Гэри Рувкун
Гэри Брюс Рувкун (родился в марте 1952 года, Беркли, Калифорния ) [1] — американский молекулярный биолог из Массачусетской больницы общего профиля и профессор генетики Гарвардской медицинской школы в Бостоне . [2] Рувкун открыл механизм, с помощью которого lin-4 , первая микроРНК (миРНК), открытая Виктором Амбросом , регулирует трансляцию целевых информационных РНК посредством несовершенного спаривания оснований с этими мишенями, а также открыл вторую микроРНК, let-7 , и что она сохраняется во всей филогении животных, включая человека. Эти открытия микроРНК открыли новый мир регуляции РНК в беспрецедентно малых масштабах и механизм этой регуляции. Рувкун также обнаружил множество особенностей инсулиноподобной передачи сигналов в регуляции старения и метаболизма. В 2019 году он был избран членом Американского философского общества .
Образование [ править ]
Рувкун получил степень бакалавра в 1973 году в Калифорнийском университете в Беркли . Его докторская работа была выполнена в Гарвардском университете в лаборатории Фредерика М. Осубеля , где он исследовал бактериальные фиксации азота гены . Рувкун закончил постдокторантуру у Роберта Хорвица в Массачусетском технологическом институте (MIT) и Уолтера Гилберта из Гарварда. [3]
Исследования [ править ]
мРНК lin-4 [ править ]
Исследование Рувкуна показало, что микроРНК lin-4 , регуляторная РНК из 22 нуклеотидов, открытая в 1992 году лабораторией Виктора Амброса , регулирует свою целевую мРНК lin-14 , образуя несовершенные дуплексы РНК для подавления трансляции. Первое указание на то, что ключевой регуляторный элемент гена lin-14 , распознаваемый продуктом гена lin-4 , находится в 3'-нетранслируемой области lin-14, было получено в результате анализа lin-14 мутаций, приводящих к увеличению функции , которые показали, что они представляют собой делеции консервативных элементов в lin-14 3'-нетранслируемой области . Удаление этих элементов ослабляет нормальную специфическую на поздней стадии репрессию продукции белка LIN-14, и lin-4 необходим для этой репрессии нормальной lin-14 . 3'-нетранслируемой областью [4] [5] Ключевым прорывом стало открытие лаборатории Амброса, что lin-4 кодирует очень маленький продукт РНК, определяющий 22-нуклеотидные микроРНК. Когда Амброс и Рувкун сравнили последовательность микроРНК lin-4 и 3'-нетранслируемой области lin-14 , они обнаружили, что пары оснований РНК lin-4 с консервативными выпуклостями и петлями соответствуют 3'-нетранслируемой области lin-14. мишени мРНК, и что lin-14 мутации усиления функции удаляют эти комплементарные сайты lin-4 , чтобы облегчить нормальную репрессию трансляции lin-4 . Кроме того, они показали, что lin-14 3'-нетранслируемая область может вызывать эту lin-4 -зависимую репрессию трансляции на несвязанных мРНК путем создания химерных мРНК, которые были lin-4 -чувствительными. В 1993 году Рувкун сообщил в журнале Cell о регуляции lin-14 с помощью lin-4 . [6] В том же выпуске Cell . Виктор Амброс описал регуляторный продукт lin-4 как небольшую РНК [7] Эти статьи открыли новый мир регуляции РНК в беспрецедентно малых масштабах и механизм этой регуляции. [8] [9] В совокупности это исследование теперь признано первым описанием микроРНК и механизма, с помощью которого дуплексы микроРНК::мРНК с частично спаренными основаниями ингибируют трансляцию. [10]
микроРНК, let-7 [ править ]
В 2000 году лаборатория Рувкуна сообщила об идентификации второй микроРНК C. elegans , let-7 , которая, как и первая микроРНК, регулирует трансляцию целевого гена, в данном случае lin-41 , посредством несовершенного спаривания оснований с 3'-нетранслируемой областью эту мРНК. [11] [12] Это было показателем того, что регуляция микроРНК посредством комплементарности 3'-UTR может быть общей особенностью и что, вероятно, будет больше микроРНК. Общность регуляции микроРНК для других животных была установлена лабораторией Рувкуна позже в 2000 году, когда они сообщили, что последовательность и регуляция микроРНК let-7 консервативны во всей филогении животных, в том числе и у людей. [13] В настоящее время открыты тысячи микроРНК, что указывает на существование мира регуляции генов при таком размере.
микроРНК и миРНК [ править ]
миРНК того же размера из 21–22 нуклеотидов, что и lin-4 и let-7, Когда в 1999 году Гамильтон и Баулкомб в растениях обнаружили [14] поля РНКи и микроРНК внезапно сошлись. Казалось вероятным, что miRNA и siRNA одинакового размера будут использовать сходные механизмы. Совместными усилиями лаборатории Мелло и Рувкуна показали, что первые известные компоненты РНК-интерференции и их паралоги, белки Dicer и PIWI, используются как микроРНК, так и миРНК. [15] Лаборатория Рувкуна в 2003 году идентифицировала гораздо больше микроРНК, [16] [17] идентифицировали микроРНК из нейронов млекопитающих, [18] а в 2007 году открыл множество новых белков-кофакторов для функции микроРНК. [19] [20] [21]
Обмен веществ и elegans долголетие C.
Лаборатория Рувкуна также обнаружила, что инсулиноподобный сигнальный путь контролирует метаболизм и продолжительность жизни C. elegans. Класс [22] Джонсон [23] и Кеньон [24] показали, что программа задержки развития, опосредованная мутациями в возрасте 1 года и daf-2, увеличивает продолжительность жизни C. elegans. Лаборатория Рувкуна установила, что эти гены представляют собой инсулиноподобный рецептор и нижестоящую фосфатидилинозитолкиназу, которая связывается с продуктом гена daf-16 , высококонсервативным фактором транскрипции Forkhead. Гомологи этих генов теперь участвуют в регуляции старения человека. [25] Эти данные также важны для диабета, поскольку ортологи daf-16 млекопитающих (называемые факторами транскрипции FOXO) также регулируются инсулином. Лаборатория Рувкуна использовала полногеномные библиотеки РНКи, чтобы обнаружить полный набор генов, которые регулируют старение и обмен веществ. Многие из этих генов широко консервативны в филогении животных и, вероятно, определяют нейроэндокринную систему, которая оценивает и регулирует запасы энергии и определяет метаболические пути на основе этого статуса.
: Поиск внеземных геномов SETG
С 2000 года лаборатория Рувкуна в сотрудничестве с Марией Зубер из Массачусетского технологического института , Крисом Карром (сейчас из Технологического института Джорджии) и Майклом Финни (ныне биотехнологическим предпринимателем из Сан-Франциско) разрабатывает протоколы и инструменты, которые могут амплифицировать и секвенировать ДНК и РНК для поиска для жизни на другой планете, которая наследственно связана с Древом Жизни на Земле. Проект «Поиск внеземных геномов» (SETG) разрабатывает небольшой инструмент, который может определять последовательности ДНК на Марсе (или любом другом планетарном теле) и отправлять информацию из этих файлов последовательностей ДНК на Землю для сравнения с жизнью на Земле.
Надзор врожденным за иммунитетом
В 2012 году Рувкун внес оригинальный вклад в область иммунологии, опубликовав в журнале Cell статью , описывающую элегантный механизм надзора за врожденным иммунитетом у животных, основанный на мониторинге основных клеточных функций хозяина, которые часто саботируется микробными токсинами в ходе инфекции. [26]
Солнечной системы пределами жизнь за Микробная
В 2019 году Рувкун вместе с Крисом Карром, Майком Финни и Марией Зубер [27] представил аргумент, что появление сложной микробной жизни на Земле вскоре после ее охлаждения, а также недавние открытия Горячих Юпитеров и разрушительные планетарные миграции в экзопланетных системах способствуют распространению микробной жизни, основанной на ДНК, по всей галактике. Проект SETG работает над тем, чтобы НАСА отправило секвенатор ДНК на Марс для поиска там жизни в надежде, что доказательства будут обнаружены того, что жизнь изначально возникла не на Земле , а в других частях Вселенной . [28]
и признание Опубликованные статьи
По состоянию на 2018 год Рувкун опубликовал около 150 научных статей. Рувкун получил множество наград за вклад в медицинскую науку, за вклад в область старения. [29] и к открытию микроРНК . [30] Он является лауреатом премии Ласкера за фундаментальные медицинские исследования. [31] и Международная премия Фонда Гейрднера медаль Бенджамина Франклина в области наук о жизни. [32] Рувкун был избран членом Национальной академии наук в 2008 году.
Награды [ править ]
- Премия Льюиса С. Розенстиля 2005 года за выдающуюся работу в области медицинских исследований Университета Брандейса (совместно с Крейгом Мелло , Эндрю Файром и Виктором Амбросом )
- 2007 года Трехлетняя премия Уоррена , Массачусетская больница общего профиля (совместно с Виктором Амбросом )
- 2008 г. Международная премия Фонда Гайрднера (совместно с Виктором Амбросом )
- 2008 Медаль Бенджамина Франклина в области наук о жизни (совместно с Виктором Амбросом и Дэвидом Баулкомбом )
- 2008 года Премия Фонда Ласкера за фундаментальные медицинские исследования (совместно с Виктором Амбросом и Дэвидом Баулкомбом )
- 2008 Национальная академия наук
- , 2009 г. Премия Луизы Гросс Хорвиц , Колумбийский университет (совместно с Виктором Амбросом )
- 2009 Американская академия искусств и наук
- 2009 года Премия Массри от Медицинской школы Кека Университета Южной Калифорнии (совместно с Виктором Амбросом )
- 2009 Медицинский институт
- 2011 Международная премия Дэна Дэвида , присужденная Тель-Авивским университетом , Израиль (совместно с Синтией Кеньон )
- 2012 года Премия доктора Пола Янссена за биомедицинские исследования с Виктором Амбросом
- 2014 г. Премия Вольфа в области медицины (совместно с Виктором Амбросом )
- 2015 года Премия за прорыв в области наук о жизни (совместно с К. Дэвидом Аллисом , Виктором Амбросом , Алимом Луи Бенабидом, Дженнифер А. Дудна и Эммануэль Шарпантье).
- 2016 Премия March of Dimes в области биологии развития (совместно с Виктором Амбросом ) [33]
Ссылки [ править ]
- ^ Кто есть кто в Америке, 66-е издание. Том 2: М – З. Маркиз Кто есть кто, Беркли-Хайтс, 2011 г., с. 3862
- ^ Наир, П. (2011). «Профиль Гэри Рувкуна» . Труды Национальной академии наук . 108 (37): 15043–5. Бибкод : 2011PNAS..10815043N . дои : 10.1073/pnas.1111960108 . ПМК 3174634 . ПМИД 21844349 .
- ^ Страница факультета Гарвардской медицинской школы
- ^ Арасу, П.; Вайтман, Б.; Рувкун, Г. (1991). «Временная регуляция lin-14 посредством антагонистического действия двух других гетерохронных генов, lin-4 и lin-28» . Гены и развитие . 5 (10): 1825–1833. дои : 10.1101/гад.5.10.1825 . ПМИД 1916265 .
- ^ Вайтман, Б.; Бурглин, ТР; Гатто, Дж.; Арасу, П.; Рувкун, Г. (1991). «Отрицательные регуляторные последовательности в 3'-нетранслируемой области lin-14 необходимы для создания временного переключения во время развития Caenorhabditis elegans» . Гены и развитие . 5 (10): 1813–1824. дои : 10.1101/gad.5.10.1813 . ПМИД 1916264 .
- ^ Вайтман, Б.; Ха, я.; Рувкун, Г. (1993). «Посттранскрипционная регуляция гетерохронного гена lin-14 с помощью lin-4 опосредует формирование временного паттерна у C. Elegans» . Клетка . 75 (5): 855–862. дои : 10.1016/0092-8674(93)90530-4 . ПМИД 8252622 .
- ^ Ли, RC; Фейнбаум, РЛ; Амброс, В. (1993). «Гетерохронный ген lin-4 C. Elegans кодирует малые РНК с антисмысловой комплементарностью к lin-14» . Клетка . 75 (5): 843–854. дои : 10.1016/0092-8674(93)90529-Y . ПМИД 8252621 .
- ^ Рувкун, Г; Вайтман, Б; Бурглин, Т; Арасу, П. (1991). «Доминантные мутации усиления функции, которые приводят к неправильной регуляции гетерохронного гена lin-14 C. Elegans, и эволюционные последствия доминантных мутаций в генах, формирующих паттерны». Разработка. Добавка . 1 : 47–54. ПМИД 1742500 .
- ^ Рувкун, Г.; Амброс, В.; Коулсон, А.; Уотерстон, Р.; Салстон, Дж.; Хорвиц, HR (1989). «Молекулярная генетика гетерохронного гена Lin-14 Caenorhabditis Elegans» . Генетика . 121 (3): 501–516. дои : 10.1093/генетика/121.3.501 . ПМК 1203636 . ПМИД 2565854 .
- ^ Рувкун, Г.; Вайтман, Б.; Ха, И. (2004). «20 лет потребовалось, чтобы осознать важность крошечных РНК» . Клетка . 116 (2 дополнения): S93–S96, 2 S96 после S96. дои : 10.1016/S0092-8674(04)00034-0 . ПМИД 15055593 . S2CID 17490257 .
- ^ Рейнхарт, Би Джей; Слэк, Ф.Дж.; Бассон, М.; Паскинелли, А.Е.; Беттингер, Дж. К.; Ругви, А.Е.; Хорвиц, HR; Рувкун, Г. (2000). «21-нуклеотидная РНК let-7 регулирует сроки развития Caenorhabditis elegans». Природа . 403 (6772): 901–906. Бибкод : 2000Natur.403..901R . дои : 10.1038/35002607 . ПМИД 10706289 . S2CID 4384503 .
- ^ Слэк, Ф.Дж.; Бассон, М.; Лю, З.; Амброс, В.; Хорвиц, HR; Рувкун, Г. (2000). «Ген lin-41 RBCC действует в гетерохронном пути C. Elegans между регуляторной РНК let-7 и транскрипционным фактором LIN-29» . Молекулярная клетка . 5 (4): 659–669. дои : 10.1016/S1097-2765(00)80245-2 . ПМИД 10882102 .
- ^ Паскинелли, А.Е.; Рейнхарт, Би Джей; Слэк, Ф.; Мартиндейл, MQ; Курода, Мичиган; Маллер, Б.; Хейворд, округ Колумбия; Болл, Э.Э.; Дегнан, Б.; Мюллер, Б.; Весна, П.; Шринивасан, младший; Фишман, А.; Финнерти, М.; Корбо, Дж.; Левин, Дж.; Лихи, М.; Дэвидсон, П.; Рувкун, Э. (2000). «Сохранение последовательности и временной экспрессии гетерохронной регуляторной РНК let-7». Природа . 408 (6808): 86–89. Бибкод : 2000Natur.408...86P . дои : 10.1038/35040556 . ПМИД 11081512 . S2CID 4401732 .
- ^ Гамильтон, Эй Джей; Баулкомб, округ Колумбия (1999). «Вид малых антисмысловых РНК, вызывающих посттранскрипционное молчание генов у растений». Наука . 286 (5441): 950–952. дои : 10.1126/science.286.5441.950 . ПМИД 10542148 .
- ^ Гришок, А.; Паскинелли, А.Е.; Конте, Д.; Ли, Н.; Пэрриш, С.; Ха, я.; Бэйли, ДЛ; Огонь, А.; Рувкун, Г.; Мелло, CC (2001). «Гены и механизмы, связанные с интерференцией РНК, регулируют экспрессию малых височных РНК, которые контролируют сроки развития C. Elegans» . Клетка . 106 (1): 23–34. дои : 10.1016/S0092-8674(01)00431-7 . ПМИД 11461699 . S2CID 6649604 .
- ^ Град, Ю.; Аах, Дж.; Хейс, Джорджия; Рейнхарт, Би Джей; Черч, генеральный директор; Рувкун, Г.; Ким, Дж. (2003). «Вычислительная и экспериментальная идентификация микроРНК C. Elegans» . Молекулярная клетка . 11 (5): 1253–1263. дои : 10.1016/S1097-2765(03)00153-9 . ПМИД 12769849 .
- ^ Парри, Д.; Сюй, Дж.; Рувкун, Г. (2007). «Полногеномный скрининг РНКи на гены пути микроРНК C. Elegans» . Современная биология . 17 (23): 2013–2022. дои : 10.1016/j.cub.2007.10.058 . ПМК 2211719 . ПМИД 18023351 .
- ^ Ким, Дж.; Кричевский А.; Град, Ю.; Хейс, Г.; Косик, К.; Черч, Г.; Рувкун, Г. (2004). «Идентификация многих микроРНК, которые очищаются совместно с полирибосомами в нейронах млекопитающих» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (1): 360–365. Бибкод : 2004PNAS..101..360K . дои : 10.1073/pnas.2333854100 . ПМК 314190 . ПМИД 14691248 .
- ^ Хейс, Г.; Франд, А.; Рувкун, Г. (2006). «Гены паралогичных микроРНК mir-84 и let-7 Caenorhabditis elegans управляют прекращением линьки через консервативные ядерные рецепторы гормонов NHR-23 и NHR-25» . Разработка . 133 (23): 4631–4641. дои : 10.1242/dev.02655 . ПМИД 17065234 .
- ^ Хейс, Г.; Рувкун, Г. (2006). «Неправильная экспрессия микроРНК let-7 Caenorhabditis elegans достаточна для управления программами развития» . Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии . 71 : 21–27. дои : 10.1101/sqb.2006.71.018 . ПМИД 17381276 .
- ^ Пирс, М.; Уэстон, М.; Фрич, Б.; Габель, Х.; Рувкун, Г.; Соукуп, Г. (2008). «Консервация семейства микроРНК-183 и экспрессия мерцательных нейросенсорных органов» . Эволюция и развитие . 10 (1): 106–113. дои : 10.1111/j.1525-142X.2007.00217.x . ПМЦ 2637451 . ПМИД 18184361 .
- ^ Класс, М.; Хирш, Д. (1976). «Невозрастной вариант развития Caenorhabditis elegans». Природа . 260 (5551): 523–525. Бибкод : 1976Natur.260..523K . дои : 10.1038/260523a0 . ПМИД 1264206 . S2CID 4212418 .
- ^ Фридман, Д.Б.; Джонсон, Т.Э. (1988). «Мутация гена Age-1 у Caenorhabditis Elegans продлевает жизнь и снижает фертильность гермафродитов» . Генетика . 118 (1): 75–86. дои : 10.1093/генетика/118.1.75 . ПМЦ 1203268 . ПМИД 8608934 .
- ^ Кеньон, К.; Чанг, Дж.; Генш, Э.; Руднер, А.; Табтианг, Р. (1993). «Мутант C. Elegans, который живет в два раза дольше дикого типа». Природа . 366 (6454): 461–464. Бибкод : 1993Natur.366..461K . дои : 10.1038/366461a0 . ПМИД 8247153 . S2CID 4332206 .
- ^ Кеньон, CJ (2010). «Генетика старения». Природа . 464 (7288): 504–512. Бибкод : 2010Natur.464..504K . дои : 10.1038/nature08980 . ПМИД 20336132 . S2CID 2781311 .
- ^ Мело, Жюстин А.; Рувкун, Гэри (13 апреля 2012 г.). «Инактивация консервативных генов C. elegans задействует защиту, связанную с патогенами и ксенобиотиками» . Клетка . 149 (2): 452–466. дои : 10.1016/j.cell.2012.02.050 . ISSN 1097-4172 . ПМК 3613046 . ПМИД 22500807 .
- ^ Рувкун, Гэри (17 апреля 2019 г.). «Видео на YouTube (24:32) — Обсуждение прорыва 2019 — То, что верно для E. coli на Земле, будет верно и для жизни на Проксиме Центавра b» . Университет Беркли . Проверено 9 июля 2019 г.
- ^ Чотинер, Исаак (8 июля 2019 г.). «Что, если жизнь не зародилась на Земле?» . Житель Нью-Йорка . ISSN 0028-792X . Проверено 9 июля 2019 г.
- ^ «Объявлены лауреаты 10-летия премии Дэна Дэвида 2011 года: братья Коэны — за кино; Маркус Фельдман — за эволюцию; Синтия Кеньон и Гэри Рувкун — за старение» . www.newswire.ca . Проверено 25 апреля 2018 г.
- ↑ «Гэри Рувкун». Архивировано 12 мая 2008 г. в Wayback Machine - The Gairdner Foundation (получено 25 мая 2008 г.).
- ↑ «Гэри Рувкун». Архивировано 16 июля 2010 г. в Wayback Machine - The Lasker Foundation (получено 15 сентября 2008 г.).
- ^ «Премия Франклина» . Архивировано из оригинала 15 мая 2008 года . Проверено 14 декабря 2021 г.
- ^ «Виктор Амброс награжден премией March of Dimes 2016 за совместное открытие микроРНК» . Медицинская школа Массачусетского университета. 3 мая 2016 г. Проверено 9 сентября 2016 г.
Внешние ссылки [ править ]
- Живые люди
- Американские учёные-евреи
- Американские генетики
- Биогеронтологи
- Преподаватели Гарвардской медицинской школы
- Лауреаты премии Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования
- Члены Национальной академии наук США
- 1952 года рождения
- Лауреаты премии Массри
- Выпускники Гарвардской медицинской школы
- Выпускники Калифорнийского университета в Беркли
- Члены Американского философского общества
- Американские евреи XXI века
- Члены Национальной медицинской академии
- Лауреаты медали Бенджамина Франклина (Институт Франклина)