Jeffrey Connor Hall

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Jeffrey Connor Hall
Medalia Premiului Nobel Premiul Nobel pentru medicină 2017

Jeffrey Connor Hall ( New York , 3 mai 1945 ) este genetician și biolog american .

Hall este profesor emerit de biologie la Universitatea Brandeis [1] și domiciliază în prezent în Cambridge , Maine . Și-a petrecut cariera examinând componenta neurologică a curtei și ritmurile comportamentale ale mustei. Prin cercetările sale privind neurologia și comportamentul Drosophila melanogaster , Hall a descoperit mecanismele fundamentale ale ceasurilor biologice și a arătat lumina bazelor diferențierii sexuale în sistemul nervos .

A fost ales membru al Academiei Naționale de Științe (Statele Unite ale Americii) pentru munca sa inovatoare în domeniul cronobiologiei . [2] . Împreună cu Michael Rosbash și Michael W. Young , a primit Premiul Nobel pentru fiziologie / medicină în 2017 „pentru descoperirile lor asupra mecanismelor moleculare care controlează ritmul circadian ”. [3] [4] [5]

Biografie

Primii ani de viață și educație

Jeffrey Hall s-a născut în Brooklyn , New York și a crescut în suburbiile Washington DC , în timp ce tatăl său lucra ca reporter pentru Associated Press , acoperind Senatul Statelor Unite . Tatal lui Hall, Joseph W. Hall, [6] l -au influențat în mare măsură, încurajându - l să rămână la curent cu evenimentele recente publicate in revista Eunjung Cha, „Nobel pentru Fiziologie, medicina atribuit trei americani pentru descoperirea de" gene ceas“, The Washington Post , 2017diano.

În calitate de elev de liceu strălucit, Hall a planificat să urmeze studii medicale. A primit prima o diplomă de licență de la Amherst College în 1963. Cu toate acestea, în timpul său academic, și-a descoperit pasiunea pentru biologie. [7]

Pentru proiectul său senior și pentru a câștiga experiență în cercetare, a început să lucreze cu Philip Ives . Hall a raportat că Ives a fost unul dintre cei mai influenți oameni pe care i-a cunoscut în anii de formare. [8]

El a fost fascinat de studiul Drosophila melanogaster în timp ce lucra în laboratorul lui Ives, o pasiune care a pătruns în cercetările sale; sub supravegherea acestuia din urmă, Hall a studiat recombinarea și inducerea translocației în Drosophila .

Succesul activităților sale de cercetare a determinat departamentul facultății să-l sfătuiască să-și continue studiile la Universitatea din Washington din Seattle , unde întregul departament de biologie era dedicat geneticii . [7]

Cariera academică timpurie

Hall a început să lucreze în laboratorul lui Lawrence Sandler în timpul școlii postuniversitare în 1967. Au lucrat împreună la analiza modificărilor enzimei dependente de vârstă în Drosophila, concentrându-se pe controlul genetic al comportamentului cromozomial în meioză . [8]

Hershel Roman l -a încurajat pe Hall să continue activitatea postdoctorală cu Seymour Benzer , un pionier în genetică avansată, la Institutul de Tehnologie din California . Într-un interviu, Hall l-a descris pe Roman ca fiind o figură influentă în cariera sa timpurie, deoarece a încurajat spiritul de echipă în atelier și a fost un ghid pentru profesioniști în ascensiune. [7]

După terminarea lucrării de doctorat, Hall s-a alăturat laboratorului lui Benzer în 1971. În laboratorul lui Benzer, a lucrat cu Doug Kankel , care l-a învățat neuroanatomia și neurochimia Drosophila. Deși Hall și Kankel au făcut progrese mari în două proiecte, Hall a părăsit laboratorul lui Benzer înainte de a publica rezultatele.

În 1974 s-a alăturat Universității Brandeis ca asistent universitar de biologie, unde a devenit cunoscut pentru stilul său ciudat de predare. [7] .

Dificultăți academice

În timp ce lucra în domeniul cronobiologiei , Hall s-a confruntat cu multe dificultăți în încercarea de a-și afirma concluziile. În special, abordarea sa genetică a ceasurilor biologice (a se vedea secțiunea perioada genei) nu a fost ușor acceptată de cronobiologii mai tradiționali.

În desfășurarea cercetărilor sale pe această temă, el s-a confruntat cu scepticismul atunci când a încercat să arate importanța unei secvențe de aminoacizi pe care a izolat-o. În timp ce lucra la acest proiect, singurul alt cercetător care s-a dedicat unui proiect similar a fost Michael W. Young . [7]

Hall nu numai că s-a confruntat cu obstacole atunci când a încercat să își afirme munca, dar a găsit frustrantă și politica de finanțare a cercetării. De fapt, aceste dificultăți sunt unul dintre principalele motive pentru care a părăsit firma în acest sector. [9]

El a crezut că ierarhia din domeniul biologiei îi împiedica pe cercetători să își desfășoare cercetările. El era convins că accentul ar trebui să fie pus pe cercetarea individuală; finanțarea nu ar trebui să fie un factor limitativ pentru omul de știință, ci, dimpotrivă, să-i ofere flexibilitatea de a urmări noi interese și ipoteze. [9]

El a mai spus că își iubește cercetările și zboară, dar consideră că birocrația îl împiedică să exceleze și să facă noi pași în acest domeniu. [8]

„Îmi plac în continuare mușchii și îmi doresc colegii mei și aș putea continua să interacționez productiv cu ei. [9] "

( Jeffrey Connor Hall )

Ritual de curtare Drosophila

Studiul lui Hall asupra ritualului de curte Drosophila a început, în colaborare cu Kankel, să coreleze comportamentele de curte cu sexul genetic în diferite regiuni ale sistemului nervos (folosind mozaicuri sexuale cu muște de fructe), în ultimele câteva luni.

Această lucrare i-a stârnit interesul pentru neurogenetica curtării Drosophila și l-a condus la cercetări ulterioare în domeniul curtării Drosophila . [3]

Descoperirea legăturii de perioadă

La sfârșitul anilor 1970, în colaborare cu Florian von Schilcher , Hall a identificat cu succes regiunile sistemului nervos Drosophila care contribuie la reglementarea cântării de curte masculină. [7] El a înțeles din acest studiu că comportamentul în timpul cântării de curte era una dintre trăsăturile distinctive ale curtei în sine și a decis să investigheze acest subiect în continuare.

În cercetările ulterioare efectuate în laboratorul său împreună cu un coleg postdoctoral, Bambos Kyriacou , Hall a constatat că cântarea de curte Drosophila a fost efectuată ritmic pentru o perioadă de aproximativ un minut. [3]

Suspectând că mutația perioadei pentru ciclurile anormale de somn-veghe, descoperită de Ron Konopka la sfârșitul anilor 1960, ar putea modifica și ciclurile de cântare de curte, Hall și Kyriakou au testat efectul mutațiilor de perioadă asupra cântării curtei. [3] Au descoperit că mutațiile de perioadă afectau cântatul în același mod în care se schimbau ritmurile circadiene. Alela pentru s a produs o oscilație mai scurtă (aproximativ 40 de secunde), alela pentru l a produs o oscilație mai lungă (aproximativ 76 de secunde) și pentru sau a produs o cântare care nu avea oscilații regulate. [8]

Neurogenetică

În cercetările sale, Hall s-a concentrat în primul rând pe inutil (gena Drosophila melanogaster ), pe care a început să o studieze în anii postdoctorali.

Mutantul fără fruct ( fru ) a avut un comportament steril; în plus, el a curtat fără discriminare atât femeile, cât și masculii, dar nu a încercat să se împerecheze cu niciunul dintre ei. Acest comportament a fost observat în anii 1960, dar a fost trecut cu vederea până când grupul lui Hall a început să studieze în continuare acest subiect. [10]

La mijlocul anilor 1990, în colaborare cu Bruce Baker și Barbara Taylor , la Universitatea Stanford , Hall a clonat cu succes fără rezultat . Prin cercetările ulterioare privind clonarea fără rezultat , Hall a confirmat rolul ipotezat anterior al fructului ca principal regulator al genei curții.

Examinând mai multe mutații ale fructului , el a constatat că bărbații au curatat femelele puțin sau deloc, nu au produs ritmul cântării, care este o componentă a curtei, nu a încercat niciodată copulația și a arătat o curte crescută între bărbați în absența proteinelor Fru. M . [10]

Ritmul circadian al genei și al perioadei proteice

Hall a lucrat cu Drosophila în primul rând pentru a studia mecanismul ritmurilor circadiene. În loc să folosească metoda mai tradițională de măsurare a ecloziunii, Hall a măsurat activitatea locomotorie Drosophila pentru a observa ritmurile circadiene. [11]

Descoperirea autoreglării proteinei PER

În 1990, în colaborare cu Michael Rosbash și Paul Hardin, Hall a descoperit că proteina Perioada (PER) a jucat un rol în suprimarea propriei transcrieri. [12]

În timp ce rolul exact al PER nu era cunoscut, Hall, Rosbash și Hardin au reușit să dezvolte un model de transcripție și traducere a circuitului de feedback negativ ( TTFL ) care servește ca mecanism central al ceasului circadian din Drosophila . În acest model original, expresia per a condus la o creștere a PER. După o concentrație dată de PER, expresia per a scăzut, determinând scăderea nivelurilor de PER, permițând exprimarea din nou a per . [12]

Descoperirea sincronizării între celule

În 1997, Hall a făcut parte dintr-o echipă care a inclus și Susan Renn , Jae Park , Michael Rosbash și Paul Taghert , care au descoperit că genele, care fac parte din TTFL, sunt exprimate în celule din tot corpul. [11]

Deși aceste gene fuseseră identificate ca fiind necesare pentru ceasul circadian, existau diferite niveluri de expresie în diferite părți ale corpului; această diferență a fost observată la nivel celular.

Hall a reușit să sincronizeze țesuturi separate simultan în diferite cicluri de lumină / întuneric, dar nu a reușit să detecteze elementul care sincronizează celulele până în 2003. [13]

El a descoperit, totuși, că proteina factorului de dispersie a pigmentului (PDF) ajută la controlul ritmurilor circadiene și a activității locomotorii a acestor gene în celule. Aceasta a fost localizată în neuronii laterali ventral mici (sLN v ) din creierul Drosophila . Din aceste date, el a concluzionat că v sLN joacă rolul de oscilator primar în Drosophila și PDF permite sincronizarea între celule. El a primit Premiul Nobel pentru medicină sau fiziologie în 2017. [11] [13]

Rafinarea modelului circuitului de feedback negativ de transcriere și traducere

În 1998, Hall a contribuit la două descoperiri Drosophila care au perfecționat modelul TTFL. Prima descoperire se referă la rolul pe care criptocromul (CRY) îl joacă în sincronizare.

El a descoperit că CRY este un fotoreceptor cheie pentru sincronizarea și reglarea activității locomotorii. [14] El a emis ipoteza că CRY nu numai că a acționat ca o contribuție la sistemul circadian, ci a avut și un rol de stimulator cardiac.

În același an, Hall a descoperit modul în care genele circadiene ale lui Drosophila, per și atemporale (tim), erau reglementate. Hall a descoperit că proteinele CLOCK și Cycle (CYC) formează un heterodimer prin domeniul PAS . La dimerizare, cele două proteine ​​se leagă de promotorul E-box al celor două gene prin intermediul domeniului bHLH pentru a induce expresia mRNA per și tim. [14]

Principalele lucrări

  • Dezvoltarea și neurobiologia Drosophila, Elsevier, 1980
  • Genetica și biologia moleculară a ritmurilor la Drosophila și alte insecte, Springer Science & Business Media, 2003
  • Standul armatei SUA la Gettysburg , Indiana University Press, 2003
  • Progrese în genetică, Elsevier, 2008

Premii

Notă

  1. ^ Jeff Hall , pe brandeis.edu . Adus la 31 octombrie 2017 (arhivat din original la 10 noiembrie 2017) .
  2. ^ Regina Nuzzo, Profilul lui Jeffrey C. Hall ( PDF ), în PNAS , vol. 102, 15 noiembrie 2005, pp. 16547–16549, DOI : 10.1073 / pnas.0508533102 , PMC 1283854 , PMID 16275901 . Accesat la 2 octombrie 2017 ( arhivat la 24 septembrie 2015) .
  3. ^ a b c d Nobel în fiziologie, medicină acordată a trei americani pentru descoperirea „genei ceasului” , pe washingtonpost.com . Adus la 25 iulie 2020 ( arhivat la 7 noiembrie 2017) .
  4. ^ Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină 2017 - Comunicat de presă [ link rupt ] , pe nobelprize.org .
  5. ^ (EN) Adunarea Nobel de la Institutul Karolinska a DECIS astăzi să acorde Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină 2017 , organizația Premiului Nobel, 2 octombrie 2017. Accesat la 25 iulie 2020 ( depus la 25 iulie 2020).
    „Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash și Michael W. Young pentru descoperirile lor despre mecanismele moleculare care controlează ritmul circadian” .
  6. ^ Standul armatei SUA la Gettysburg , pe books.google.ca . Adus la 10 noiembrie 2017 ( arhivat la 10 noiembrie 2017) .
  7. ^ A b c d și f (RO) Profilul lui Jeffrey C. Hall , pe m.pnas.org, noiembrie 2005.
  8. ^ a b c d Jeffrey C. Hall , DOI : 10.1016 / j.cub.2007.12.016 .
  9. ^ A b c (EN) Jeffrey Hall câștigă Premiul Nobel pentru medicină la scurt timp după ce a lăsat două științe din lipsă de finanțare , pe independent.co.uk, în octombrie 2017.
  10. ^ A b (EN) Controlul diferențierii și comportamentului sexual de către gena doublesex în Drosophila melanogaster , a ncbi.nlm.nih.gov, în aprilie 2010.
  11. ^ a b c Bazele moleculare pentru ceasurile circadiene , DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 80566-8 .
  12. ^ a b Rolul proteinei CLOCK în mecanismul circadian al mamiferelor , pe science.sciencemag.org . Adus la 1 decembrie 2017 ( arhivat la 3 octombrie 2017) .
  13. ^ a b Ritmuri circadiene de la oscilatoare multiple: lecții de la diverse organisme , la nature.com . Adus la 1 decembrie 2017 ( arhivat la 11 aprilie 2019) .
  14. ^ a b mCRY1 și mCRY2 sunt componente esențiale ale membrului negativ al buclei de feedback a ceasului circadian , pe sciencedirect.com .

Bibliografie

  • Regina Nuzzo, „Profilul lui Jeffrey C. Hall”, PNAS , 2005
  • Ariana Eunjung Cha, „Nobel în fiziologie, medicină acordată a trei americani pentru descoperirea„ genelor ceasului ””, The Washington Post , 2017
  • Jeffrey C. Hall, Standul armatei SUA la Gettysburg, Indiana University Press, Bloomington 2009
  • Jeffrey C. Hall, Elsevier, voi. 18, 2008
  • Natasha Salmon, „Jeffrey Hall câștigă Premiul Nobel pentru medicină la scurt timp după ce a părăsit știința din cauza lipsei de finanțare”, Independent, 2017
  • Elizabeth J. Rideout, Anthony J. Dornan, Megan C. Neville, Suzanne Eadie, Stephen F. Goodwin, "Controlul diferențierii și comportamentului sexual de către gena doublesex în Drosophila melanogaster ", Nature neuroscience , 2010
  • Nicholas Gekakis, David Staknis, Hubert B. Nguyen, Fred C. Davis, Lisa D. Wilsbacher, David P. King, Joseph S. Takahashi, Charles J. Weitz, „Rolul proteinei Ceasului în mecanismul circadian al mamiferelor”, Știință , 1998
  • Deborah Bell-Pedersen, Vincent M. Cassone, David J. Earnest, Susan S. Golden, Paul E. Hardin, Terry L. Thomas, Mark J. Zoran, „Ritmuri circadiene de la oscilatori multipli: lecții de la diverse organisme”, Natura, 2005
  • Kazuhiko Kume, Mark J. Zylka, Sathyanarayanan Sriram, Lauren P. Shearman, David R. Weaver, Xiaowei Jin, Elizabeth S. Maywood, Michael H. Hastings, Steven M. Reppert, "mCRY1 și mCRY2 sunt componente esențiale ale membrului negativ al cercului de feedback pentru ceasul circadian ", ScienceDirect, 2000

Alte proiecte

linkuri externe

Controllo di autorità VIAF ( EN ) 94576649 · ISNI ( EN ) 0000 0001 1689 246X · LCCN ( EN ) n81107641 · GND ( DE ) 1140790048 · WorldCat Identities ( EN ) lccn-n81107641
Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Jeffrey_Connor_Hall&oldid=122037998 "