Эндрю Миллар (ученый)
Эндрю Дж. Миллар | |
|---|---|
| Рожденный | Лондон |
| Национальность | Британский |
| Альма-матер | Кембриджский университет , Университет Рокфеллера |
| Известный | циркадный ритм , TOC1 , биолюминесцентная визуализация , Моделирование биологических систем |
| Награды | Член Королевского общества , FRSE , EMBO. член |
| Научная карьера | |
| Поля | Системная биология , растениеводство , хронобиология , управление данными . |
| Учреждения | Университет Вирджинии , Университет Уорика , Эдинбургский университет |
| Диссертация | (1994) |
| Докторантура | Нам-Хай Чуа , ФРС |
| Другие научные консультанты | Стив А. Кей , Джин Д. Блок |
| Веб-сайт | http://www.amillar.org |
Эндрю Джон МакВолтер Миллар , FRS , FRSE, шотландский хронобиолог , системный биолог и молекулярный генетик . Миллар — профессор Эдинбургского университета , а также заведующий кафедрой системной биологии. Миллар наиболее известен своим вкладом в циркадную биологию растений ; в лаборатории Стива Кея он первым применил визуализацию люциферазы для выявления циркадных мутантов у арабидопсиса . Кроме того, группа Миллара вовлекла ген ELF4 в циркадный контроль времени цветения арабидопсиса . Миллар был избран членом Королевского общества в 2012 году и Королевского общества Эдинбурга в 2013 году.
Жизнь
[ редактировать ]Эндрю Миллар вырос в Люксембурге . Позже он учился в Кембриджском университете , где получил степень бакалавра искусств в 1988 году, изучал генетику и получил университетские премии по ботанике в 1987 году и генетике в 1988 году. После окончания учебы он начал докторантуру в США в Университете Рокфеллера под руководством Нама. -Хай Чуа , FRS, окончил в 1994 году со степенью доктора философии в области молекулярной генетики растений. [1] Затем в 1995 году он завершил постдокторскую стажировку в Национального научного фонда Центре биологического времени (NSF) при Университете Вирджинии под руководством Стива А. Кея и Джина Д. Блока. В 1996 году он поступил на факультет Университета штата Вирджиния. Уорика , где он начал заниматься синтетической и системной биологией в сочетании с хронобиологией растений. Он оставался в Уорике до 2005 года, когда поступил на факультет Эдинбургского университета. В 2007 году Миллар помог основать SynthSys, центр исследований в области синтетической и системной биологии, сотрудничающий с Эдинбургским университетом. [2]
Исследовать
[ редактировать ]Люцифераза и циркадная биология растений
[ редактировать ]Как хронобиолог-новатор, Миллар известен тем, что использовал репортеры люциферазы с целью изучения циркадной биологии растений. Миллар начал экспериментировать с репортерным геном люциферазы светлячков, будучи аспирантом Университета Рокфеллера. Arabidopsis cab2 В 1992 году Миллар и его коллеги объединили промотор и ген люциферазы светлячка, чтобы создать репортер реального времени для циркадно-регулируемой экспрессии генов в растениях. Миллар отслеживал ритм транскрипции промотора cab2 с помощью системы видеоизображения при слабом освещении, которая отслеживает биолюминесценцию люциферазы . Миллар предположил, что эту модель можно использовать для выделения мутантов в циркадных часах растений.
В 1995 году Миллар и его коллеги использовали эту модель люциферазы для идентификации мутантных растений арабидопсиса с аномальным циклическим паттерном. Группа Миллара обнаружила, что экспрессия cab2 колеблется с более коротким периодом у toc1 мутантных растений по сравнению с растениями дикого типа . [3] Эти методы и открытия были опубликованы и помещены на обложке журнала Science в феврале 1995 года. Эксперименты Миллара с люциферазой внесли огромный вклад в современное понимание циркадных часов у растений. В частности, работы Миллара в 1995 и 2012 годах сыграли важную роль в разработке модели репрессиляторов у растений.
Роль ELF3 и ELF4
[ редактировать ]Вместе с группой Кея Миллар определил роль генов ELF3 и ELF4 в циркадной системе растений. Растения с мутациями потери функции в elf3 проявляли аритмичность в условиях постоянного освещения, но не в постоянной темноте, что позволяет предположить, что elf3 необходим для правильного управления часами с помощью света. Кроме того, Миллар и его коллеги показали, что ELF3 и его паралог ELF4 необходимы для правильной ритмической экспрессии двух других важных генов, участвующих в циркадных часах растений: Circadian Clock Associated 1 ( CCA1 ) и Late Elongated Hypocotyl (LHY). [4] Эти ранние усилия во многом способствовали пониманию механизмов, лежащих в основе функции циркадного осциллятора растений. ELF3 и ELF4 являются важными медиаторами поступления света в циркадный осциллятор растения. Было показано, что [5] Механизмы, лежащие в основе функции генератора, в частности, полная степень взаимодействия «ELF3» и «ELF4» с другими частями часов, являются активной областью исследований.
Эволюционная биология циркадных часов растений
[ редактировать ]В 2005 году Миллар и его коллеги обнаружили, как циркадные часы растений усиливают фотосинтез и рост, тем самым обеспечивая селективное преимущество . Сначала они сравнили выживаемость дикого типа арабидопсиса , циркадный период которого составляет около 24 часов, при выращивании в 20-часовом, затем 24-часовом и, наконец, 28-часовом цикле света и темноты. Затем они исследовали мутанты с длинным (28-часовым) и коротким (20-часовым) периодом, выращенными в циклах света и темноты, которые были похожи или отличались от их эндогенных периодов часов. У всех трех штаммов листья содержали больше хлорофилла , когда период существования растения соответствовал периоду окружающей среды. Кроме того, как короткопериодные, так и долгопериодные мутанты фиксировали примерно на 40% больше углерода, когда экзогенные периоды соответствовали их эндогенным ритмам, что согласуется с гипотезой циркадного резонанса. [4] Эксперименты Миллара продемонстрировали один возможный механизм, который выбрал функцию циркадных часов в ходе эволюции растений.
Текущие исследования
[ редактировать ]В 2017 году Миллар и его коллеги количественно объяснили и предсказали канонические фенотипы циркадного ритма в многоклеточном модельном организме. Исследовательская группа использовала метаболические и физиологические данные, чтобы объединить и расширить математические модели ритмической экспрессии генов, фотопериодически-зависимого цветения, удлинения роста и метаболизма крахмала в рамках базовой модели Arabidopsis. Модель предсказала влияние изменения циркадного ритма на определенные фенотипы у растений-мутантов. Скорость роста всего растения снизилась, что было связано с изменением метаболизма запасенного крахмала в ночное время, а также с изменением мобилизации вторичных запасов органических кислот. [6]
Позиции
[ редактировать ]- Научный сотрудник BBSRC (2002–2007 гг.)
- Менеджер междисциплинарной программы клеточной регуляции (2003–2004 гг.)
- Профессор системной биологии Эдинбургского университета (2005 – настоящее время)
- Директор-основатель Центра системной биологии в Эдинбурге (2007–2011 гг.)
- Избран членом EMBO (2011 г.). [7]
- Член Королевского общества (2012 г.) [8]
- Член Королевского общества Эдинбурга (2013 г.) [9]
Награды
[ редактировать ]- Общества экспериментальной биологии (1999 г.) Президентская медаль
- Лекция Британской ассоциации развития науки на премию Чарльза Дарвина (2000 г.)
- Премия Saltire за шотландские исследования (2009)
- Правило Ашоффа (2015)
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Профиль Эдинбургского университета .
- ^ Профиль Innogen. Архивировано 13 апреля 2017 г. в Wayback Machine .
- ^ В. Хуанг, «Картирование ядра циркадных часов Arabidopsis определяет сетевую структуру осциллятора», Science , 2012, ПМИД 22403178 .
- ^ Перейти обратно: а б К. МакКлунг, «Циркадные ритмы растений» , The Plant Cell , 2006, PMC 1425852.
- ^ М. Нохалес и С.А. Кей, «Молекулярные механизмы в основе циркадного осциллятора растений» , Nature Structural and Molecular Biology , 2016, ПМИД 27922614
- ^ Чу, Инь Хун; Ситон, Дэниел Д.; Менгин, Вирджиния; Флис, Анна; Магфорд, Сэм Т.; Смит, Элисон М.; Ститт, Марк; Миллар, Эндрю Дж. (6 февраля 2017 г.). «Количественная связь циркадного времени со скоростью роста посредством углеродного метаболизма». bioRxiv 10.1101/105437 .
- ^ Профиль ЭМБО.
- ^ Профиль Королевского общества.
- ^ Профиль Королевского общества Эдинбурга.