Антонио Х. Хиральдес

Антонио Хесус Хиральдес (1975 г.р.) — испанский биолог развития и исследователь РНК в Медицинской школе Йельского университета , где он является заведующим кафедрой генетики и профессором генетики Фергюса Ф. Уоллеса. Он также связан с Йельским онкологическим центром и Йельским центром стволовых клеток.

Хиральдес специализируется на понимании того, как только что оплодотворенная яйцеклетка превращается в высокофункциональное и сложное животное. Это критический период эмбрионального развития , и многие пути и молекулы, которые управляют этой трансформацией, являются общими для всех видов животных. Хиральдес использует рыбок данио в качестве модельной системы, потому что ею можно легко манипулировать и визуализировать, а также потому, что генетические инструменты, позволяющие раскрыть ее секреты, очень сложны. Когда яйцеклетка оплодотворена , она должна отключить материнские сигналы, которые поддерживают ее идентичность, и активировать новую программу, чтобы стать здоровой зиготой , которая, в свою очередь, может развиться в полноценную взрослую особь. Хиральдес внес вклад в описание сдвига, который происходит после того, как эмбрион интерпретирует и выключает материнскую программу и активирует программу развития, содержащуюся в его собственном геноме .

Работа Хиральдеза имеет широкое значение для понимания генетики развития у людей и других видов, развития биологии РНК и изучения активации эмбриональных клеток в норме и при заболеваниях. Он был удостоен звания Говарда Хьюза . стипендиата факультета ^{[ 1 ]} и научный сотрудник Pew в области биомедицинских наук. Кроме того, он получил Премию Блаватника для молодых ученых (национальный финалист), Премию Вилчека за творческие перспективы в биомедицинской науке и Премию молодого ученого Джона Кендрю от Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL). ^{[ 2 ]}

Ранняя жизнь и образование

Хиральдес родился в 1975 году в Херес-де-ла-Фронтера, Испания. Он учился в средней школе La Salle Buen Pastor в Херес-де-ла-Фронтера, Испания. Затем он продолжил исследования в области химии и молекулярной биологии в Университете Кадиса и Автономном университете Мадрида . Будучи студентом, он работал с Хинесом Моратой в Центре молекулярной биологии Северо Очоа (CBMSO) в Мадриде. Хиральдес защитил докторскую диссертацию под руководством Стивена Коэна в Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL, Гейдельберг, 1998–2002 гг.), после чего последовал постдокторантуру у Александра Шира в Институте Скирболла (Нью-Йоркский университет) и Гарварде (2003–2006 гг.).

Карьера

Он основал свою лабораторию в Йельском университете в 2007 году, стал директором аспирантуры в 2012 году и оставил эту должность, чтобы стать заведующим кафедрой генетики в 2017 году, где он сейчас является профессором генетики Фергюса Ф. Уоллеса.

Исследовать

Хиральдес начал свою карьеру в Centro de Biologia Molecular Severo Ochoa (CBMSO) в Мадриде, работая над развитием дрозофилы под руководством Хинеса Мораты . Затем он перешел в EMBL, чтобы изучать механизмы развития крыла дрозофилы под руководством Стивена Коэна. Хиральдес идентифицировал ген Notum , названный так потому, что он вызывал дупликацию области notum при сверхэкспрессии в зачатке крыла. ^{[ 3 ]} Он обнаружил, что Notum кодирует секретируемый ингибитор, который снижает локальную концентрацию важной сигнальной молекулы развития, известной как Wingless .

Во время своей постдокторской карьеры в Институте Скирболла (Нью-Йоркский университет) и Гарварде вместе с Александром Широм Хиральдес исследовал роль микроРНК и механизма обработки микроРНК Dicer в эмбриональном развитии позвоночных . Исследования Хиральдеса мРНК и эмбриональных микроРНК привели к фундаментальному пониманию механизмов, с помощью которых материнская клетка переходит в саморегулирующуюся зиготу , процесс, известный как материнский переход в зиготу (MZT). Во время MZT активация зиготического генома регулирует материнские мРНК, но молекулярные эффекторы этой регуляции оставались загадкой. Giraldez и соавт. идентифицировали консервативную микроРНК, miR-430, которая репрессирует, деаденилирует и очищает ≈20% материнских мРНК2. МиР-430 представляет собой большое семейство микроРНК, консервативное у других позвоночных: миР-427 у Xenopus и миР-290-295/302 у мышей и людей. Эта работа, о которой сообщалось в журнале Science в 2005 и 2006 годах, выявила важность miRNAs в целом в различных аспектах эмбрионального развития и выявила новый механизм регуляции, опосредованной miRNA, известный как Deadenylation. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} В 2012 году Хиральдес возглавил исследование, показывающее, как миР-430 снижает трансляцию , прежде чем вызвать распад мРНК, и которое снова было опубликовано в журнале Science. ^{[ 6 ]} Работа Хиральдеза над миР-430 открыла новую область исследований в области генетики развития.

Когда Хиральдес основал свою лабораторию в Йельском университете, он продолжил исследовать нормативный код, определяющий эмбриональное развитие, используя рыбок данио в качестве модели. На заре своей лаборатории он открыл новый механизм процессинга микроРНК, независимый от Dicer , который требует каталитической активности Argonaute 2, типа белка Argonaute . ^{[ 7 ]} Этот путь необходим для процессинга миР-451 у позвоночных, чтобы регулировать развитие и клеточные ответы на стресс во время гемопоэза. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} Его работа также определила сотни мишеней для различных микроРНК во время эмбрионального развития, продемонстрировав, что микроРНК могут формировать паттерны экспрессии генов в пространстве и времени. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}

Лаборатория Хиральдез применила геномные подходы для понимания регуляции трансляции во время разработки. Используя рибосомный след, лаборатория идентифицировала новые транслированные гены, которые кодируют микропептиды , один из которых регулирует подвижность клеток в эмбриогенезе, как показал Александр Шир. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} и Бруно Реверсаде ^{[ 13 ]} лаборатории. Благодаря дальнейшему анализу трансляции работа Хиральдеза выявила важную роль состава кодонов и трансляции в регуляции стабильности мРНК во время перехода от материнской клетки к зиготе у разных видов. ^{[ 14 ]} Этот регуляторный слой должен быть сохранен, основываясь на его предыдущем открытии в дрожжах лабораторией Джеффа Коллера . ^{[ 15 ]} Работа Хиральдеза установила концепцию, согласно которой мРНК могут иметь дифференциальную стабильность в зависимости от состава кодонов и тРНК. доступности ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]} и показали важность регулирования уровней мРНК во время клеточных переходов и гомеостаза .

Дальнейшая работа в лаборатории Хиральдез изучила механизмы активации зиготического генома после оплодотворения . ^{[ 18 ]} Его лаборатория идентифицировала набор факторов транскрипции , которые позволили активировать миР-430 и большую часть генома после оплодотворения : материнский Nanog , Oct4 и SoxB1 . ^{[ 19 ]} Некоторые из этих факторов участвуют в поддержании стволовых клеток и клеточном перепрограммировании . ^{[ 20 ]} Эти результаты предлагают новое понимание того, как активируется геном, связывая клеточное перепрограммирование и перепрограммирование развития.

Текущая работа Хиральдеза включает расшифровку посттранскрипционного регуляторного кода во время развития и регуляцию клеточной дифференцировки в зиготе . В 2018 году Хиральдес выступил с основной лекцией в рамках серии ведущих направлений лаборатории Колд-Спринг-Харбор , которую можно посмотреть онлайн здесь.

Профессиональная деятельность

Хиральдес работал в нескольких крупных наблюдательных комитетах. Помимо того, что он является постоянным членом исследовательской секции NIH Dev1 , он также входил в состав Совета по обзору выпускников Pew Scholars и Фонда исследования рака Дэймона Раньона Комитета по присуждению стипендий .

Награды и почести

Стипендиат факультета HHMI (2016–2021 гг.)
Национальный финалист премии Блаватника молодым ученым (2016 г.)
Премия Вичека за творческие перспективы в области биомедицинской науки (2014 г.)
Ученый Pew в области биомедицинских наук (2008 г.)
Финалист премии NYAS для молодых исследователей имени Блаватника (2007)
Премия следователя Джона Кендрю Янга (2007)
Лоис Э. и Франклин Х. Топ-младший, Йельская стипендиальная премия (2007)

Личная жизнь

Хиральдес женат на коллеге-преподавателе Валентине Греко .

Ссылки

^ «Программа для преподавателей факультета HHMI» .
^ «Лауреат премии Джона Кендрю для молодых учёных» .
^ Модификация HSPG секретируемым ферментом Notum формирует градиент морфогена Wingless. Хиральдес А.Дж., Копли Р.Р., Коэн С.М. Ячейка разработчиков. Май 2002 г.;2(5):667-76.
^ МиР-430 рыб данио способствует деаденилированию и клиренсу материнских мРНК. Хиральдес А.Дж., Мисима Ю., Рихель Дж., Грокок Р.Дж., Ван Донген С., Иноуэ К., Энрайт А.Дж., Шир А.Ф. Наука. 2006 г., 7 апреля;312(5770):75-9. Электронная публикация 2006 г., 16 февраля
^ МикроРНК регулируют морфогенез мозга у рыбок данио. Хиральдес А.Дж., Чиналли Р.М., Гласнер М.Е., Энрайт А.Дж., Томсон Дж.М., Баскервиль С., Хаммонд С.М., Бартель Д.П., Шир А.Ф. Наука. 2005, 6 мая;308(5723):833-8. Электронная публикация 2005 г., 17 марта.
^ Профилирование рибосом показывает, что миР-430 уменьшает трансляцию, прежде чем вызвать распад мРНК у рыбок данио. Баззини А.А., Ли М.Т., Хиральдез А.Дж. Наука. 13 апреля 2012 г.;336(6078):233-7. Дои: 10.1126/science.1215704. Электронная публикация 2012 г., 15 марта
^ Перейти обратно: ^а ^б Новый путь процессинга микроРНК, независимый от Dicer, требует каталитической активности Argonaute2. Сифуэнтес Д., Сюэ Х., Тейлор Д.В., Патнод Х., Мишима Ю., Челуфи С., Ма Э., Мане С., Хэннон Г.Дж., Лоусон Н.Д., Вулф С.А., Хиральдез А.Дж. Наука. 25 июня 2010 г.; 328 (5986): 1694-8. doi: 10.1126/science.1190809. Электронная публикация 2010 г., 6 мая
^ Независимый от dicer путь биогенеза микроРНК, требующий катализа Ago. Челуфи С., Дос Сантос Кол., Чонг М.М., Хэннон Г.Дж. Природа. 3 июня 2010 г.; 465(7298): 584-9. дои: 10.1038/nature09092
^ МиР-1 и миР-133 рыбок данио формируют экспрессию мышечных генов и регулируют организацию саркомерного актина. Мисима Ю, Абреу-Гуджер С, Стейтон А.А., Сталхут С, Шу С, Ченг С, Герштейн М, Энрайт А.Дж., Хиральдез А.Дж. Генс Дев. 2009 год
^ Дифференциальная регуляция мРНК зародышевой линии в соме и половых клетках с помощью миР-430 рыбок данио. Мисима Й., Хиральдез А.Дж., Такеда Й., Фудзивара Т., Сакамото Х., Шир А.Ф., Иноуэ К. Карр Биол. 7 ноября 2006 г.; 16 (21): 2135-42.
^ Малыш: эмбриональный сигнал, который способствует движению клеток через рецепторы апелина. Паули А., Норрис М.Л., Вален Е., Чу Г.Л., Ганьон Дж.А., Циммерман С., Митчелл А., Ма Дж., Дубрулль Дж., Рейон Д., Цай С.К., Йонг Дж.К., Сагателян А., Шир А.Ф. Наука. 14 февраля 2014 г.; 343 (6172): 1248636. doi: 10.1126/science.1248636. Epub, 9 января 2014 г.
^ Передача сигналов у малышей регулирует миграцию мезодермальных клеток ниже передачи сигналов Nodal. Норрис М.Л., Паули А., Ганьон Дж.А., Лорд Н.Д., Роджерс К.В., Мосиманн С., Зон Л.И., Шир А.Ф. Элифе. 2017 ноя 9;6. пии: e22626. doi: 10.7554/eLife.22626
^ Гормональный пептид Elabela направляет ангиобласты к средней линии во время васкулогенеза. Хелкер КС, Шуерманн А, Поллманн С, Чнг СК, Кифер Ф, Реверсейд Б, Херцог В. Элифе. 2015, 27 мая;4. doi: 10.7554/eLife.06726.
^ Идентичность кодонов регулирует стабильность мРНК и эффективность трансляции во время перехода от матери к зиготе. Баззини А.А., Дель Визо Ф, Морено-Матеос М.А., Джонстон Т.Г., Вейнар С.Э., Цинь Ю, Яо Дж., Хоха М.К., Хиральдез А.Дж. EMBO J. 4 октября 2016 г.; 35 (19): 2087-2103. Epub 2016, 19 июля.
^ Оптимальность кодонов является основным фактором, определяющим стабильность мРНК. Пресняк В., Алхусаини Н., Чен Ю.Х., Мартин С., Моррис Н., Клайн Н., Олсон С., Вайнберг Д., Бейкер К.Э., Грейвли Б.Р., Коллер Дж. Селл. 12 марта 2015 г.; 160 (6): 1111-24. doi: 10.1016/j.cell.2015.02.029.
^ Оптимальность, смещение и использование кодонов при трансляции и распаде мРНК. Хэнсон Дж., Коллер Дж. Nat Rev Mol Cell Biol. Январь 2018 г.;19(1):20–30. doi: 10.1038/номер.2017.91. Epub, 11 октября 2017 г. Обзор.
^ Начинается слишком рано: восходящие рамки считывания подавляют нисходящий перевод. Макгичи AM, Инголия NT. EMBO J. 1 апреля 2016 г.; 35 (7): 699-700. doi: 10.15252/embj.201693946. Epub 2016, 19 февраля.
^ Активация зиготического генома во время перехода от матери к зиготе. Ли М.Т., Бонно А.Р., Хиральдез А.Дж. Annu Rev Cell Dev Biol. 2014;30:581-613. doi: 10.1146/annurev-cellbio-100913-013027. Epub, 11 августа 2014 г. Обзор.
^ Nanog, Pou5f1 и SoxB1 активируют экспрессию зиготических генов во время перехода от материнского к зиготическому типу. Ли М.Т., Бонно А.Р., Такач С.М., Баззини А.А., ДиВито К.Р., Флеминг Э.С., Хиральдез А.Дж. Природа. 21 ноября 2013 г.;503(7476):360-4. дои: 10.1038/nature12632. Epub, 22 сентября 2013 г.
^ Основы развития индуцированной плюрипотентности. Такахаши К., Яманака С. Развитие. 1 октября 2015 г.; 142(19): 3274-85. дои: 10.1242/dev.114249. Обзор.

Внешние ссылки

^ Антонио Хиральдес: на вершине айсберга микроРНК. Хиральдез А. Дж. Cell Biol. 29 июня 2009 г.;185(7):1132-3. дои: 10.1083/jcb.1857pi.
^ Ученые Йельского университета отслеживают развитие эмбриона. Хэтэуэй, B. Sci Tech Daily. Февраль 2017 г. https://scitechdaily.com/yale-scientists-track-the-development-of-the-embryo/

[1] «Программа для преподавателей факультета HHMI» .

[2] «Лауреат премии Джона Кендрю для молодых учёных» .

[3] Модификация HSPG секретируемым ферментом Notum формирует градиент морфогена Wingless. Хиральдес А.Дж., Копли Р.Р., Коэн С.М. Ячейка разработчиков. Май 2002 г.;2(5):667-76.

[4] МиР-430 рыб данио способствует деаденилированию и клиренсу материнских мРНК. Хиральдес А.Дж., Мисима Ю., Рихель Дж., Грокок Р.Дж., Ван Донген С., Иноуэ К., Энрайт А.Дж., Шир А.Ф. Наука. 2006 г., 7 апреля;312(5770):75-9. Электронная публикация 2006 г., 16 февраля

[5] МикроРНК регулируют морфогенез мозга у рыбок данио. Хиральдес А.Дж., Чиналли Р.М., Гласнер М.Е., Энрайт А.Дж., Томсон Дж.М., Баскервиль С., Хаммонд С.М., Бартель Д.П., Шир А.Ф. Наука. 2005, 6 мая;308(5723):833-8. Электронная публикация 2005 г., 17 марта.

[6] Профилирование рибосом показывает, что миР-430 уменьшает трансляцию, прежде чем вызвать распад мРНК у рыбок данио. Баззини А.А., Ли М.Т., Хиральдез А.Дж. Наука. 13 апреля 2012 г.;336(6078):233-7. Дои: 10.1126/science.1215704. Электронная публикация 2012 г., 15 марта

[:0-7] Перейти обратно: ^а ^б Новый путь процессинга микроРНК, независимый от Dicer, требует каталитической активности Argonaute2. Сифуэнтес Д., Сюэ Х., Тейлор Д.В., Патнод Х., Мишима Ю., Челуфи С., Ма Э., Мане С., Хэннон Г.Дж., Лоусон Н.Д., Вулф С.А., Хиральдез А.Дж. Наука. 25 июня 2010 г.; 328 (5986): 1694-8. doi: 10.1126/science.1190809. Электронная публикация 2010 г., 6 мая

[8] Независимый от dicer путь биогенеза микроРНК, требующий катализа Ago. Челуфи С., Дос Сантос Кол., Чонг М.М., Хэннон Г.Дж. Природа. 3 июня 2010 г.; 465(7298): 584-9. дои: 10.1038/nature09092

[9] МиР-1 и миР-133 рыбок данио формируют экспрессию мышечных генов и регулируют организацию саркомерного актина. Мисима Ю, Абреу-Гуджер С, Стейтон А.А., Сталхут С, Шу С, Ченг С, Герштейн М, Энрайт А.Дж., Хиральдез А.Дж. Генс Дев. 2009 год

[10] Дифференциальная регуляция мРНК зародышевой линии в соме и половых клетках с помощью миР-430 рыбок данио. Мисима Й., Хиральдез А.Дж., Такеда Й., Фудзивара Т., Сакамото Х., Шир А.Ф., Иноуэ К. Карр Биол. 7 ноября 2006 г.; 16 (21): 2135-42.

[11] Малыш: эмбриональный сигнал, который способствует движению клеток через рецепторы апелина. Паули А., Норрис М.Л., Вален Е., Чу Г.Л., Ганьон Дж.А., Циммерман С., Митчелл А., Ма Дж., Дубрулль Дж., Рейон Д., Цай С.К., Йонг Дж.К., Сагателян А., Шир А.Ф. Наука. 14 февраля 2014 г.; 343 (6172): 1248636. doi: 10.1126/science.1248636. Epub, 9 января 2014 г.

[12] Передача сигналов у малышей регулирует миграцию мезодермальных клеток ниже передачи сигналов Nodal. Норрис М.Л., Паули А., Ганьон Дж.А., Лорд Н.Д., Роджерс К.В., Мосиманн С., Зон Л.И., Шир А.Ф. Элифе. 2017 ноя 9;6. пии: e22626. doi: 10.7554/eLife.22626

[13] Гормональный пептид Elabela направляет ангиобласты к средней линии во время васкулогенеза. Хелкер КС, Шуерманн А, Поллманн С, Чнг СК, Кифер Ф, Реверсейд Б, Херцог В. Элифе. 2015, 27 мая;4. doi: 10.7554/eLife.06726.

[14] Идентичность кодонов регулирует стабильность мРНК и эффективность трансляции во время перехода от матери к зиготе. Баззини А.А., Дель Визо Ф, Морено-Матеос М.А., Джонстон Т.Г., Вейнар С.Э., Цинь Ю, Яо Дж., Хоха М.К., Хиральдез А.Дж. EMBO J. 4 октября 2016 г.; 35 (19): 2087-2103. Epub 2016, 19 июля.

[15] Оптимальность кодонов является основным фактором, определяющим стабильность мРНК. Пресняк В., Алхусаини Н., Чен Ю.Х., Мартин С., Моррис Н., Клайн Н., Олсон С., Вайнберг Д., Бейкер К.Э., Грейвли Б.Р., Коллер Дж. Селл. 12 марта 2015 г.; 160 (6): 1111-24. doi: 10.1016/j.cell.2015.02.029.

[16] Оптимальность, смещение и использование кодонов при трансляции и распаде мРНК. Хэнсон Дж., Коллер Дж. Nat Rev Mol Cell Biol. Январь 2018 г.;19(1):20–30. doi: 10.1038/номер.2017.91. Epub, 11 октября 2017 г. Обзор.

[17] Начинается слишком рано: восходящие рамки считывания подавляют нисходящий перевод. Макгичи AM, Инголия NT. EMBO J. 1 апреля 2016 г.; 35 (7): 699-700. doi: 10.15252/embj.201693946. Epub 2016, 19 февраля.

[18] Активация зиготического генома во время перехода от матери к зиготе. Ли М.Т., Бонно А.Р., Хиральдез А.Дж. Annu Rev Cell Dev Biol. 2014;30:581-613. doi: 10.1146/annurev-cellbio-100913-013027. Epub, 11 августа 2014 г. Обзор.

[19] Nanog, Pou5f1 и SoxB1 активируют экспрессию зиготических генов во время перехода от материнского к зиготическому типу. Ли М.Т., Бонно А.Р., Такач С.М., Баззини А.А., ДиВито К.Р., Флеминг Э.С., Хиральдез А.Дж. Природа. 21 ноября 2013 г.;503(7476):360-4. дои: 10.1038/nature12632. Epub, 22 сентября 2013 г.

[20] Основы развития индуцированной плюрипотентности. Такахаши К., Яманака С. Развитие. 1 октября 2015 г.; 142(19): 3274-85. дои: 10.1242/dev.114249. Обзор.

[21] Антонио Хиральдес: на вершине айсберга микроРНК. Хиральдез А. Дж. Cell Biol. 29 июня 2009 г.;185(7):1132-3. дои: 10.1083/jcb.1857pi.

[22] Ученые Йельского университета отслеживают развитие эмбриона. Хэтэуэй, B. Sci Tech Daily. Февраль 2017 г. https://scitechdaily.com/yale-scientists-track-the-development-of-the-embryo/

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 1 ]

[ 2 ]