Hugo J. Bellen - Hugo J. Bellen

Hugo J. Bellen
Hugo J. Bellen.jpg
narozený1953 (věk 66–67)
NárodnostBelgie
Státní občanstvíUSA
Alma mater
Ocenění
  • Fulbrightova cena (1983)
  • N.A.T.O. Přátelství (1986-1987)
  • Michael E. DeBakey, MD, cena za vynikající výzkum (1995, 2016)[1]
  • Cena děkana za vynikající výsledky v postgraduálním vzdělávání (1999)
  • Charles Darwin Chair in Genetics (1999)
  • March of Dimes Chair ve vývojové biologii (2000)
  • Profesor významné služby BCM (2010)
  • Cena Distinguished Alumnus, University of California, Davis (2011)[2]
  • Cena Linda a Jacka Gilla za význačný vyšetřovatel neurovědy (2012)[3]
  • Cena George W. Beadle (2014)[4]
  • Miegunyah Distinguished Fellowship of the University of Melbourne (2015)[5]
  • Člen Národní akademie věd Spojených států (2020)[6]
  • Člen Americké akademie umění a věd (2020)[7]
Vědecká kariéra
PoleGenetika, Vývojová biologie, Neurovědy
InstituceBaylor College of Medicine, Howard Hughes Medical Institute
Doktorský poradceJohn A. Kiger Jr.
Ostatní akademičtí poradciWalter J. Gehring, postdoktorský poradce

Hugo J. Bellen je profesorem na Baylor College of Medicine a vyšetřovatel na Howard Hughes Medical Institute[8] kdo studuje genetika a neurobiologie v modelový organismus, Drosophila melanogaster, ovocná muška.

Vzdělání a kariéra

Hugo Bellen je výzkumným pracovníkem Howarda Hughese Medical Institute a profesorem významné služby na Baylor College of Medicine (BCM) v odděleních molekulární a lidské genetiky a neurovědy. Dr. Bellen, původem z Belgie, získal titul v oboru obchodního inženýrství na Solvay School of Business na univerzitě v Bruselu, titul předveterinární medicíny na univerzitě v Antverpách a doktorát z veterinární medicíny na univerzitě v Gentu. Získal titul Ph.D. v genetice z University of California v Davisu a dokončil postdoktorandský výzkum v laboratoři v Dr. Walter Gehring na univerzitě v Basileji ve Švýcarsku. Nezávislou kariéru zahájil jako vyšetřovatel HHMI na BCM v roce 1989 a od svého založení v roce 2011 nastoupil do Neurologického výzkumného ústavu v dětské nemocnici v Texasu.

Jeden z předních světových výzkumníků v genetice Drosophila (ovocná muška), skupina Dr. Bellen významně přispěla k našemu porozumění vývoji nervového systému, synaptickému přenosu a mechanismům neurodegenerace. Jako vedoucí projektu Drosophila Gene Disruption Project vyvinula jeho laboratoř řadu sofistikovaných genetických nástrojů a generovala desítky tisíc reagencií, které transformovaly biologii Drosophila.

Současný výzkum Dr. Bellena se zaměřuje na objev nových genů lidských onemocnění a objasnění patogenních mechanismů neurodevelopmentálních a neurodegenerativních onemocnění pomocí ovocných mušek ve spolupráci s lidskými genetiky po celém světě. Jeho laboratoř je domovem Centra pro screening modelových organismů pro síť nediagnostikovaných chorob Národních institutů zdraví.[9] V posledních několika letech učinil velké pokroky v řešení klíčových problémů souvisejících s Friedreichovou ataxií, Alzheimerovou chorobou, amyotrofickou laterální sklerózou a Parkinsonovou chorobou.[10]

Dr. Bellen vyškolil 38 postgraduálních studentů, včetně 7 MSTP studentů a 43 postdoktorandů, kteří jsou úspěšní v kariéře v akademické sféře a průmyslu. V současné době je v laboratoři 18 účastníků, včetně kombinace postgraduálních studentů a postdoktorandů. Dr. Bellen obdržel v roce 2018 cenu BCM Presidential Award for Excellence in Leadership in Science and Research mentoring.

Dr. Bellen uspořádal řadu národních a mezinárodních setkání. V současné době je spoluorganizátorem konference Allied Genetics Conference TAGC 2020, která se bude konat ve Washingtonu v roce 2020. Působil 15 let jako člen redakční rady časopisu Journal of Cell Biology a v současné době je členem redakčních rad eLife, PLoS Biology a Genetics. Je předsedou vědecké poradní rady Bloomington Drosophila Stock Center a je členem vědecké poradní rady FlyBase, NHGRI Alliance of Genome Resources, the Gill Center for Biomolecular Science, and the INADcure Foundation. Předtím působil ve vědeckých poradních sborech Institutu Maxe Plancka v Göttingenu v Německu Academia Sinica v Tchaj-pej, Tchaj-wan, KAIST v Koreji a v Tedžonu VIB v Leuvenu v Belgii.

Mezi ocenění Dr. Bellen patří cena George Beadle Award od Genetická společnost Ameriky; cena Linda & Jack Gill Distinguished Neuroscience Investigator Award od Indiana University; Distinguished Visiting Fellowship Miegunyah z University of Melbourne; cenu Distinguished Alumnus Award od University of California, Davis; Michael E. DeBakey, MD, cena za vynikající výzkum, a cena děkana za vynikající práci v postgraduálním vzdělávání na Baylor College of Medicine. Dr. Bellen působil jako ředitel BCM magisterského programu ve vývojové biologii více než 20 let. On je také March of Dimes profesorem vývojové biologie a Charles Darwin profesorem genetiky na Baylor College of Medicine. 27. dubna 2020 byl zvolen do Národní akademie věd Spojených států jako uznání jeho úspěchů ve výzkumu.

Výzkum

Neurodegenerace

Současný výzkum Dr. Bellen se zaměřuje na snahu dešifrovat mechanismy, které mutace v konkrétních genech způsobují neurodegenerace a za tímto účelem vystupoval se svými kolegy nestranně dopředu genetické obrazovky u ovocných mušek, které detekují progresivní pokles funkce a morfologie fotoreceptorových neuronů.[11] Dosud bylo pomocí této strategie odhaleno více než 165 genů, které při mutaci způsobují neurodegenerativní fenotyp.[12] Mnoho z těchto genů kóduje homology lidských genů, o nichž je známo, že způsobují neurodegenerativní onemocnění, včetně Amyotrofní laterální skleróza (ALS) (Lou Gehrigova choroba),[13] Charcot-Marie-Tooth (CMT),[14] Parkinsonova choroba (PD),[15] Alzheimerova choroba (INZERÁT), Leighův syndrom,[16] a další a tyto studie pomohou poskytnout mnohem lepší pochopení molekulárních mechanismů, kterými dochází k neurodegeneraci. Zdá se, že převládajícím tématem těchto mutantů je dysfunkce neuronů mitochondrie a rostoucí neschopnost jednat oxidační stres, který se projevuje jako lipidové kapičky.[17]

Technologie

Bellen je průkopníkem ve vývoji nových technologií, které urychlují výzkum Drosophila, a v současné době je dnes používá většina létajících laboratoří. Bellen byl lídrem ve vývoji P živel zprostředkovaná detekce zesilovače, která umožňuje objevování a manipulaci s geny a byla impulsem pro společný a pokračující projekt generování vložené sbírky pro komunitu. Bellen a kolegové dále navrhli novou transformační technologii, která umožňuje specifickou integraci velmi velkých fragmentů DNA,[18] což vedlo k vytvoření sbírky much nesoucích molekulárně definované duplikace pro více než 90% X-chromozomu Drosophila.[19] Tuto sbírku využívají stovky vědců z Drosophily. V poslední době jeho laboratoř vytvořila nový transponovatelný prvek (Napodobit)[20] který umožňuje ještě více následných manipulací prostřednictvím RMCE (výměna kazet zprostředkovaná rekombinázou ), jako je označování proteinů a knockdown[21][22] a ve velkém měřítku homologní rekombinace. Jeho výzkum se neustále vyvíjí s měnící se technologií, aby vyhovoval potřebám komunity Drosophila.

Uvolnění neurotransmiteru

Bellen významně přispěl v oblasti synaptický přenos v Drosophile. Prostřednictvím nezaujatých dopředných genetických obrazovek určených k detekci poruch neuronální funkce odhalil mnoho genů podílejících se na synaptickém přenosu a použil reverzní genetika pomoci nastolit jejich funkci. Jeho laboratoř poskytla jako první in vivo důkaz toho Synaptotagmin 1 funguje jako hlavní snímač vápníku v synaptickém přenosu[23] a to Syntaxin-1A hraje rozhodující roli ve fúzi synaptických vezikul (SV) in vivo.[24] Jeho laboratoř ukázala, že endofilin[25] a Synaptojanin[26] řídí odlakování SV, že složka V0 v v-ATPáza ovlivňuje fúzi SV,[27] že synaptické mitochondrie řídí dynamiku SV,[28] a navíc objevil nový vápníkový kanál zapojený do SV biogeneze.[29] Jeho průkopnická práce na molekulách přenášejících synaptické vezikuly byla později potvrzena u myši.

Neuronální vývoj

Bellen a kolegové významně přispěli k našemu porozumění vývoji periferního nervového systému Drosophila a jemnému doladění aspektů Signalizace zářezu během tohoto procesu. Tyto objevy byly provedeny provedením několika dopředných genetických screeningů pomocí mutagenu, ethylmethansulfonát, stejně jako P elementy. Objevili protein Nesmyslný[30] který je nezbytný pro vývoj periferního nervového systému zvýšením účinku předpřirozený proteiny a potlačení působení Enhanceru štěpených proteinů.[31] Objevili také protein Rumi[32] a zjistil, že je to nutné Ó-glykosylace Notch na mnoha různých místech a zjistili, že tato místa ovlivňují štěpení Notch na membráně. Jejich výzkum také odhalil kritickou aminokyselinu proteinu Notch, která moduluje jeho vazbu s Serrate.[33] Nakonec pomohli objasnit funkce několika dalších proteinů zapojených do Notchovy dráhy, včetně rolí Wasp / Arp2 / 3,[34] Sec15,[35] Tempura,[36] a EHBP-1[37] ve zpracování a signalizaci Delta.

Reference

  1. ^ „Bellen, Hugo J. - DeBakey Awards - Baylor College of Medicine, Houston, Texas“.
  2. ^ „Ceny absolventů“. Archivovány od originál dne 2016-03-05.
  3. ^ „Gill Center IU oceňuje Huga J. Bellena a Guoping Fenga za úspěchy v neurovědě“.
  4. ^ Bellen, HJ (2014). „Přežití nejvhodnějších nástrojů“. Genetika. 198 (2): 427–8. doi:10.1534 / genetika.114.169110. PMC  4196594. PMID  25316776.
  5. ^ "Science Matters - blogový archiv - Co nám mouchy říkají o lidské neurodegenerativní nemoci".
  6. ^ „Volba NAS 2020“. Citováno 2020-04-28.
  7. ^ „Volby na Americkou akademii umění a věd 2020“. Citováno 2020-04-21.
  8. ^ „Vyšetřovatelé Howard Hughes Medical Institute: Hugo J. Bellen, D.V.M., Ph.D.“ Citováno 2014-08-24.
  9. ^ „Síť nediagnostikovaných nemocí (UDN) | NRI“. nri.texaschildrens.org. Citováno 2019-11-17.
  10. ^ Chen, Kuchuan; Ho, Tammy Szu-Yu; Lin, Guang; Tan, Kai Li; Rasband, Matthew N; Bellen, Hugo J (2016). „Ztráta frataxinu aktivuje dráhu železo / sfingolipid / PDK1 / Mef2 u savců“. eLife. 5. doi:10,7554 / eLife.20732. ISSN  2050-084X. PMC  5130293. PMID  27901468.
  11. ^ Yamamoto S, Jaiswal M, Charng WL, Gambin T, Karaca E, Mirzaa G, Wiszniewski W, Sandoval H, Haelterman NA, Xiong B, Zhang K, Bayat V, David G, Li T, Chen K, Gala U, Harel T , Pehlivan D, Penney S, Vissers LE, de Ligt J, Jhangiani SN, Xie Y, Tsang SH, Parman Y, Sivaci M, Battaloglu E, Muzny D, Wan YW, Liu Z, Lin-Moore AT, Clark RD, Curry CJ, Link N, Schulze KL, Boerwinkle E, Dobyns WB, Allikmets R, Gibbs RA, Chen R, Lupski JR, Wangler MF, Bellen HJ (2014). „Genetický zdroj Drosophila mutantů ke studiu mechanismů základních lidských genetických chorob“. Buňka. 159 (1): 200–14. doi:10.1016 / j.cell.2014.09.002. PMC  4298142. PMID  25259927.
  12. ^ Haelterman NA, Jiang L, Li Y, Bayat V, Sandoval H, Ugur B, Tan KL, Zhang K, Bei D, Xiong B, Charng WL, Busby T, Jawaid A, David G, Jaiswal M, Venken KJ, Yamamoto S , Chen R, Bellen HJ (2014). "Rozsáhlá identifikace chemicky indukovaných mutací v Drosophila melanogaster". Genome Res. 24 (10): 1707–18. doi:10,1101 / gr. 174615.114. PMC  4199363. PMID  25258387.
  13. ^ Tsuda H, Han SM, Yang Y, Tong C, Lin YQ, Mohan K, Haueter C, Zoghbi A, Harati Y, Kwan J, Miller MA, Bellen HJ (2008). „Protein VAPB s amyotrofickou laterální sklerózou 8 je štěpen, vylučován a působí jako ligand pro receptory Eph“. Buňka. 133 (6): 963–77. doi:10.1016 / j.cell.2008.04.039. PMC  2494862. PMID  18555774.
  14. ^ Sandoval H, Yao CK, Chen K, Jaiswal M, Donti T, Lin YQ, Bayat V, Xiong B, Zhang K, David G, Charng WL, Yamamoto S, Duraine L, Graham BH, Bellen HJ (2014). "Mitochondriální fúze, ale ne štěpení, reguluje růst larev a synaptický vývoj prostřednictvím produkce steroidních hormonů". eLife. 3: e03558. doi:10,7554 / eLife.03558. PMC  4215535. PMID  25313867.
  15. ^ Wang S, Tan KL, Agosto MA, Xiong B, Yamamoto S, Sandoval H, Jaiswal M, Bayat V, Zhang K, Charng WL, David G, Duraine L, Venkatachalam K, Wensel TG, Bellen HJ (2014). „Komplex retromeru je nezbytný pro recyklaci rhodopsinu a jeho ztráta vede k degeneraci fotoreceptorů“. PLOS Biol. 12 (4): e1001847. doi:10.1371 / journal.pbio.1001847. PMC  4004542. PMID  24781186.
  16. ^ Zhang K, Li Z, Jaiswal M, Bayat V, Xiong B, Sandoval H, Charng WL, David G, Haueter C, Yamamoto S, Graham BH, Bellen HJ (2013). „Homolog C8ORF38 Sicílie je cytosolický chaperon pro mitochondriální komplex, který I podjednotka“. J Cell Biol. 200 (6): 807–20. doi:10.1083 / jcb.201208033. PMC  3601355. PMID  23509070.
  17. ^ Liu L, Zhang K, Sandoval H, Yamamoto S, Jaiswal M, Sanz E, Li Z, Hui J, Graham BH, Quintana A, Bellen HJ (2015). „Gliové lipidové kapičky a ROS indukované mitochondriálními defekty podporují neurodegeneraci“. Buňka. 160 (1–2): 177–90. doi:10.1016 / j.cell.2014.12.019. PMC  4377295. PMID  25594180.
  18. ^ Venken KJ, He Y, Hoskins RA, Bellen HJ (2006). „P [acman]: BAC transgenní platforma pro cílenou inzerci velkých fragmentů DNA do D. melanogaster“. Věda. 314 (5806): 1747–51. doi:10.1126 / science.1134426. PMID  17138868.
  19. ^ Venken KJ, Popodi E, Holtzman SL, Schulze KL, Park S, Carlson JW, Hoskins RA, Bellen HJ, Kaufman TC (2010). „Molekulárně definovaná duplikační sada pro X chromozom Drosophila melanogaster“. Genetika. 186 (4): 1111–25. doi:10.1534 / genetika.110.121285. PMC  2998297. PMID  20876565.
  20. ^ Venken KJ, Schulze KL, Haelterman NA, Pan H, He Y, Evans-Holm M, Carlson JW, Levis RW, Spradling AC, Hoskins RA, Bellen HJ (2011). „MiMIC: vysoce univerzální zdroj pro vkládání transpozonů pro inženýrství genů Drosophila melanogaster“. Nat metody. 8 (9): 737–43. doi:10.1038 / nmeth.1662. PMC  3191940. PMID  21985007.
  21. ^ Nagarkar-Jaiswal S, Lee PT, Campbell ME, Chen K, Anguiano-Zarate S, Gutierrez MC, Busby T, Lin WW, He Y, Schulze KL, Booth BW, Evans-Holm M, Venken KJ, Levis RW, Spradling AC , Hoskins RA, Bellen HJ (2015). „Knihovna MiMIC umožňuje značení genů a reverzibilní, prostorové a časové narušení proteinů v Drosophile“. eLife. 4: e05338. doi:10,7554 / elife.05338. PMC  4379497. PMID  25824290.
  22. ^ Nagarkar-Jaiswal S, DeLuca SZ, Lee PT, Lin WW, Pan H, Zuo Z, Lv J, Spradling AC, Bellen HJ (2015). „Genetická sada nástrojů pro označování intronních genů obsahujících MiMIC“. eLife. 4: e08469. doi:10,7554 / elife.08469. PMC  4499919. PMID  26102525.
  23. ^ Littleton JT, Stern M, Schulze K, Perin M, Bellen HJ (1993). „Mutační analýza Drosophila synaptotagmin prokazuje její zásadní roli při uvolňování neurotransmiteru aktivovaného Ca (2 +)“. Buňka. 74 (6): 1125–34. doi:10.1016/0092-8674(93)90733-7. PMID  8104705.
  24. ^ Schulze KL, Broadie K, Perin MS, Bellen HJ (1995). „Genetické a elektrofyziologické studie syntaxinu-1A Drosophila ukazují jeho roli v sekreci a neurotransmisi v neuronu“. Buňka. 80 (2): 311–20. doi:10.1016 / 0092-8674 (95) 90414-x. PMID  7834751.
  25. ^ Verstreken P, Kjaerulff O, Lloyd TE, Atkinson R, Zhou Y, Meinertzhagen IA, Bellen HJ (2002). „Endofilinové mutace blokují klatrinem zprostředkovanou endocytózu, ale ne uvolňování neurotransmiterů“. Buňka. 109 (1): 101–12. doi:10.1016 / s0092-8674 (02) 00688-8. PMID  11955450.
  26. ^ Verstreken P, Koh TW, Schulze KL, Zhai RG, Hiesinger PR, Zhou Y, Mehta SQ, Cao Y, Roos J, Bellen HJ (2003). „Synaptojanin je získáván endofilinem, aby podporoval odvíjení synaptických vezikul“. Neuron. 40 (4): 733–48. doi:10.1016 / s0896-6273 (03) 00644-5. PMID  14622578.
  27. ^ Hiesinger PR, Fayyazuddin A, Mehta SQ, Rosenmund T, Schulze KL, Zhai RG, Verstreken P, Cao Y, Zhou Y, Kunz J, Bellen HJ (2005). „Podjednotka v-ATPázy V0 a1 je nutná pro pozdní krok exaptózy synaptických vezikul v Drosophile“. Buňka. 121 (4): 607–20. doi:10.1016 / j.cell.2005.03.012. PMC  3351201. PMID  15907473.
  28. ^ Verstreken P, Ly CV, Venken KJ, Koh TW, Zhou Y, Bellen HJ (2005). „Synaptické mitochondrie jsou rozhodující pro mobilizaci vezikul rezervního fondu v neuromuskulárních spojích Drosophila“. Neuron. 47 (3): 365–78. doi:10.1016 / j.neuron.2005.06.018. PMID  16055061.
  29. ^ Yao CK, Lin YQ, Ly CV, Ohyama T, Haueter CM, Moiseenkova-Bell VY, Wensel TG, Bellen HJ (2009). „Kanál Ca2 + spojený se synaptickými vezikuly podporuje endocytózu a spojuje exocytózu s endocytózou“. Buňka. 138 (5): 947–60. doi:10.1016 / j.cell.2009.06.033. PMC  2749961. PMID  19737521.
  30. ^ Nolo R, Abbott LA, Bellen HJ (2000). „Nezmyslitelný, transkripční faktor Zn-finger, je nezbytný a dostatečný pro vývoj smyslových orgánů v Drosophila“. Buňka. 102 (3): 349–62. doi:10.1016 / s0092-8674 (00) 00040-4. PMID  10975525.
  31. ^ Jafar-Nejad H, Acar M, Nolo R, Hacin H, Pan H, Parkhurst SM, Bellen HJ (2003). „Sensless funguje jako binární přepínač při výběru prekurzoru smyslových orgánů“. Genes Dev. 17 (23): 2966–78. doi:10.1101 / gad.1122403. PMC  289154. PMID  14665671.
  32. ^ Acar M, Jafar-Nejad H, Takeuchi H, Rajan A, Ibrani D, Rana NA, Pan H, Haltiwanger RS, Bellen HJ (2008). „Rumi je doména CAP10 glykosyltransferáza, která modifikuje Notch a je vyžadována pro signalizaci Notch“. Buňka. 132 (2): 247–58. doi:10.1016 / j.cell.2007.12.016. PMC  2275919. PMID  18243100.
  33. ^ Yamamoto S, Charng W-L, Rana NA, Kakuda S, Jaiswal M, Bayat V, Xiong B, Zhang K, Sandoval H, David G, Wang H, Haltiwanger RS, Bellen HJ (2012). „Mutace v EGF repetici 8 Notch rozlišuje mezi ligandy rodiny Serrate / Jagged a Delta“. Věda. 338 (6111): 1229–32. doi:10.1126 / science.1228745. PMC  3663443. PMID  23197537.
  34. ^ Rajan A, Tien AC, Haueter CM, Schulze KL, Bellen HJ (2009). „Komplex Arp2 / 3 a WASp jsou vyžadovány pro apikální transport Delta do mikroklků během specifikace osudu buněk prekurzorů senzorických orgánů“. Nat Cell Biol. 11 (7): 815–24. doi:10.1038 / ncb1888. PMC  3132077. PMID  19543274.
  35. ^ Jafar-Nejad H, Andrews HK, Acar M, Bayat V, Wirtz-Peitz F, Mehta SQ, Knoblich JA, Bellen HJ (2005). „Sec15, součást exocyst, podporuje signalizaci Notch během asymetrického dělení prekurzorů senzorických orgánů Drosophila“. Dev Cell. 9 (3): 351–63. doi:10.1016 / j.devcel.2005.06.010. PMID  16137928.
  36. ^ Charng WL, Yamamoto S, Jaiswal M, Bayat V, Xiong B, Zhang K, Sandoval H, David G, Gibbs S, Lu HC, Chen K, Giagtzoglou N, Bellen HJ (2014). „Drosophila Tempura, nová proteinová podjednotka prenyltransferázy α, reguluje signalizaci Notch prostřednictvím Rab1 a Rab11“. PLOS Biol. 12 (1): e1001777. doi:10.1371 / journal.pbio.1001777. PMC  3904817. PMID  24492843.
  37. ^ Giagtzoglou N, Yamamoto S, Zitserman D, Graves HK, Schulze KL, Wang H, Klein H, Rogiers F, Bellen HJ (2012). „dEHBP1 řídí exocytózu a recyklaci delty během asymetrických dělení“. J Cell Biol. 196 (1): 65–83. doi:10.1083 / jcb.201106088. PMC  3255984. PMID  22213802.

externí odkazy