Marc Kirschner - Marc Kirschner

Marc Kirschner
Plos kirschner.jpg
narozený
Marc Wallace Kirschner

(1945-02-28) 28. února 1945 (věk 75)
Chicago, Illinois
NárodnostSpojené státy
Alma materUniversity of California, Berkeley (PhD)
Northwestern University (BA)
Známý jakobuněčný cyklus, embryonální vývoj, usnadnil vývoj
Vědecká kariéra
PoleSystémová biologie
InstituceHarvardská lékařská škola
University of California, San Francisco
Univerzita Princeton
TezeKonformační změny v aspartát-transkarbamyláze  (1971)
Doktorský poradceHoward Schachman
Ostatní akademičtí poradciJohn Gerhart
John Gurdon[Citace je zapotřebí ]
DoktorandiTim Stearns
Tim Mitchison[1][2]
webová stránkaKirschner.hms.harvard.edu

Marc Wallace Kirschner (narozen 28. února 1945) je americký buněčný biolog a biochemik a zakládající předseda Ústavu systémové biologie v Brně Harvardská lékařská škola. Je známý významnými objevy v buněčné a vývojové biologii souvisejícími s dynamikou a funkcí cytoskelet, regulace buněčný cyklus, a proces signalizace u embryí, jakož i vývoj plánu těla obratlovců.[3] Je lídrem v uplatňování matematických přístupů k biologii.[4] Je profesorem na univerzitě Johna Franklina Enderse University Harvardská Univerzita.[5]

Vzdělání a časný život

Kirschner se narodil v Chicago, Illinois, 28. února 1945. Vystudoval Northwestern University s B.A. v chemie v roce 1966. V roce 1971 získal doktorát z biochemie na University of California, Berkeley.[6]

Kariéra a výzkum

On držel postdoktorský pozice na UC Berkeley a na University of Oxford v Anglii. Stal se odborným asistentem v Univerzita Princeton v roce 1972. V roce 1978 byl jmenován profesorem na University of California, San Francisco. V roce 1993 se přestěhoval do Harvardská lékařská škola, kde deset let působil jako předseda nového Oddělení buněčné biologie. V roce 2003 se stal zakládajícím předsedou katedry systémové biologie HMS. Byl jmenován John Franklin Enders Univerzitní profesor v roce 2009.[5] V roce 2018 na něj nastoupil jako předseda katedry systémové biologie Galit Lahav.[7]

Kirschner studuje, jak se buňky dělí, jak vytvářejí svůj tvar, jak kontrolují svou velikost a jak se vyvíjejí embrya. V jeho eklektické laboratoři koexistuje vývojová práce na žábě s biochemickou prací na mechanismu ubikvitinace, cytoskelet montáž nebo signální transdukce.

V Princetonu jeho rané dílo pokračovalo mikrotubuly založili své neobvyklé molekulární shromáždění z tubulinových proteinů a identifikovali první protein stabilizující mikrotubuly tau,[8] později se ukázalo, že je hlavní složkou neurofibrilárních spleti při Alzheimerově chorobě. Ve studiích embrya žáby na UC San Francisco jako modelového systému buněčného vývoje identifikoval Kirschner prvního induktoru embryonální diferenciace, fibroblastového růstového faktoru (FGF),[9] časný nález v oblasti přenosu signálu.

Kirschnerova laboratoř je také známá pro odhalování základních mechanismů buněčného cyklu eukaryotický buňky. Pracuji v Xenopus (žabí) vaječné výtažky, to ukázali Kirschner a Andrew Murray cyklin syntéza řídí buněčný cyklus [10] a později to ubikvitin reguluje hladiny cyklinu značením molekuly buněčného cyklu pro destrukci.[11] Jeho laboratoř objevila a vyčistila mnoho komponent zapojených do progrese buněčného cyklu, včetně komplex podporující anafázi (APC), komplex, který ubikvitinuje cyklin B.[12]

Poznamenal druhý[13] nález byl jeho objev, s Tim Mitchison, dynamické nestability mikrotubulů,[14][15] Například v mitóze tvoří mikrotubuly vřeteno, které odděluje chromozomy. Prvním krokem při tvorbě vřetena je nukleace mikrotubulů centry organizujícími mikrotubuly, které pak rostou do všech směrů. Mikrotubuly, které se připojují k chromozomu, jsou stabilizovány, a proto jsou zadržovány, aby tvořily část vřetena. Kvůli dynamické nestabilitě jsou některé jednotlivé mikrotubuly, které nejsou stabilizované, ohroženy kolapsem (nebo „katastrofou“, jak ji nazval Kirschner), což umožňuje opětovné použití tubulinu monomery. Toto uznání samoorganizace v biologických systémech bylo velmi vlivné a pomohlo formovat pohled na cytoplazmu jako soubor dynamických molekulárních strojů.[16]

Kirschner se také zajímá o evoluční původ tělesného plánu obratlovců. Spolu s Johnem Gerhartem se podílel na vývoji žaludového červa Saccoglossus kowalevskii do modelového systému[17] které by mohly být použity ke studiu rozdílů mezi hemichordáty a strunatci a vývoj strunat nervový systém.[18][19]

Kirschner je průkopníkem v používání matematických přístupů k poznávání centrálních biologických otázek. Například model Wnt cesta vyvinul ve spolupráci s pozdě Reinhart Heinrich ukázaly, že když se jednotlivé biochemické kroky spojí do kompletní cesty, objeví se nové vlastnosti a omezení.[20][21] Řeč, kterou přednesl na téma matematiky a budoucnosti medicíny při ústupu pro katedrové katedry v Harvardská lékařská škola v roce 2003 inspirovala děkana, Joseph B. Martin, založit nové oddělení, oddělení Systémová biologie, s Kirschner jako zakládající židle.[3] Od té doby Kirschnerova laboratoř přilákala mnoho studentů a postdoktorů z teoretických základů, kteří chtějí přejít na biologii. Jeho laboratoř je nyní lídrem v používání matematických nástrojů k analýze signálních drah,[22] ovládání velikosti buňky,[23] a selektivita drog.[24]

Ve dvou knihách spoluautorem John Gerhart Kirschner popsal buněčné a vývojové základy evoluce organismů a koncept „vyvíjitelnost ".[25] V nejnovější knize Kirschner a Gerhart navrhli novou teorii „usnadněné variace“, jejímž cílem je odpovědět na otázku: Jak lze malé, náhodné genetické změny převést na užitečné změny ve složitých částech těla? [26]

Veřejná služba

Kirschner byl zastáncem federálního financování biomedicínského výzkumu a působil jako první předseda Společného řídícího výboru pro veřejnou politiku, koalice vědeckých společností, které pomohl vytvořit v roce 1993, aby vzdělával americký Kongres o biomedicínském výzkumu a loboval za jeho veřejné financování.[27] V roce 2014 Kirschner (společně s Bruce Alberts, Shirley Tilghman a Harold Varmus ) požadoval řadu změn v systému americké biomedicínské vědy se záměrem omezit „hyperkonkurenci“[28] Tato publikace vedla k vytvoření organizace, Záchrana biomedicínského výzkumu, jehož cílem je shromáždit příspěvky komunity a navrhnout změny ve struktuře akademické vědy v USA.

Kirschner pomohl zavést měsíční recenzovaný deník Biologie PLoS v říjnu 2003 jako člen redakční rady a hlavní autor příspěvku k inauguračnímu číslu. Časopis byl prvním vydavatelským počinem veřejné knihovny vědy (PLoS) se sídlem v San Francisku, která začala před třemi lety jako základní organizace vědců prosazujících volný a neomezený přístup k vědecké literatuře.[29]

Knihy

  • s John Gerhart, Buňky, embrya a evoluce: Směrem k buněčnému a vývojovému porozumění fenotypové variaci a evoluční adaptability (Blackwell, 1997) ISBN  0-86542-574-4
  • s John Gerhart, Plausibility of Life: Resolving Darwin's Dilemma ([1]Yale University Press 2005) ISBN  0-300-10865-6

Ocenění a sdružení

Reference

  1. ^ Mitchison, Timothy John (1984). Struktura a dynamika organizovaných polí mikrotubulů (Disertační práce). University of California, San Francisco. OCLC  1020493513. ProQuest  303337748. uzavřený přístup
  2. ^ Mitchison, Tim; Kirschner, Marc (1984). "Dynamická nestabilita růstu mikrotubulů". Příroda. 312 (5991): 237–242. Bibcode:1984Natur.312..237M. doi:10.1038 / 312237a0. ISSN  0028-0836. PMID  6504138. S2CID  30079133.
  3. ^ A b "Klíčení semen | Harvard Medical School". hms.harvard.edu. Citováno 2019-03-30.
  4. ^ „Studie týmů Harvardu se objevila ve Vědeckém průlomu roku'". Harvardský věstník. 2018-12-21. Citováno 2019-03-30.
  5. ^ A b Irsko C. „Kirschner a King jmenovali univerzitní profesory“ Harvardský věstník, 23. července 2009 (vyvoláno 16. května 2012)
  6. ^ https://kirschner.hms.harvard.edu/people/marc-kirschner
  7. ^ Jiang K. "Nové systémy Bio Chair s názvem" Harvard Medical School News, 16. dubna 2018 (vyvoláno 6. června 2018)
  8. ^ Weingarten, MD; Lockwood, AH; Hwo, SY; Kirschner, MW (1975). „Proteinový faktor nezbytný pro sestavení mikrotubulů“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 72 (5): 1858–1862. Bibcode:1975PNAS ... 72,1858 W.. doi:10.1073 / pnas.72.5.1858. PMC  432646. PMID  1057175.
  9. ^ Kimelman, D; Abraham, J. A; Haaparanta, T; Palisi, T. M; Kirschner, M. W (1988). „Přítomnost růstového faktoru fibroblastů ve vajíčku žáby: jeho role jako přirozeného induktoru mezodermu“. Věda. 242 (4881): 1053–6. Bibcode:1988Sci ... 242.1053K. doi:10.1126 / science.3194757. PMID  3194757.
  10. ^ Pulverer, Bernd „Milníky v dělení buněk (12): procházení cyklinové vlny“ Nature Publishing Group (vyvoláno 16. května 2012)
  11. ^ Brooksbank, Cath „Milníky v dělení buněk (20): zákon o zmizení“ Nature Publishing Group (vyvoláno 16. května 2012)
  12. ^ King, RW; Peters, JM; Tugendreich, S; Rolfe, M; Heiter, P; Kirschner, MW (1995). „Komplex 20S obsahující CDC27 a CDC16 katalyzuje mitózově specifickou konjugaci ubikvitinu na cyklin B“. Buňka. 81 (2): 279–88. doi:10.1016/0092-8674(95)90338-0. PMID  7736580. S2CID  16958690.
  13. ^ Lewin, B „Skvělé experimenty: Dynamická nestabilita mikrotubulů - Marc Kirschner a Tim Mitchison“, BUNKY! Web doprovázející internet Buňky učebnice (vydavatelé Jones a Bartlett (2007)
  14. ^ Le Bot, Nathalie (2010). „Klíčová nestabilita“. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 9: s14 – s15. doi:10.1038 / nrm2584.
  15. ^ Holy, TE; Leibler, S (1994). „Dynamická nestabilita mikrotubulů jako efektivní způsob hledání ve vesmíru“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 91 (12): 5682–5685. Bibcode:1994PNAS ... 91,5682H. doi:10.1073 / pnas.91.12.5682. PMC  44060. PMID  8202548.
  16. ^ "Úspěchy". Kirschner vyhrál mezinárodní cenu Gairdner. Soustředit se. Harvardská Univerzita. 20.dubna 2001. Citováno 16. května 2012.
  17. ^ Lowe, Christopher J .; Tagawa, Kuni; Humphreys, Tom; Kirschner, Marc; Gerhart, John (2004), „Hemichordate Embryos: Procurement, Culture, and Basic Methods“, Metody v buněčné biologii, Elsevier, 74: 171–194, doi:10.1016 / s0091-679x (04) 74008-x, ISBN  9780124802780, PMID  15575607
  18. ^ Tautz, Diethard (2003). „Chordate Evolution in a New Light“. Buňka. 113 (7): 812–813. doi:10.1016 / S0092-8674 (03) 00472-0. PMID  12837236. S2CID  11562638.
  19. ^ Lowe, Christopher J; Wu, Mike; Salic, Adrian; Evans, Louise; Lander, Eric; Stange-Thomann, Nicole; Gruber, Christian E; Gerhart, John; Kirschner, Marc (2003). „Předozadní vzorování v hemichordátech a počátky nervového systému strunatců“. Buňka. 113 (7): 853–865. doi:10.1016 / S0092-8674 (03) 00469-0. PMID  12837244. S2CID  18009831.
  20. ^ Kirschner, Marc W. (2006). „Nekrolog: Reinhart Heinrich (1946–2006)“. Příroda. 444 (7120): 700. Bibcode:2006 Natur.444..700K. doi:10.1038 / 444700a. PMID  17151654.
  21. ^ Lee, Ethan; Salic, Adrian; Krüger, Roland; Heinrich, Reinhart; Kirschner, Marc W (2003-10-13). Roel Nusse (ed.). „Role APC a axinů odvozené z experimentální a teoretické analýzy cesty Wnt“. PLOS Biology. 1 (1): e10. doi:10.1371 / journal.pbio.0000010. ISSN  1545-7885. PMC  212691. PMID  14551908.
  22. ^ Hernández, AR; Klein, AM; Kirschner, MW (7. prosince 2012). „Kinetické odpovědi β-kateninu specifikují místa kontroly Wnt“. Věda. 338 (6112): 1337–1340. Bibcode:2012Sci ... 338.1337H. doi:10.1126 / science.1228734. PMID  23138978. S2CID  3470717.
  23. ^ Kafri, R; Levy, J; Ginzberg, MB; Oh, S; Lahav, G; Kirschner, MW (28. února 2013). „Dynamika extrahovaná z fixních buněk odhaluje zpětnou vazbu spojující růst buněk s buněčným cyklem“. Příroda. 494 (7438): 480–483. Bibcode:2013Natur.494..480K. doi:10.1038 / příroda11897. PMC  3730528. PMID  23446419.
  24. ^ Gujral, TS; Peshkin, L; Kirschner, MW (1. dubna 2014). „Exploiting polypharmacology for drug target deconvolution“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 111 (13): 5048–53. Bibcode:2014PNAS..111,5048G. doi:10.1073 / pnas.1403080111. PMC  3977247. PMID  24707051.
  25. ^ Kirschner, M (7. listopadu 2013). „Beyond Darwin: Evolvability and the generation of novoty“. Biologie BMC. 11: 110. doi:10.1186/1741-7007-11-110. PMC  4225857. PMID  24228732.
  26. ^ Parter, Merav; Kashtan, Nadav; Alon, Uri (2008). Stormo, Gary (ed.). „Usnadněná variace: Jak se evoluce učí z minulých prostředí, aby se zobecnila na nová prostředí“. PLOS výpočetní biologie. 4 (11): e1000206. Bibcode:2008PLSCB ... 4E0206P. doi:10.1371 / journal.pcbi.1000206. PMC  2563028. PMID  18989390.
  27. ^ Projev pro národní setkání Americké společnosti pro mikrobiologii Archivováno 2012-05-31 na Wayback Machine podle Harold Varmus, ředitel Národní institut zdraví, New Orleans, 11. prosince 1993 (vyvoláno 16. května 2012).
  28. ^ Alberts, B; Kirschner, MW; Tilghman, S; Varmus, H (22. dubna 2014). „Záchrana amerického biomedicínského výzkumu před jeho systémovými nedostatky“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 111 (16): 5773–5777. Bibcode:2014PNAS..111,5773A. doi:10.1073 / pnas.1404402111. PMC  4000813. PMID  24733905.
  29. ^ Reynolds, Tom (24. října 2003), „Publikace: Online deník otevírá přístup k vědecké literatuře“, Soustředit se, Harvardská Univerzita, vyvoláno 16. května 2012
  30. ^ Seznamy členů AAAS v PDF
  31. ^ Archivovaná citace ocenění
  32. ^ „Tisková zpráva CMU, 3. března 2004“. Archivovány od originál dne 03.03.2016. Citováno 2012-05-24.
  33. ^ Harvey Prize 2015

externí odkazy