predicono accuratamente le caratteristiche strutturali di vari virus, come i Nodaviridae, e spiegano come le proteine virali si assemblano in strati interagenti stabili.
Contributi scientifici e riconoscimento
L'applicazione del suo lavoro si estende alla comprensione dei processi di assemblaggio dei virus a RNA, in cui le proteine interagiscono con specifici siti genomici. Applicando il metodo di taglio e proiezione utilizzato nelle tassellature di Penrose alle strutture virali tridimensionali, ha fornito un quadro per mappare sia la geometria esterna che l'ambiente genomico interno. Questo approccio interdisciplinare ha ottenuto riconoscimenti all'interno delle comunità matematica e biologica, tra cui il ricevimento della Medaglia d'oro IMA nel 2018. Nel 2025, è stata eletta Fellow della Royal Society per i suoi continui contributi al campo.
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- Nascita: 2000 - Cittadinanza: Germania - Istruzione: Università di Bath, Università di Tecnologia di Clausthal - Premio chiave: Medaglia d'oro IMA (2018) - Membro: Fellow della Royal Society (2025) - Campi professionali: Matematica, Biologia - Lingue: Tedesco, Inglese
Domande frequenti dei lettori
### Qual è l'obiettivo dei modelli virali di Twarock?
Utilizza la geometria di dimensioni superiori e strutture reticolari per prevedere la disposizione delle proteine sui capsidi virali e l'impacchettamento del materiale genetico.
### Come ha fatto progredire lo studio dei papovaviridae?
Ha identificato che la loro struttura a 72 cluster non poteva essere spiegata dai poliedri sferici standard e ha sviluppato nuovi modelli basati su traslazioni di pattern 3D.
