Джон Б. Хогенеш - Википедия - John B. Hogenesch

Джон Б. Хогенеш
Родившийся (1967-05-29) 29 мая 1967 г. (возраст 53 года)
Роттердам, Нидерланды
ГражданствоАмериканец
Альма-матер
Научная карьера
ПоляБиоинформатика, геномика, хронобиология, вычислительная биология
УчрежденияМедицинский центр детской больницы Цинциннати
ТезисХарактеристика сигнальных путей, опосредованных basic-helix-loop-helix-PER-ARNT-SIM  (1999)
ДокторантКрис Брэдфилд
Интернет сайтhttp://hogeneschlab.org/

Джон Б. Хогенеш (родился 29 мая 1967 г.) - американец хронобиолог и профессор Педиатрия на Медицинский центр детской больницы Цинциннати. Основным направлением его работы было изучение сети часовых генов млекопитающих с геномной и вычислительной точек зрения для дальнейшего понимания циркадное поведение. В настоящее время он является заместителем директора Центра хронобиологии, выдающимся ученым из Огайо и профессором педиатрии в отделениях перинатальной биологии и иммунобиологии. Медицинский центр детской больницы Цинциннати.

Личная жизнь

Семья

Хогенеш родился 29 мая 1967 года в г. Роттердам, Нидерланды. Он вырос в Гейнсвилл, Флорида, его отец Тиео Э. Хоген-Эш и его мать Шерил Х. Сент-Джордж.[1] Его родители оба работают в Университет Южной Калифорнии. Его отец химик-полимер,[2] а его мать - клинический инструктор по психиатрия и поведенческие науки.[3][4] Его брат Том Хоген-Эш - профессор политологии и урбанистики в Cal State Northridge.[5][6]

Образование

Хогенеш изначально получил степень бакалавра искусств. в истории из Университет Южной Калифорнии в 1989 г., затем Б.С. получил степень доктора биологии в 1991 году. На изучение хронобиологии его вдохновили Джозеф Такахаши осенью 1992 г., узнав о Дрозофила часы в лекции.[6] В 1999 году Хогенеш получил докторскую степень. в области неврологии в Северо-Западный университет кампус в Чикаго, учится факторы транскрипции с основной спиралью-петлей-спиралью (BHLH ) и PAS белковые домены.[7] Хогенеш был наставником Криса Брэдфилда, ныне профессора онкология и директор выпускной программы молекулярной и экологической токсикологии Университета Висконсин-Мэдисон.[8] Он продолжил свои исследования функциональная геномика в качестве постдокторского исследователя с доктором Стив А. Кей на Институт геномики исследовательского фонда Novartis.[6]

Карьера

Открытие BMAL1

В марте 1997 года Хогенеш был аспирантом нейробиологии в Северо-Западный университет в лаборатории Кристофера Брэдфилда, когда он обнаружил пять факторов транскрипции в суперсемействе базового домена спираль-петля-спираль-PAS (bHLH-PAS) во время своей дипломной работы.[9] Эти факторы транскрипции первоначально были названы MOP1-5.[10] Более поздняя характеристика MOP3 Хогенешем, более известного как BMAL1 или ARNTL, показал в 1998 г., что его роль в качестве партнера фактора транскрипции bHLH-PAS ЧАСЫ был необходим для работы циркадных часов млекопитающих. BMAL1 и CLOCK в настоящее время являются двумя наиболее хорошо узнаваемыми факторами транскрипции домена bHLH-PAS.[11] Позже работа показала, что Bmal1 - единственный ген часов, без которого циркадные часы не могут работать у человека.[12]

BMAL1 функционирует как положительный элемент циркадных часов. Он образует гетеродимер с CLOCK для инициации транскрипции генов-мишеней, которые содержат последовательности E-бокса, такие как Period и Cryptochrome, у мышей. Комплекс BMAL1: CLOCK подавляется накоплением гетеродимеров PER: CRY.[11]

После получения докторской степени в 1999 году Хогенеш защитил докторскую диссертацию. наставник Кристофера Брэдфилда Университет Висконсин-Мэдисон и продолжил работу в своей лаборатории в качестве научного сотрудника. В это время Хогенеш сосредоточился на продолжении своей докторской диссертации. работай.[13]

Сборка и характеристика мРНК полных транскриптомов млекопитающих

Позже в 1999 году он стал докторантом в Стив А. Кей и Питер Г. Шульц. Кей работал в Калифорнийский университет в Сан-Диего и Научно-исследовательский институт Скриппса, а Шульц работал в Исследовательском институте Скриппса и был основателем и директором Института геномики Исследовательского фонда Новартис (GNF) в La Jolla, CA.[14][15] Хогенеш начал работу над человеком транскриптом и мРНК характеристика транскриптомов людей, мышей и крыс, которую он позже продолжил в качестве директора по геномике в GNF.[16]

Хогенеш стал программным менеджером по геномике в GNF в 2000 году и оставался там до 2004 года.[16] За время своего пребывания там он выполнил компиляцию полного транскриптома человека, а также характеристику мРНК транскриптомов человека, мыши и крысы.[9][17] Эти высоко цитируемые работы, вместе процитированные более 3700 раз, оказали большое влияние в области биологии генома.[9][18] Затем Хогенеш объединил свою работу над транскриптомами человека и мыши в генный атлас, который он сделал доступным в качестве инструмента для других биологов-геномов.[19]

Характеристика циркадной регуляции транскрипции

В дополнение к характеристике транскиптомов, присутствующих в различных организмах, Хогенеш на протяжении всей своей карьеры тратил время на определение того, какие гены регулируются по циркадному графику. Работая со своими коллегами, он определил, что мРНК у растений,[20] мухи,[21] мышей,[22] и люди[23] все демонстрируют обширную циркадную регуляцию. У млекопитающих до 43% всех генов регулируются в соответствии с циркадными часами.[24] Транскрипция циркадно регулируемой мРНК показывает регулярные пики утром и вечером.[25] что затем имеет значение для регулирования мишеней лекарств.[26]

Некодирующая РНК и функциональная геномика

В 2004 году Хогенеш покинул Калифорнию, чтобы стать профессором и директором по геномной технологии в исследовательском институте Скриппса, расположенном в другом месте. Уэст-Палм-Бич, Флорида, где продолжил работу над транскриптомами.[10] Хогенеш внес вклад в исследование, опубликованное в 2005 году, в котором использовались новые РНКи методы генетического скрининга для обнаружения некодирующая РНК (нкРНК), известная как NRON. NRON, репрессор белка NFAT, является одним из первых хорошо изученных примеров нкРНК, участвующих в регуляции транскрипции.[27][28][29]

В 2006 году Хогенеш переехал в Медицинский факультет Перельмана при Пенсильванском университете где он продолжает изучать циркадные часы и функцию генома млекопитающих. Одно из его текущих направлений исследований включает в себя исследования некодирующих РНК, таких как миРНК или же шпилька РНК изолированные путем объединения передовая генетика и геномные экраны.[18] Он использовал эту технику на miRNA для изучения передачи сигналов и выживаемости клеток.[30]

Вклад в основные тактовые механизмы и область хронобиологии

На протяжении своей карьеры Хогенеш внес большой вклад в понимание механизмов тактовой частоты ядра. Он открыл ключевые белки Bmal1 (Arntl), и Bmal2 в начале своей карьеры. Он также был в команде, которая обнаружила Рора быть важным регулятором Bmal1.[31] Рора в настоящее время расследуется возможная связь с аутизм, что может быть связано с его функцией циркадного регулятора.[32] Хогенеш также внес свой вклад в идентификацию еще сотен генов, которые модулируют циркадные ритмы у людей, используя сканирование РНКи по всему геному.[33] Совсем недавно он открыл новый ген часов CHRONO, используя новый компьютерный машинное обучение методы для определения приоритета кандидатов генов часов.[34][35]

Хогенеш также внес свой вклад в эту область благодаря своим наставникам, таким как Сатчин Панда[36] и сотрудничал с более чем 25 другими учеными над различными статьями, которые охватывают ряд тем, включая CREB передача сигналов, передача сигналов NF-κB, каналы TRP, передача сигналов меланопсина, сплайсинг, специфичный для типа клеток, функция некодирующей РНК, а также методы и алгоритмы картирования РНК-seq.[37]

Приложения научных достижений

Википедия и хронобиология

Хогенеш настаивал на создании сообщества хронобиологов Википедия страницы о генах в рамках проекта под названием Джин Вики. Результатом стало создание страниц о генах, участвующих в циркадных часах, таких как ARNTL, а также страницы о хронобиологах вроде Ингеборг Белинг.[6]

Он также сыграл важную роль в создании Генного Атласа. В этом проекте используется база данных, которую ведет Хогенеш, под названием Circa database, в которой указано время активности генов в различных тканях.[24] Как база данных с открытым исходным кодом, она позволяет биологам и фармацевтам определять время пика различных генов и мРНК, которые затем могут быть использованы для лечения лекарственных препаратов.

Лечебное использование хронобиологии

В октябре 2014 года открытие Хогенеша о том, что многие белки, на которые воздействуют лекарства, испытывают циркадные колебания, сделало шаг в направлении хронотерапия лечение. В будущем внимание к срокам приема лекарств позволит оптимизировать эффективность лекарств, позволяя врачам прописывать лекарство, которое следует принимать, когда оно наиболее эффективно.[19][38]

Рекомендации

  1. ^ Певица, Гленн (6 марта 2005 г.). «Сборка команды». Часовой Солнца. Получено 9 апреля, 2015.
  2. ^ Отделение химии, Колледж литературы, искусств и наук USC, Тиео Э. Хоген-Эш, получено 8 апреля, 2015CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  3. ^ Справочник Университета Южной Калифорнии, Шерил Х. Сент-Джордж, получено 22 апреля, 2015
  4. ^ Медсестра Аллигатора (2013), Роль Чести 2013, получено 22 апреля, 2015
  5. ^ Калифорнийский государственный университет, Нортридж, Том Хоген-Эш, получено 8 апреля, 2015
  6. ^ а б c d Котурникс (13 августа 2009 г.), Интервью с часами: Джон Хогенеш, ScienceBlogs, получено 8 апреля, 2015
  7. ^ Попечители Пенсильванского университета (22 января 2015 г.), Джон Б. Хогенеш, доктор философии., получено 8 апреля, 2015
  8. ^ Попечительский совет системы Висконсинского университета (8 апреля 2015 г.), Кристофер А. Брэдфилд, доктор философии, получено 8 апреля, 2015
  9. ^ а б c NIMH Центр нейробиологических исследований Сильво О. Конте (2006 г.), Д-р Джон Хогенеш, получено 8 апреля, 2015
  10. ^ а б Джон Хогенеш, Coursera Inc, 2015 г., получено 8 апреля, 2015
  11. ^ а б Ko, C.H .; Такахаши, Джозеф С. (2006). «Молекулярные компоненты циркадных часов млекопитающих». Молекулярная генетика человека. 15 (2): R271–7. Дои:10.1093 / hmg / ddl207. PMID  16987893.
  12. ^ Репперт, Стивен М .; Уивер, Дэвид Р. (август 2002 г.). «Координация суточного ритма у млекопитающих». Природа. 418 (6901): 935–941. Bibcode:2002Натура.418..935р. Дои:10.1038 / природа00965. PMID  12198538. S2CID  4430366.
  13. ^ Университет Висконсин-Мэдисон - Офис Провоста (2013 г.), Кристофер А. Брэдфилд, доктор философии Биография Резюме (PDF), Университет Висконсин-Мэдисон, получено 8 апреля, 2015
  14. ^ Исследовательский институт Скриппса - Ла Хойя (2014), Питер Г. Шульц, Исследовательский институт Скриппса, получено 9 апреля, 2015
  15. ^ USC Dornsife (2015), Стив А. Кей, доктор философии, USC Dornsife, архивировано из оригинал 26 февраля 2015 г., получено 9 апреля, 2015
  16. ^ а б «Научный отчет 2004 г. для Скриппса, Флорида» (PDF). Флорида: Исследовательский институт Скриппса. 2004. с. 11. Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-04. Получено 2015-04-08.
  17. ^ Центр биологии развития RIKEN (2006), Профили спикеров: Джон Хоганеш, Центр биологии развития RIKEN, получено 9 апреля, 2015
  18. ^ а б Koc University (2014), СЕМИНАР Джона Б. Хогенеша / Использование времени: действие лекарств, здоровье и темная материя, Университет Коч - Стамбул, Турция, получено 9 апреля, 2015
  19. ^ а б Аманда Шаффер (2014), Атлас генетического времени, Житель Нью-Йорка, получено 9 апреля, 2015
  20. ^ Винкель-Ширли, Бренда (июнь 2001 г.). «Биосинтез флавоноидов. Красочная модель для генетики, биохимии, клеточной биологии и биотехнологии». Физиология растений. 126 (2): 485–493. Дои:10.1104 / стр. 126.2.485. ЧВК  1540115. PMID  11402179.
  21. ^ Wijnen, Herman; Янг, Майкл В. (2006). «Взаимодействие циркадных часов и метаболических ритмов». Ежегодный обзор генетики. 40: 409–448. Дои:10.1146 / annurev.genet.40.110405.090603. PMID  17094740.
  22. ^ Lein, Ed S .; Hawrylycz, Michael J .; Ао, Нэнси (15 ноября 2006 г.). «Полногеномный атлас экспрессии генов в мозге взрослой мыши». Природа. 445 (7124): 168–176. Bibcode:2007Натура.445..168л. Дои:10.1038 / природа05453. PMID  17151600. S2CID  4421492.
  23. ^ Дибнер, Чарна; Шиблер, Ули; Альбрехт, Урс (2010). «Циркадная система хронометража млекопитающих: организация и координация центральных и периферийных часов» (PDF). Ежегодный обзор физиологии. 72: 517–549. Дои:10.1146 / annurev-physicol-021909-135821. PMID  20148687. Получено 23 апреля, 2015.
  24. ^ а б Шаффер, Аманда (21 ноября 2014 г.). «Атлас генетического времени». Житель Нью-Йорка. Получено 23 апреля, 2015.
  25. ^ Грима, Бриджит; Шелот, Элизабет; Ся, Руохань; Руайе, Франсуа (14 октября 2004 г.). «Утренние и вечерние пики активности зависят от разных часовых нейронов мозга дрозофилы». Природа. 431 (7010): 869–873. Bibcode:2004Натура 431..869Г. Дои:10.1038 / природа02935. PMID  15483616. S2CID  4394251.
  26. ^ Грундшобер, Кристоф (11 октября 2001 г.). «Циркадная регуляция разнообразных генных продуктов, выявленная с помощью профилирования экспрессии мРНК синхронизированных фибробластов». Журнал биологической химии. 276 (50): 46751–46758. Дои:10.1074 / jbc.M107499200. PMID  11598123.
  27. ^ Уиллингем, А. Т., А. П. Орт, С. Баталов, Э. С. Петерс, Б. Г. Вен, П. Аза-Блан, Дж. Б. Хогенеш и П. Г. Шльтц. (2005). «Стратегия исследования функции некодирующих РНК обнаруживает репрессор NFAT». Наука. 309 (5740): 1570–1573. Bibcode:2005Sci ... 309.1570W. Дои:10.1126 / science.1115901. PMID  16141075. S2CID  22717118.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  28. ^ Вилуш, Дж. Э., Х. Сану и Д. Л. Спектор. (2009). «Длинные некодирующие РНК: функциональные сюрпризы из мира РНК». Гены и развитие. 23 (13): 1494–1504. Дои:10.1101 / gad.1800909. ЧВК  3152381. PMID  19571179.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  29. ^ Prasanth, K. V .; Д. Л. Спектор (2007). «Регуляторные РНК эукариот: ответ на загадку« сложности генома »». Гены и развитие. 21 (1): 11–42. Дои:10.1101 / gad.1484207. PMID  17210785.
  30. ^ Хемминг, С (5 июня 2014 г.). «miR-125b контролирует апоптоз и резистентность к темозоломиду, воздействуя на TNFAIP3 и NKIRAS2 в глиобластомах». Cell Death Dis. 5 (6): e1279. Дои:10.1038 / cddis.2014.245. ЧВК  4611719. PMID  24901050.
  31. ^ Трей К. Сато; Сатчидананда Панда; Лорен Дж. Миралья; Тереза ​​М. Рейес; Раду Д. Рудич; Питер Макнамара; Киннери А. Найк; Гаррет А. Фитцджеральд; Стив А. Кей; Джон Б. Хогенеш. (2004). «Стратегия функциональной геномики выявляет Рора как компонент циркадных часов млекопитающих». Нейрон. 43 (4): 527–537. Дои:10.1016 / j.neuron.2004.07.018. PMID  15312651. S2CID  8938983.
  32. ^ Вирджиния Хьюз (2013), Исследование раскрывает молекулярные мишени гена RORA, связанного с аутизмом, Инициатива по исследованию аутизма Фонда Симмонса, получено 23 апреля, 2015
  33. ^ Эрик Э. Чжан; Эндрю С. Лю; Цуёси Хирота; Лорен Дж. Миралья; Женевьева Велч; Пагкапол Й. Понгсавакул; Сяньчжун Лю; Энн Этвуд; Джон В. Хасс III; Джефф Джейнс; Андрей И. Су; Джон Б. Хогенеш; Стив А. Кей. (2 октября 2009 г.). «Полногеномный РНКи-экран для модификаторов циркадных часов в клетках человека». Клетка. 139 (1): 199–210. Дои:10.1016 / j.cell.2009.08.031. ЧВК  2777987. PMID  19765810.
  34. ^ Рон К. Анафи; Юл Ли; Трей К. Сато; Ананд Венкатараман; Чидамбарам Раманатан; Ибрагим Х. Каваклы; Майкл Э. Хьюз; Джули Э. Бэггс; Жаклин Гроу; Эндрю С. Лю; Чунхён Ким; Джон Б. Хогенеш. (15 апреля 2014 г.). «Машинное обучение помогает идентифицировать CHRONO как компонент циркадных часов». PLOS Биология. 12 (4): e1001840. DOI: 10.1371 / journal.pbio.1001840. Дои:10.1371 / journal.pbio.1001840. ЧВК  3988006. PMID  24737000.
  35. ^ Ученые раскрывают тайну циркадных часов, Новости генной инженерии и биотехнологии, 16 апреля 2014 г., получено 23 апреля, 2015
  36. ^ "Лаборатория Хогенеш: участники". Hogenesch Lab. 2015. Получено 18 апреля, 2015.
  37. ^ "Соавторы для Джона Б. Хогенеша". Получено 9 апреля, 2015.
  38. ^ Рэй Чжан; Николас Ф. Лахенс; Хизер И. Балланс (2014), Первый атлас экспрессии генов биологических часов у млекопитающих указывает время доставки лекарств и новую область хронотерапии: исследование Penn Medicine имеет значение для 100 самых продаваемых в США лекарств, половина из которых нацелена на гены, колеблющиеся ежедневно, Penn Medicine, получено 9 апреля, 2015

внешняя ссылка