Jens Nielsen - Jens Nielsen
Jens Nielsen | |
---|---|
![]() Prof.Jens Nielsen, Chalmers University of Technology, únor 2017 | |
Národnost | dánština |
Alma mater | Technická univerzita v Dánsku (DTU), Dánsko |
Známý jako | Metabolické inženýrství & Systémová biologie |
Ocenění | 2002 Villum Kann Rasmussen's Årslegat, 2004 Merck Award for Metabolic Engineering, 2011 Amgen Biochemical Engineering Award, 2012 Nature Mentor Award, 2016 Novozymes Prize, 2017 ENI Award, 2017 Gold Medal, 2017 Eric and Sheila Samson Prime Ministers Prize for Innovation in Alternative Fuels for Doprava, 2019 Emil Chr. Hansenova zlatá medaile |
Vědecká kariéra | |
Instituce | Chalmers University of Technology, Švédsko; BioInnovation Institute, Dánsko |
Doktorský poradce | Prof.John Villadsen |
webová stránka | www |
Jens Nielsen je generálním ředitelem BioInnovation Institute,[1] Kodaň, Dánsko a profesor systémové biologie[2] na Chalmers University of Technology, Göteborg, Švédsko. Je mimořádným profesorem na Technické univerzitě v Dánsku. Je nejcitovanějším výzkumníkem v oblasti metabolického inženýrství a je zakládajícím prezidentem Mezinárodní společnosti pro metabolické inženýrství. Jens Nielsen je zakladatelem několika biotechnologických společností.
Vzdělání a akademická kariéra
Nielsen má titul MSc v oboru chemického inženýrství a titul PhD (1989) v oboru biochemického inženýrství z Dánská technická univerzita (DTU). Vzal si dr. Techniku. stupně také z DTU. Po ukončení doktorského studia založil nezávislou výzkumnou skupinu na DTU a v roce 1998 tam byl jmenován řádným profesorem. V letech 1995–1996 působil jako hostující profesor Fulbrightova studia na MIT. Na DTU založil a řídil Centrum pro mikrobiální biotechnologie.
V roce 2008 byl přijat do funkce profesora a ředitele Chalmers University of Technology, Švédsko, kde vybudoval výzkumnou skupinu s více než 60 lidmi.[3] Ve společnosti Chalmers založil oblast Advance Life Science Engineering,[4] mezirezortní strategická výzkumná iniciativa a byl zakládající vedoucí katedry biologie a biologického inženýrství,[5] která nyní zahrnuje přibližně 200 lidí. Nielsen dosud publikoval více než 700 výzkumných prací,[6] je spoluautorem více než 40 knih a je vynálezcem více než 50 patentů. Thompson Reuter / Clarivate jej identifikoval jako vysoce citovaného výzkumného pracovníka v letech 2015-2019,[7] a podle Google Scholar je nejcitovanějším výzkumným pracovníkem v oboru metabolického inženýrství a pěti nejlepšími v syntetické biologii. Je spoluautorem několika učebnic a jeho učebnice o principech bioreaktivního inženýrství[8] byl publikován ve třech vydáních a jeho učebnici Metabolic Engineering[9] byl přeložen do čínštiny i japonštiny.
V roce 2019 byl Jens Nielsen přijat do funkce generálního ředitele BioInnovation Institute (BII), iniciativy Nadace Novo Nordisk na podporu inovací a překladu vědy pro použití ve společnosti. Společnost BII podporuje začínající společnosti finančně a s rozvojem podnikání a provozuje inkubátor, který je otevřen pro začínající společnosti v oblasti biologických věd.
Výzkum
Nielsen studuje a připravuje metabolismus téměř 30 let. Jeho práce přinesla mimo jiné přírodní vzácné molekuly, antibiotika a biopaliva. Náplní této práce je schopnost produkovat cenné sloučeniny ekologicky a udržitelným způsobem, který nezávisí na zpracování benzinu nebo těžbě z ohrožených druhů rostlin. Svůj jedinečný přístup a metody využívá také ke studiu metabolismu u lidí se zvláštním zájmem o metabolická onemocnění, jako je cukrovka typu 2, obezita, kardiovaskulární onemocnění a různé druhy rakoviny.
Průmyslová mikrobiologie
Nielsen pracoval na studiu a zlepšování mnoha různých průmyslových biotechnologických procesů. Zpočátku pracoval na fyziologické charakterizaci vláknité houby Penicillium chrysogenum který se používá k výrobě penicilinu. Výsledkem byla pokračující práce, společně s nizozemskou společností DSM, na vývoji nového procesu výroby adipoyl-7-ADCA, předchůdce cefalexin. Pracoval také na charakterizaci mnoha dalších fermentačních procesů používaných při výrobě antibiotik a pomocí svých experimentálních a modelovacích technik pomohl několika společnostem se zlepšením jejich výrobního procesu. Nielsen také pracoval na zlepšení fermentace zpracované pro výrobu průmyslové enzymy, jak pomocí hub, tak bakterií.
Metabolické inženýrství
V souvislosti se svou prací na zdokonalení mnoha klasických a nových zpracovaných fermentací vyvinul Nielsen řadu experimentálních a výpočetních nástrojů, které jsou dnes základem pro metabolické inženýrství, řízenou genetickou modifikaci buněk s cílem zlepšit fenotyp.[10] Jako první použil plynovou chromatografii s hmotnostní spektrometrií (GC-MS) jako experimentální nástroj pro měření metabolitů značených C13 s cílem provést analýzu toku.[11] Prostřednictvím metabolického inženýrství Nielsen vyvinul a zdokonalil řadu biotechnologických procesů, např. 1) zlepšená produkce ethanolu kvasinkami a snížená tvorba glycerolu jako vedlejšího produktu,[12] 2) zlepšila teplotní toleranci kvasinek, což umožnilo produkci ethanolu při zvýšených teplotách a tím snížilo náklady,[13] 3) výroba celé řady různých chemikálií za použití technických kvasinek, jako jsou např resveratrol,[14] Kyselina 3-hydroxypropionová,[15] člověk hemoglobin,[16] ethylestery mastných kyselin,[17] mastné kyseliny s krátkým řetězcem, alkany,[18] mastné alkoholy,[19] santalen,[20] farnesene,[21] kyselina kumarová[22] a ornitin.[23]
Systémová biologie průmyslových mikroorganismů
Nielsen je průkopníkem ve vývoji biologie systémů nástroje pro průmyslové mikroorganismy. Vyvinul metabolické modely v měřítku genomu (GEM) pro mnoho důležitých průmyslových mikroorganismů, včetně kvasinek (Saccharomyces cerevisiae ), Lactococcus lactis, Streptomyces coelicolor, Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Penicilium chrysogenum a Pichia pastoris. Nielsen také vyvinul řadu nástrojů pro provádění integrativní omické analýzy a jako první předvedl, jak mohou být transkriptomová data integrována v kontextu GEM, aby získal přehled o společné regulaci.[24] On také vyvinul metody pro provádění kvantitativní metabolome analýza mnoha mikroorganismů a také se podílel na sekvenování genomu několika klíčových průmyslových mikroorganismů.
Lidský metabolismus
S využitím svých nástrojů systémové biologie vyvinutých pro mikroorganismy zahájil Nielsen práce na lidském metabolismu. V souvislosti s tím vyvinul komplexní genomový metabolický model pro lidské buňky a jako první použil lidský GEM k ilustraci metabolické heterogenity metabolismu rakoviny.[25] Jeho práce na metabolismu člověka zahrnovala studie různých nemocí, jako je obezita,[26] NAFLD a NASH,[27] a hepatocelulární karcinom.[28] Nielsen dále použil lidské GEM k identifikaci, že kombinovaná měření několika glykosaminoglykanů lze použít jako velmi silný biomarker pro jasný karcinom ledvinových buněk,[29] pravděpodobně první systémový biomarker.
Střevní mikrobiota
Nielsen také využil své kompetence systémové biologie ke studiu metabolismu střevní mikrobioty. Podílel se na raných studiích o používání sekvenování metagenomu k charakterizaci střevní mikrobioty a prokázal, že variace jsou spojeny s kardiovaskulární onemocnění[30] a cukrovka typu 2.[31] Využil také své pokročilé schopnosti metabolického modelování k získání dalšího funkčního vhledu do toho, jak střevní mikrobiota ovlivňuje změny v plazmatické metabolomice v reakci na změny ve stravě.[32]
Ocenění
- Cena Novozymes, Nadace Novo Nordisk, Dánsko (2016)
- Gaden Award, Americká chemická společnost, USA (2016)
- Norblad-Exstrand Medalj, The Švédská chemická společnost, Švédsko (2013)
- Nature Award for Mentoring, Nature Publishing Group, Velká Británie (2012)
- Cena Charlese D. Scotta 2012, Symposium on Biotechnology for Fuels and Chemicals, USA (2012)
- Amgen Biochemical Engineering Award, USA (2011)
- Cena Merck za metabolické inženýrství, USA (2004)
- Villum Kann Rasmussen's Årslegat, Villum Kann Rasmussen Fonden, Dánsko (2002)
- Aksel Tovborg Jensens Legat, přednáška Bjerrum-Brøndsted-Lang, Carlsberg Foundation, Dánsko (2001)
- STVFs Jubilæumspris, Statens Teknisk Videnskabelige Forskningsråd, Dánsko (1996)
- Ulrik Brinch og Hustru legát Marie Brinchové, Dánsko (1994)
- Direktør Gorm Petersen's Mindelegat, Dánsko (1989)
Akademie
- Zahraniční člen Čínská akademie inženýrství (2019)
- Zahraniční spolupracovník USA Národní akademie věd (2019)[33]
- Člen Královská švédská akademie věd, Švédsko (2014)
- Člen týmu Americká akademie mikrobiologie, USA (2012) [34]
- Člen Královské společnosti umění a věd ve švédském Göteborgu (2012)
- College of Fellows of Americký institut pro lékařské a biologické inženýrství, USA (2011)
- Člen Královská švédská akademie technických věd, Švédsko (2010)
- Člen Královská dánská akademie věd a dopisů, Dánsko (2010)
- Zahraniční spolupracovník National Academy of Engineering, USA (2010) [35]
- Člen Akademie technických věd, Dánsko (1997)
Další hlavní vyznamenání
- Přednáška Zhang Dayu, Dalianský institut pro chemickou fyziku, Čínská akademie věd, Čína (2015)
- Čestný profesor, Pekingská univerzita chemických technologií, Peking, Čína (2014)
- Přednáška Williama Chalmersa, Chalmers University of Technology, Švédsko (2014)
- Jmenován Wallenberg Scholar, Švédsko (2010)
- Hough Memorial Přednáška, Birmingham University, Velká Británie (2004)
- Sunner Memorial Přednáška, Lund University, Švédsko (2002)
- Fulbright Fellow, USA (1995)
Společnosti
Nielsen založil společnost Fluxome A / S, která v rizikovém kapitálu získala více než M20EUR. Tato společnost metabolicky připravila droždí pro výrobu resveratrolu a použila je pro komerční výrobu této sloučeniny. Tento proces získala společnost Evolva. Nielsen založil několik dalších biotechnologických společností, včetně Metabogen AB, Biopetrolia AB a Elypta AB, a pracoval ve vědecké poradní radě různých biotechnologických společností v USA a Evropě.
Osobní
Nielsen je původem z Horsens v Dánsku.
Reference
- ^ BioInnovation Institute, Dánsko
- ^ Systémy a syntetická biologie, Chalmers
- ^ Web skupiny sysbio.se
- ^ Oblast Advance Life Science Engineering
- ^ Ústav biologie a biologického inženýrství
- ^ „Jens Nielsen - Citace Google Scholar“.
- ^ „Seznam vysoce citovaných vědců“. Archivovány od originál dne 2017-11-15. Citováno 2020-02-02.
- ^ John Villadsen; Jens Nielsen; Gunnar Lidén. Principy bioreaktivního inženýrství. Springer.
- ^ George Stephanopoulos; Aristos A. Aristidou; Jens Nielsen (17. října 1998). Metabolické inženýrství: Principy a metodiky. Akademický tisk. ISBN 978-0-08-053628-6.
- ^ Nielsen J, Keasling JD (2016). „Inženýrský buněčný metabolismus“ (PDF). Buňka. 164 (6): 1185–97. doi:10.1016 / j.cell.2016.02.004. PMID 26967285. S2CID 17253851.
- ^ Christensen B, Nielsen J (1999). "Analýza izotopomerů pomocí GC-MS". Metab. Eng. 1 (4): 282–90. doi:10.1006 / mben.1999.0117. PMID 10937821.
- ^ Nissen TL, Kielland-Brandt MC, Nielsen J, Villadsen J (2000). "Optimalizace produkce ethanolu v Saccharomyces cerevisiae pomocí metabolického inženýrství asimilace amoniaku". Metab. Eng. 2 (1): 69–77. doi:10.1006 / mben.1999.0140. PMID 10935936.
- ^ Caspeta L, Chen Y, Ghiaci P, Feizi A, Buskov S, Hallström BM, Petranovic D, Nielsen J (2014). "Biopaliva. Díky změněnému složení sterolu jsou kvasnice termotolerantní". Věda. 346 (6205): 75–8. doi:10.1126 / science.1258137. PMID 25278608. S2CID 206560414.
- ^ Li M, Kildegaard KR, Chen Y, Rodriguez A, Borodina I, Nielsen J (2015). „De novo produkce resveratrolu z glukózy nebo ethanolu vytvořenou Saccharomyces cerevisiae“. Metab. Eng. 32: 1–11. doi:10.1016 / j.ymben.2015.08.007. PMID 26344106.
- ^ Chen, Yun; Bao, Jichen; Kim, Il-Kwon; Siewers, Verena; Nielsen, Jens (2014). „Spojený přírůstkový prekurzor a dodávka kofaktoru zlepšuje produkci kyseliny 3-hydroxypropionové v Saccharomyces cerevisiae“. Metabolické inženýrství. 22: 104–109. doi:10.1016 / j.ymben.2014.01.005. ISSN 1096-7176. PMID 24502850.
- ^ Liu, Lifang; Martínez, José L .; Liu, Zihe; Petranovic, Dina; Nielsen, Jens (2014). "Vyvážená exprese proteinu globinu a biosyntéza hemu zlepšují produkci lidského hemoglobinu v Saccharomyces cerevisiae". Metabolické inženýrství. 21: 9–16. doi:10.1016 / j.ymben.2013.10.010. ISSN 1096-7176. PMID 24188961.
- ^ Shi S, Valle-Rodríguez JO, Khoomrung S, Siewers V, Nielsen J (2012). „Funkční exprese a charakterizace pěti voskových ester syntáz v Saccharomyces cerevisiae a jejich použitelnost pro výrobu bionafty“. Biotechnol Biopaliva. 5: 7. doi:10.1186/1754-6834-5-7. PMC 3309958. PMID 22364438.
- ^ Zhou, Yongjin J .; Buijs, Nicolaas A .; Zhu, Zhiwei; Gómez, Diego Orol; Boonsombuti, Akarin; Siewers, Verena; Nielsen, Jens (2016). „Využití kvasnicových peroxizomů pro biosyntézu biopaliv a chemikálií odvozených od mastných kyselin s uvolněnou konkurencí na vedlejší dráze“. Journal of the American Chemical Society. 138 (47): 15368–15377. doi:10.1021 / jacs.6b07394. ISSN 0002-7863. PMID 27753483. S2CID 10248013.
- ^ Zhou, Yongjin J .; Buijs, Nicolaas A .; Zhu, Zhiwei; Qin, Jiufu; Siewers, Verena; Nielsen, Jens (2016). „Výroba oleochemikálií a biopaliv získaných z mastných kyselin v továrnách na syntetické kvasinky“. Příroda komunikace. 7: 11709. Bibcode:2016NatCo ... 711709Z. doi:10.1038 / ncomms11709. ISSN 2041-1723. PMC 4894961. PMID 27222209.
- ^ Scalcinati G, Partow S, Siewers V, Schalk M, Daviet L, Nielsen J (2012). „Kombinované metabolické inženýrství prekurzoru a kofaktoru pro zvýšení produkce α-santalenu Saccharomyces cerevisiae“. Microb. Cell Fact. 11: 117. doi:10.1186/1475-2859-11-117. PMC 3527295. PMID 22938570.
- ^ Tippmann S, Scalcinati G, Siewers V, Nielsen J (2016). „Produkce farnesenu a santalenu Saccharomyces cerevisiae pomocí krmných dávkových kultivací s RQ-kontrolovaným krmivem“. Biotechnol. Bioeng. 113 (1): 72–81. doi:10,1002 / bit. 25683. PMID 26108688. S2CID 32745738.
- ^ Rodriguez A, Kildegaard KR, Li M, Borodina I, Nielsen J (2015). „Založení kmene kvasinkové platformy pro produkci kyseliny p-kumarové prostřednictvím metabolického inženýrství biosyntézy aromatických aminokyselin“. Metab. Eng. 31: 181–8. doi:10.1016 / j.ymben.2015.08.003. PMID 26292030.
- ^ Qin, Jiufu; Zhou, Yongjin J .; Krivoruchko, Anastasia; Huang, Mingtao; Liu, Lifang; Khoomrung, Sakda; Siewers, Verena; Jiang, Bo; Nielsen, Jens (2015). „Přepojení modulární dráhy Saccharomyces cerevisiae umožňuje produkci L-ornithinu na vysoké úrovni“. Příroda komunikace. 6: 8224. Bibcode:2015NatCo ... 6,8224Q. doi:10.1038 / ncomms9224. ISSN 2041-1723. PMC 4569842. PMID 26345617.
- ^ Patil, K. R.; Nielsen, J. (2005). „Odhalení transkripční regulace metabolismu pomocí topologie metabolické sítě“. Sborník Národní akademie věd. 102 (8): 2685–2689. Bibcode:2005PNAS..102.2685P. doi:10.1073 / pnas.0406811102. ISSN 0027-8424. PMC 549453. PMID 15710883.
- ^ Gatto F, Nookaew I, Nielsen J (2014). „Ztráta heterozygotnosti chromozomu 3p je spojena s jedinečnou metabolickou sítí v renálním karcinomu z jasných buněk“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 111 (9): E866–75. Bibcode:2014PNAS..111E.866G. doi:10.1073 / pnas.1319196111. PMC 3948310. PMID 24550497.
- ^ Mardinoglu A, Agren R, Kampf C, Asplund A, Nookaew I, Jacobson P, Walley AJ, Froguel P, Carlsson LM, Uhlen M, Nielsen J (2013). „Integrace klinických údajů s metabolickým modelem lidského adipocytu v měřítku genomu“. Mol. Syst. Biol. 9: 649. doi:10.1038 / msb.2013.5. PMC 3619940. PMID 23511207.
- ^ Mardinoglu, Adil; Agren, Rasmus; Kampf, Caroline; Asplund, Anna; Uhlen, Mathias; Nielsen, Jens (2014). „Metabolické modelování hepatocytů v měřítku genomu odhaluje nedostatek serinu u pacientů s nealkoholickým onemocněním jater tukem“. Příroda komunikace. 5: 3083. Bibcode:2014NatCo ... 5,3083 mil. doi:10.1038 / ncomms4083. ISSN 2041-1723. PMID 24419221.
- ^ Agren R, Mardinoglu A, Asplund A, Kampf C, Uhlen M, Nielsen J (2014). „Identifikace protinádorových léčiv pro hepatocelulární karcinom prostřednictvím personalizovaného metabolického modelování v genomu“. Mol. Syst. Biol. 10 (3): 721. doi:10,1002 / msb.145122. PMC 4017677. PMID 24646661.
- ^ Gatto F, Volpi N, Nilsson H, Nookaew I, Maruzzo M, Roma A, Johansson ME, Stierner U, Lundstam S, Basso U, Nielsen J (2016). „Profilování glykosaminoglykanu v plazmě a moči pacientů předpovídá výskyt metastatického čirého karcinomu ledvinových buněk“. Cell Rep. 15 (8): 1822–36. doi:10.1016 / j.celrep.2016.04.056. PMID 27184840.
- ^ Karlsson FH, Fåk F, Nookaew I, Tremaroli V, Fagerberg B, Petranovic D, Bäckhed F, Nielsen J (2012). "Symptomatická ateroskleróza je spojena se změněným střevním metagenomem". Nat Commun. 3: 1245. Bibcode:2012NatCo ... 3,1245 tis. doi:10.1038 / ncomms2266. PMC 3538954. PMID 23212374.
- ^ Karlsson FH, Tremaroli V, Nookaew I, Bergström G, Behre CJ, Fagerberg B, Nielsen J, Bäckhed F (2013). „Střevní metagenom u evropských žen s normální, narušenou a diabetickou kontrolou glukózy“. Příroda. 498 (7452): 99–103. Bibcode:2013Natur.498 ... 99K. doi:10.1038 / příroda12198. PMID 23719380. S2CID 4387028.
- ^ Shoaie S, Ghaffari P, Kovatcheva-Datchary P, Mardinoglu A, Sen P, Pujos-Guillot E, de Wouters T, Juste C, Rizkalla S, Chilloux J, Hoyles L, Nicholson JK, Dore J, Dumas ME, Clement K, Bäckhed F, Nielsen J (2015). „Vyčíslení dietou vyvolaných metabolických změn lidského střevního mikrobiomu“. Cell Metab. 22 (2): 320–31. doi:10.1016 / j.cmet.2015.07.001. PMID 26244934.
- ^ „Volba NAS 2019“. Národní akademie věd. 30. dubna 2019.
- ^ Americká akademie mikrobiologie
- ^ Americká národní akademie inženýrství
- Profesor Jens Nielsen byl zařazen jako čtvrtý nejcitovanější výzkumný pracovník v Evropě v oblasti mykologie. [1]