John B. Hogenesch - John B. Hogenesch - Wikipedia

John B. Hogenesch
narozený (1967-05-29) 29. května 1967 (věk 53)
Rotterdam, Holandsko
Státní občanstvíamerický
Alma mater
Vědecká kariéra
PoleBioinformatika, genomika, chronobiologie, výpočetní biologie
InstituceLékařské centrum dětské nemocnice v Cincinnati
TezeCharakterizace signalizačních drah zprostředkovaných basic-helix-loop-helix-PER-ARNT-SIM  (1999)
Doktorský poradceChris Bradfield
webová stránkahttp://hogeneschlab.org/

John B. Hogenesch (narozený 29 května 1967) je Američan chronobiolog a profesor Pediatrie na Lékařské centrum dětské nemocnice v Cincinnati. Primárním zaměřením jeho práce bylo studium sítě savčích genů hodin z genomické a výpočetní perspektivy k dalšímu porozumění cirkadiánní chování. V současné době je zástupcem ředitele Centra pro chronobiologii, Ohio Eminent Scholar a profesorem pediatrie v odděleních perinatální biologie a imunobiologie na Lékařské centrum dětské nemocnice v Cincinnati.

Osobní život

Rodina

Hogenesch se narodil 29. května 1967 v Rotterdam, Holandsko. Byl vychován v Gainesville, Florida, jeho otcem Thieo E. Hogen-Eschem a jeho matkou Cheryl H. St. George.[1] Jeho rodiče oba pracují v University of Southern California. Jeho otec je polymerní chemik,[2] a jeho matka je klinickým instruktorem v psychiatrie a behaviorální vědy.[3][4] Jeho bratr Tom Hogen-Esch je profesorem politologie a urbanistiky na Cal State Northridge.[5][6]

Vzdělávání

Hogenesch původně obdržel titul B.A. v historii z University of Southern California v roce 1989 následuje B.S. v biologii v roce 1991. Ke studiu chronobiologie ho inspiroval Joseph Takahashi na podzim roku 1992 poté, co jsme se dozvěděli o Drosophila hodiny na přednášce.[6] V roce 1999 Hogenesch dokončil Ph.D. in Neuroscience at Northwestern University kampus v Chicagu, studuje transkripční faktory se základní šroubovice-smyčka-šroubovice (BHLH ) a PAS proteinové domény.[7] Hogenesh byl mentorován Chrisem Bradfieldem, nyní profesorem onkologie a ředitel postgraduálního programu molekulární a environmentální toxikologie na University of Wisconsin-Madison.[8] Pokračoval ve svém výzkumu funkční genomika jako postdoktorandský výzkumník u Dr. Steve A. Kay na Genomics Institute of Novartis Research Foundation.[6]

Kariéra

Objev BMAL1

V březnu 1997 byl Hogenesch postgraduální student neurovědy na Northwestern University v laboratoři Christophera Bradfielda, když během své diplomové práce objevil pět transkripčních faktorů v superrodině domény helix-loop-helix-PAS (bHLH-PAS).[9] Tyto transkripční faktory byly původně pojmenovány MOP1-5.[10] Hogeneschova pozdější charakterizace MOP3, lépe známá jako BMAL1 nebo ARNTL, odhalila v roce 1998 svou roli partnera transkripčního faktoru bHLH-PAS HODINY bylo nezbytné pro funkci cirkadiánních hodin savců. BMAL1 a CLOCK jsou nyní dva nejznámější transkripční faktory domény bHLH-PAS.[11] Pozdější práce to odhalily Bmal1 je jediný hodinový gen, bez kterého cirkadiánní hodiny nefungují u lidí.[12]

BMAL1 funguje jako kladný prvek v cirkadiánních hodinách. Tvoří heterodimer s CLOCK pro zahájení transkripce cílových genů, které obsahují sekvence E-boxu, jako je Period a Cryptochrome u myší. Komplex BMAL1: CLOCK je potlačen hromaděním heterodimerů PER: CRY.[11]

Po obdržení titulu Ph.D. v roce 1999 Hogenesch následoval jeho Ph.D. mentor Christopher Bradfield pro University of Wisconsin-Madison a pokračoval ve své laboratoři jako postdoktorský spolupracovník. Během této doby se Hogenesch zaměřil na navázání na svůj Ph.D. práce.[13]

Sestavení a charakterizace mRNA kompletních transkriptomů savců

Později v roce 1999 se stal postdoktorským spolupracovníkem Steve A. Kay a Peter G. Schultz. Kay byl zaměstnán u Kalifornská univerzita v San Diegu a Výzkumný ústav Scripps, zatímco Schultz byl zaměstnán ve Scripps Research Institute a byl zakladatelem a ředitelem The Genomics Institute of the Novartis Research Foundation (GNF) in La Jolla, CA.[14][15] Hogenesch zahájil práci na člověku přepis a mRNA charakterizaci transkriptomů lidí, myší a potkanů, ve které by později pokračoval jako ředitel genomiky na GNF.[16]

Hogenesch se stal programovým manažerem genomiky na GNF v roce 2000 a zůstal tam až do roku 2004.[16] Během svého působení dokončil kompilaci kompletního lidského transkriptomu a také charakterizaci mRNA transkriptomů člověka, myši a krysy.[9][17] Tyto vysoce citované práce, společně citované více než 3 700krát, měly vliv v oblasti biologie genomu.[9][18] Hogenesch poté spojil svou práci o lidských a myších transkriptomech do genového atlasu, který dal k dispozici jako nástroj pro další genomové biologové.[19]

Charakterizující cirkadiánní regulaci transkripce

Kromě charakterizace transciptomů přítomných v různých organismech strávil Hogenesch během své kariéry také čas určováním, které geny jsou regulovány cirkadiánně. Ve spolupráci se svými kolegy zjistil, že mRNA v rostlinách,[20] mouchy,[21] myši,[22] a lidé[23] vše ukazuje rozsáhlou cirkadiánní regulaci. U savců je až 43% všech genů regulováno podle cirkadiánních hodin.[24] Transkripce pro cirkadiánně regulovanou mRNA vykazuje pravidelné vrcholy ráno a večer,[25] což má potom důsledky pro regulaci cílů v oblasti drog.[26]

Nekódující RNA a funkční genomika

V roce 2004 Hogenesch opustil Kalifornii, aby se stal profesorem a ředitelem technologie genomu na jiném místě výzkumného ústavu Scripps v West Palm Beach, FL, kde pokračoval ve své práci na transkriptomech.[10] Hogenesch přispěl ke studii publikované v roce 2005, která používala nové RNAi genetické screeningové techniky k objevení a nekódující RNA (ncRNA) známá jako NRON. NRON, represor proteinu NFAT, je jedním z prvních dobře charakterizovaných příkladů ncRNA zapojených do regulace transkripce.[27][28][29]

V roce 2006 se Hogenesch přestěhoval do Perelman School of Medicine na University of Pennsylvania kde pokračuje ve studiu cirkadiánních hodin savců a funkce genomu. Jeden z jeho současných směrů výzkumu zahrnuje začlenění výzkumu nekódující RNA, jako je siRNA nebo vlásenka RNA izolován kombinací dopředná genetika a genomové obrazovky.[18] Tuto techniku ​​použil na miRNA zkoumat signalizaci a přežití buněk.[30]

Příspěvky do základních hodinových mechanismů a do oblasti chronobiologie

V průběhu své kariéry Hogenesch mnohokrát přispěl k pochopení základních hodinových mechanismů. Objevil klíčové proteiny Bmal1 (Arntl), a Bmal2 na začátku své kariéry. Byl také v týmu, který objevil Rora být důležitým regulátorem Bmal1.[31] Rora je v současné době vyšetřován pro možné připojení k autismus, což může souviset s jeho funkcí jako cirkadiánního regulátoru.[32] Hogenesch také přispěl k identifikaci dalších stovek genů, které modulují cirkadiánní rytmy u lidí pomocí skenování RNAi v celém genomu.[33] Nedávno objevil nový hodinový gen CHRONO pomocí nového počítačového systému strojové učení techniky pro upřednostnění kandidátů na gen hodin.[34][35]

Hogenesch také přispěl do pole mentorovanými vědci jako Satchin Panda[36] a spolupracoval s více než 25 dalšími vědci na řadě článků, které pokrývají řadu témat včetně CREB signalizace, NF-kB signalizace, TRP kanály, melanopsinová signalizace, specifické sestřihování buněčného typu, nekódující funkce RNA a metody RNA-seq a mapovací algoritmy.[37]

Aplikace vědeckých úspěchů

Wikipedia a chronobiologie

Hogenesh prosazoval vytvoření chronobiologické komunity Wikipedia stránky o genech prostřednictvím projektu s názvem Gene Wiki. Výsledkem bylo vytvoření stránek o genech zapojených do cirkadiánních hodin, jako jsou ARNTL, stejně jako stránky o chronobiologech jako Ingeborg Beling.[6]

Pomohl také při vytváření Gene Atlas. Tento projekt využívá databázi provozovanou Hogeneschem nazvanou databáze Circa, která uvádí čas aktivity genů v různých tkáních.[24] Jako databáze s otevřeným zdrojovým kódem umožňuje biologům a farmaceutickým výzkumníkům určit špičkový čas různých genů a mRNA, které lze poté použít k cílení léčby léky.

Léčivé využití chronobiologie

V říjnu 2014 učinil pokrok Hogeneschův objev, že mnoho proteinů cílených na drogy zažívá cirkadiánní výkyvy chronoterapie léčba. Budoucí zaměření na načasování podávání léku optimalizuje účinnost léku tím, že umožní lékařům předepisovat lék, který se má užívat, když je nejúčinnější.[19][38]

Reference

  1. ^ Singer, Glenn (6. března 2005). „Sestavení týmu“. Sun Sentinel. Citováno 9. dubna 2015.
  2. ^ Chemistry Dept., USC College of Letters, Arts & Sciences, Thieo E. Hogen-Esch, vyvoláno 8. dubna 2015CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  3. ^ Adresář University of Southern California, Cheryl H. St. George, vyvoláno 22. dubna 2015
  4. ^ Gator Nurse (2013), Role cti 2013, vyvoláno 22. dubna 2015
  5. ^ Kalifornská státní univerzita, Northridge, Tom Hogen-Esch, vyvoláno 8. dubna 2015
  6. ^ A b C d Coturnix (13. srpna 2009), Hodinový rozhovor: John Hogenesch, ScienceBlogs, vyvoláno 8. dubna 2015
  7. ^ Správci University of Pennsylvania (22. ledna 2015), John B. Hogenesch, Ph.D., vyvoláno 8. dubna 2015
  8. ^ Správní rada systému University of Wisconsin (8. dubna 2015), Christopher A. Bradfield, PhD, vyvoláno 8. dubna 2015
  9. ^ A b C Centrum pro výzkum neurověd NIMH Silvo O. Conte (2006), Dr. John Hogenesch, vyvoláno 8. dubna 2015
  10. ^ A b John Hogenesch, Coursera Inc, 2015, vyvoláno 8. dubna 2015
  11. ^ A b Ko, C. H .; Takahashi, Joseph S. (2006). "Molekulární součásti savčích cirkadiánních hodin". Lidská molekulární genetika. 15 (2): R271–7. doi:10,1093 / hmg / ddl207. PMID  16987893.
  12. ^ Reppert, Steven M .; Weaver, David R. (srpen 2002). "Koordinace cirkadiánního načasování u savců". Příroda. 418 (6901): 935–941. Bibcode:2002 Natur.418..935R. doi:10.1038 / nature00965. PMID  12198538. S2CID  4430366.
  13. ^ University of Wisconsin-Madison - Office of the Provost (2013), Christopher A. Bradfield, Ph.D. Životopis (PDF), University of Wisconsin-Madison, vyvoláno 8. dubna 2015
  14. ^ Výzkumný ústav Scripps - La Jolla (2014), Peter G. Schultz, Výzkumný ústav Scripps, vyvoláno 9. dubna 2015
  15. ^ USC Dornsife (2015), Steve A. Kay Ph.D., USC Dornsife, archivovány z originál 26. února 2015, vyvoláno 9. dubna 2015
  16. ^ A b „Vědecká zpráva 2004 pro Scripps Florida“ (PDF). Florida: Výzkumný ústav Scripps. 2004. s. 11. Archivovány od originál (PDF) dne 04.03.2016. Citováno 2015-04-08.
  17. ^ Centrum pro vývojovou biologii RIKEN (2006), Profily řečníků: John Hoganesh Centrum pro vývojovou biologii RIKEN, vyvoláno 9. dubna 2015
  18. ^ A b Koc University (2014), CE SEMINÁŘ John B. Hogenesch / Páka: působení drog, zdraví a temná hmota, Koc University - Istanbul, Turecko, vyvoláno 9. dubna 2015
  19. ^ A b Amanda Schaffer (2014), Atlas genetického času „The New Yorker, vyvoláno 9. dubna 2015
  20. ^ Winkel-Shirley, Brenda (červen 2001). „Flavonoidová biosyntéza. Barevný model pro genetiku, biochemii, buněčnou biologii a biotechnologii“. Fyziologie rostlin. 126 (2): 485–493. doi:10.1104 / pp.126.2.485. PMC  1540115. PMID  11402179.
  21. ^ Wijnen, Herman; Young, Michael W. (2006). "Souhra cirkadiánních hodin a metabolických rytmů". Výroční přehled genetiky. 40: 409–448. doi:10.1146 / annurev.genet.40.110405.090603. PMID  17094740.
  22. ^ Lein, Ed S .; Hawrylycz, Michael J .; Ao, Nancy (15. listopadu 2006). "Atlas celé genomu genové exprese v mozku dospělé myši". Příroda. 445 (7124): 168–176. Bibcode:2007 Natur.445..168L. doi:10.1038 / nature05453. PMID  17151600. S2CID  4421492.
  23. ^ Dibner, Charna; Schibler, Ueli; Albrecht, Urs (2010). „Cirkadiánní časovací systém savců: organizace a koordinace centrálních a periferních hodin“ (PDF). Roční přehled fyziologie. 72: 517–549. doi:10,1146 / annurev-physiol-021909-135821. PMID  20148687. Citováno 23. dubna 2015.
  24. ^ A b Schaffer, Amanda (21. listopadu 2014). „Atlas genetického času“. Newyorčan. Citováno 23. dubna 2015.
  25. ^ Grima, Brigitte; Chélot, Elisabeth; Xia, Ruohan; Rouyer, François (14. října 2004). „Ranní a večerní vrcholy aktivity se spoléhají na různé hodinové neurony mozku Drosophila“. Příroda. 431 (7010): 869–873. Bibcode:2004 Natur.431..869G. doi:10.1038 / nature02935. PMID  15483616. S2CID  4394251.
  26. ^ Grundschober, Christophe (11. října 2001). „Cirkadiánní regulace rozmanitých genových produktů odhalená profilováním mRNA exprese synchronizovaných fibroblastů“. The Journal of Biological Chemistry. 276 (50): 46751–46758. doi:10,1074 / jbc.M107499200. PMID  11598123.
  27. ^ Willingham, A. T., A. P. Orth, S. Batalov, E. C. Peters, B. G. Wen, P. Aza-Blanc, J. B. Hogenesch a P. G. Schltz. (2005). "Strategie pro zkoumání funkce nekódujících RNA najde represor NFAT". Věda. 309 (5740): 1570–1573. Bibcode:2005Sci ... 309.1570W. doi:10.1126 / science.1115901. PMID  16141075. S2CID  22717118.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  28. ^ Wilusz, J. E., H. Sunwoo a D. L. Spector. (2009). „Dlouhé nekódující RNA: funkční překvapení ze světa RNA“. Geny a vývoj. 23 (13): 1494–1504. doi:10,1101 / gad.1800909. PMC  3152381. PMID  19571179.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  29. ^ Prasanth, K. V .; D. L. Spector (2007). „Eukaryotické regulační RNA: odpověď na hádanku„ složitosti genomu ““. Geny a vývoj. 21 (1): 11–42. doi:10.1101 / gad.1484207. PMID  17210785.
  30. ^ Haemming, S (5. června 2014). „miR-125b řídí apoptózu a rezistenci na temozolomid zaměřením na TNFAIP3 a NKIRAS2 v glioblastomech“. Cell Death Dis. 5 (6): e1279. doi:10.1038 / cddis.2014.245. PMC  4611719. PMID  24901050.
  31. ^ Trey K. Sato; Satchidananda Panda; Loren J. Miraglia; Teresa M. Reyes; Radu D. Rudic; Peter McNamara; Kinnery A. Naik; Garret A. FitzGerald; Steve A. Kay; John B. Hogenesch. (2004). „Strategie funkční genomiky odhaluje Roru jako součást cirkadiánních hodin savců“. Neuron. 43 (4): 527–537. doi:10.1016 / j.neuron.2004.07.018. PMID  15312651. S2CID  8938983.
  32. ^ Virginia Hughes (2013), Studie odhaluje molekulární cíle autismu spojeného genu RORA, Simmons Foundation Autism Research Initiative, vyvoláno 23. dubna 2015
  33. ^ Eric E. Zhang; Andrew C. Liu; Tsuyoshi Hirota; Loren J. Miraglia; Genevieve Welch; Pagkapol Y. Pongsawakul; Xianzhong Liu; Ann Atwood; Jon W. Hus III; Jeff Janes; Andrew I. Su; John B. Hogenesch; Steve A. Kay. (2. října 2009). „Screening RNAi v celém genomu pro modifikátory cirkadiánních hodin v lidských buňkách“. Buňka. 139 (1): 199–210. doi:10.1016 / j.cell.2009.08.031. PMC  2777987. PMID  19765810.
  34. ^ Ron C. Anafi; Yool Lee; Trey K. Sato; Anand Venkataraman; Chidambaram Ramanathan; Ibrahim H. Kavakli; Michael E. Hughes; Julie E. Baggs; Jacqueline Growe; Andrew C. Liu; Junhyong Kim; John B. Hogenesch. (15. dubna 2014). „Machine Learning pomáhá identifikovat CHRONO jako součást cirkadiánních hodin“. PLOS Biology. 12 (4): e1001840. doi: 10,1371 / journal.pbio.1001840. doi:10.1371 / journal.pbio.1001840. PMC  3988006. PMID  24737000.
  35. ^ Vědci uvolní tajemství cirkadiánních hodin, Genetic Engineering and Biotechnology News, 16. dubna 2014, vyvoláno 23. dubna 2015
  36. ^ „Hogenesch Lab: Members“. Hogenesch Lab. 2015. Citováno 18. dubna 2015.
  37. ^ „Spoluautoři pro Johna B. Hogenesche“. Citováno 9. dubna 2015.
  38. ^ Ray Zhang; Nicholas F. Lahens; Heather I.Ballance (2014), První atlas exprese genu tělesných hodin u savců informuje o načasování dodávek léků a rozvíjející se oblasti chronoterapie: Studie Penn Medicine má důsledky pro 100 nejprodávanějších amerických léků, z nichž polovina se zaměřuje na denní oscilační geny, Penn Medicine, vyvoláno 9. dubna 2015

externí odkazy