Джеффри Холл

Уикипедия — ашық энциклопедиясынан алынған мәлімет
Jump to navigation Jump to search
Джеффри Холл
Jeffrey C. Hall
Jeffrey C. Hall EM1B8737 (38162359274).jpg
Джеффри Холл, Нобель сыйлығының пресс-конференциясында Стокгольм, 2017 жылғы желтоқсан
Туған күні

3 мамыр 1945 (1945-05-03) (76 жас)

Туған жері

Нью-Йорк, АҚШ

Ғылыми аясы

Генетика

Жұмыс орны

Брандейс университеті Мэн университеті

Ғылыми дәрежесі

Амхерст колледжі (BA) Вашингтон университеті, Сиэттл (магистр, PhD)

Ғылыми жетекші

Лоуренс Сандлер. Сеймур Бенцер, Хершел Л. Роман

Несімен белгілі

Период генін клондау

Марапаттары


Американың генетика қоғамы медалі (2003) Нейробиология саласындағы Грубер сыйлығы (2009) Луиза Гросс Хорвиц сыйлығы (2011) Gairdner Foundation халықаралық марапаты (2012) Шоу сыйлығы (2013) Вили сыйлығы (2013) Физиология немесе медицина саласындағы Нобель сыйлығы (2017)

Джеффри Коннор Холл (1945 жылы 3 мамырда туған) - американдық генетик және хронобиолог. Холл - Брандейс университетінің биология профессоры[1] және қазіргі уақытта Мэн штатындағы Кембридж қаласында тұрады.

Холл өзінің мансабын шыбынның көңіл табу мен мінез-құлық ырғақтарының неврологиялық компоненттерін зерттеумен өткізді. Дрозофила меланогастерінің неврологиясы мен мінез-құлқы туралы зерттеулерінің арқасында Холл биологиялық сағаттардың маңызды механизмдерін ашты және жүйке жүйесіндегі жыныстық саралаудың негіздеріне жарық берді. Хронобиология саласындағы революциялық жұмысы үшін Ұлттық ғылым академиясына сайланды және Т. Вашингтон стипендиясының кандидатурасына ұсынылды[2].

2017 жылы Майкл В. Янг пен Майкл Росбашпен бірге ол «циркадиялық ырғақты басқаратын молекулалық механизмдерді ашқаны үшін» физиология немесе медицина саласындағы 2017 жылғы Нобель сыйлығына ие болды[3] [4].

Өмір[өңдеу]

Жас кезі және білімі[өңдеу]

Джеффри Холл Бруклинде (Нью-Йорк) туып, Вашингтон штатының шетінде өскен, ал оның әкесі АҚШ сенатын қамтыған Associated Press-тің репортері болып жұмыс істеген. Холлға әкесі Джозеф У. Холл,[5] ерекше, әсіресе күнделікті газетінде соңғы оқиғалар туралы жаңартылуы Холлды ынталандыру жолымен оған әсер етті. Холл Уэлтер Джонсон орта мектебін 1963 жылы бітіріп, Мэриленд штатындағы Бетезда мектебінде оқыды[6]. Мектептің жақсы оқушысы ретінде Холл медицина саласында мансапқа баруды жоспарлады. Холл 1963 жылы Амхерст колледжінде бакалавр дәрежесін алуды бастады. Алайда, магистрант ретінде оқып жүрген кезінде Холл биологияға деген құштарлығын тапты[7]. Үлкен жобасы үшін, ресми зерттеулерде тәжірибе жинау үшін Холл Филип Айвеспен жұмыс істей бастады. Холл Айвес өзінің қалыптасу жылдары кездескен ең ықпалды адамдардың бірі болғанын хабарлады.[8] Холл Айростың зертханасында жұмыс істегенде Дрозофиланы зерттеумен қайран қалды, бұл оның зерттеуіне үлкен құштарлық әкелді. Айваның жетекшілігімен Холл Дрозофиладағы рекомбинация және транслокациялық индукцияны зерттеді. Холлдың ғылыми-зерттеу жұмыстарының жетістігі кафедра оқытушыларына Холлдың Сиэтлдегі Вашингтон университетінде аспирантурада оқуға кеңес беруін ұсынды, онда барлық бөлім генетикаға арналған.

Ерте академиялық мансап[өңдеу]

Холл Лоуренс Сандлердің зертханасында 1967 жылы аспирантурада жұмыс істей бастады. Холл хромосом мінез-құлық генетикалық бақылау бойынша концентрациясы, дрозофилы жас тәуелді фермент өзгерістер талдау Сандлер жұмыс істеді мейоз . Хершель Роман Холлды Калифорния Технологиялар Институтында генетика саласындағы алғашқы ізашар Сеймур Бенцермен постдокторалды жұмысты жалғастыруға шақырды.[9] Сұхбатында Холл римді зертханадағы роман-фабрикада өсіп келе жатқан кәсіпқой мамандарға арналған алғашқы мансабындағы ықпалды тұлға ретінде қарастырды.[10] Докторлық жұмысын аяқтағаннан кейін Холл 1971 жылы Бенцердің зертханасына қосылды. Бенцердің зертханасында Холл Дрозофила нейроанатомиясы және нейрохимия туралы сабақ берген Даг Канкельмен жұмыс жасады. Холл мен Канкель екі жоба бойынша үлкен жетістіктерге қол жеткізгенімен, нәтижелер жарияланбастан бұрын Холл Бензердің зертханасынан шықты. Постдокторальді зерттеуші ретінде Холлдың үшінші жылында Роман Холлға ұсынған оқытушыларға қатысты Холлмен байланысқан. Холл Брандейс университетіне биология кафедрасының ассистент профессоры ретінде 1974 жылы қосылды. Ол өзінің эксцентриалды дәріс стилімен танымал.

Академиялық қиындықтар[өңдеу]

Хронобиология саласында жұмыс істеген кезінде Холл өз тұжырымдарын анықтауға тырысқанда көптеген қиындықтарға тап болды. Атап айтқанда, оның биологиялық сағаттарға генетикалық көзқарасы (гендік кезеңді қараңыз) дәстүрлі хронобиологтармен оңай қабылданған жоқ. Осы тақырып бойынша зерттеу жүргізген кезде Холл өзі бөліп алған аминқышқылдарының тізбегінің маңыздылығын анықтауға тырысқанда скептицизмге тап болды. Осы жоба бойынша жұмыс істеген кезде, ұқсас жобамен жұмыс істейтін жалғыз зерттеуші Майкл Янг болды.[11]

Холл өз жұмысын құруға тырысқанда кедергілерге тап болып қана қоймай, сонымен бірге ғылыми зерттеулерді қаржыландыру саясатынан көңілі қалды. Шындығында бұл қиындықтар оның саладан кетуінің басты себептерінің бірі болып табылады. Ол иерархия мен биологияға ену үміттері зерттеушілерге өздері қалаған зерттеулерді жүргізуге кедергі келтіретінін сезді. Холл басты назар адамның зерттеуіне аударылуы керек деп есептеді; қаржыландыру ғалым үшін шектеуші фактор болмауы керек, керісінше оларға жаңа қызығушылықтар мен гипотезалар жасауға икемділік беру керек. Холл өзінің зерттеулерін жақсы көретінін және өз саласын ұнататынын, бірақ бұл процеске қатысқан бюрократия оның бойында жаңа жетістіктерге жетуге кедергі келтіретінін сезінеді.

Дрозофила кездесуі[өңдеу]

Дрозофиламен кездесуге арналған Холлдың жұмысы Канкельмен Бенцердің зертханасында өткеннен кейінгі соңғы айларда жемісті шыбын-шіркей мозайкаларын қолдана отырып, жүйке жүйесінің әр түрлі аймақтарындағы генетикалық жыныстық қатынасқа байланысты қарым-қатынас коррекциясы ретінде басталды. Бұл жұмыс оның Дрозофила кездесулерінің нейрогенетикасына деген қызығушылығын тудырды және оны Дрозофила кездесуін зерттеудің мансаптық жолына алып келді.[12]

Кезең байланысын ашуы[өңдеу]

1970 жылдардың соңында, Флориан фон Шиллермен бірлескен жұмыс нәтижесінде Холл Дрозофиладағы жүйке жүйесінің аймақтарын сәтті анықтады, бұл ерлердің кездесулерін реттеуге ықпал етті.[13] Холл осы зерттеу нәтижесінен кездесу кезінде ән айту мінез-құлқының кездесудің керемет сандық белгілерінің бірі екенін түсінді және осы тақырыпты одан әрі зерделеуді ұйғарды. Оның зертхана, Bambos Kyriacou жылы докторанты бар кейінгі зерттеулерге, Холл Дрозофиласын күтіп ән бір шамамен минут қалыпты кезеңімен ырғақты өндірілді, бұл табылған.[14]

Күдікті кезеңі патологиялық ұйқы-ояту-жинақталатын циклдері үшін мутациясын Рон Konopka 1960-жылдардың соңында-қуатымыз, сондай-ақ ALTER ухаживаний ән циклдары, Холл және Kyriacou ухаживаний ән туралы кезеңде мутацияның әсер сынақтан. [15] Олар кезең мутациясы кездесудің әніне циркадиандық ырғақтарды өзгерткендей әсер еткенін анықтады. perS аллель қысқа (шамамен 40 екінші) тербелісті өндірді, perl аллель ұзағырақ (шамамен 76 екінші) тербелісі өндірді, және pero тұрақты емес тербелісі болған ән шығарды.[16]

Нейрогенетика[өңдеу]

Өзінің зерттеуінде Холл негізінен ол постдокторлық жылдары оқып бастаған жеміссіз генмен шыбындарға назар аударды. Жеміссіз (жеміс) мутант мінез-құлық стерильді болды. Сонымен қатар, олар еркектер мен ерлерді еркелетіп жіберді, бірақ екеуімен жұптасуға тырыспады. Бұл мінез 1960 жылдары анықталды, бірақ Холл тобы тақырыпты әрі қарай зерттей бастағанға дейін ол ескерусіз қалды. 1990 жылдардың ортасында Стэнфорд университетіндегі Брюс Бейкермен және Стэнфорд университетіндегі Барбара Тейлормен бірлескен жұмыс нәтижесінде Холл нәтижесіз клондады. Клондалған бедеу отырып кейіннен зерттеулер арқылы Холл кездесіп үшін шеберлік реттеуші Ген ретінде бедеу бұрын күдікті рөлін растады. Бірнеше жеміс мутацияларын зерттей отырып, Холл ерлердің аналыққа қарсы кездесулерін аз өткізетінін, сингл әнінің импульстік ән компонентін шығара алмайтынын, ешқашан көшіруге тырыспағанын және FruM ақуыздары болмаған кезде ерлер аралық кездесулердің көп екенін көрсетті.[17]

Кезең генінің мен ақуыздың тәуліктік ырғағы[өңдеу]

Холл негізінен циркадиялық ырғақтардың механизмін зерттеу үшін Дрозофиламен жұмыс жасады. Ашуды өлшеудің дәстүрлі әдісін қолданудың орнына, циркадиялық ырғақты бақылау үшін Холл дрозофиланың қозғалмалы белсенділігін өлшеді[18].

PER ақуызының өзін-өзі реттеуінің ашылуы[өңдеу]

1990 жылы, Майкл Росбаш және Пол Хардинмен бірлесіп, Период ақуызы (PER) өзінің транскрипциясын басуда маңызды рөл атқаратынын анықтады. Шаққандағы нақты рөлі белгісіз болды, ал Холл, Rosbash және Хардин теріс транскрипциясы-аударма кері байланыс ілгек үлгісін (дамыту мүмкіндігіне ие болды TTFL дрозофилы тәуліктік тәулік орталық тетігі ретінде қызмет етеді). Осы түпнұсқа модельде әр өрнек PER деңгейінің өсуіне әкелді. Шаққандағы белгілі бір шоғырлануы кейін, тамақ беру өрнек тағы да білдірді болуы бір мүмкіндік, PER деңгейлерін азайту үшін тудырады, төмендеді.[19]

Жасушалар арасындағы синхрондаудың ашылуы[өңдеу]

1997 жылы Холл Сьюзан Ренн, Джей Парк, Майкл Росбаш және Пол Тагертпен бірге топтың құрамында болды, олар TTFL құрамына енетін гендер дененің барлық жасушаларында көрініс тапты. Бұл гендер циркадиялық сағатқа қажетті гендер ретінде анықталса да, дененің әртүрлі бөліктерінде әр түрлі деңгейлер болды; бұл өзгеріс ұялы деңгейде байқалды. Холл бір уақытта тіндердің әртүрлі жарық-қараңғы циклдеріне ие болды. Холл 2003 жылға дейін ұяшықтарды үндестіретін элементті таппады. Ол пигменттің дисперсті факторлы ақуызды (PDF) циркадиялық ырғақтарды бақылауға және өз кезегінде бұл гендердің жасушалардағы қозғалғыштығын басқаруға көмектеседі деп тапты. Бұл дрозофила миындағы кіші вентральды бүйірлік нейрондарға (sLN v s) локализацияланған. Осы мәліметтерден, Холл sLN v s Drosophila-да бастапқы осциллятор ретінде қызмет етеді және PDF ұяшықтар арасында үндестіруге мүмкіндік береді. Ол медицина немесе физиология саласындағы 2017 Нобель сыйлығына ие болды.[18] [20]

Транскрипция-аударманы теріс кері байланыс циклінің моделін нақтылау[өңдеу]

1998 жылы Холл Дрозофилада TTFL моделін жақсартқан екі жаңалық ашты. Алғашқы ашылым Cryptochrome (CRY) кірудің рөлін ойнады . Холл CRY тірек-қимыл қозғаушы күші үшін де, фокорецептор болып табылатындығын анықтады.[21] Ол CRY циркадиялық жүйеге кіру ғана емес, сонымен бірге кардиостимулятордың рөлі болуы мүмкін деген болжам жасады. Сол жылы, Холл Дрозофила бір және уақытқа тәуелсіз (Tim) тәуліктік гендер қалай реттелетінін тапты. Холл CLOCK және Cycle (CYC) ақуыздарының PAS домені арқылы гетеродидер құрайтындығын анықтады. Өлшеуден кейін, екі ақуыздар байланыстыру E box арқылы екі гендердің промоутер элементі per және tim мРНК өрнектейтін bHLH доменін ашты.

Дереккөздер[өңдеу]

  1. Jeff Hall – Brandeis Faculty Guide
  2. Profile of Jeffrey C. Hall. 
  3. Cha, Arlene Eujung. Nobel in physiology, medicine awarded to three Americans for discovery of 'clock genes' (October 2, 2017).
  4. The 2017 Nobel Prize in Physiology or Medicine – Press Release. The Nobel Foundation (October 2, 2017). Тексерілді, 2 қазан 2017.
  5. {{{тақырыбы}}}. — ISBN 978-0253003294.
  6. Rees, Ian. WJ Alum wins Nobel Prize in Medicine (November 1, 2017). Тексерілді 2 наурыздың 2018.
  7. Nuzzo, Regina (November 15, 2005). Profile of Jeffrey C. Hall. 
  8. Hall, Jeffrey. Jeffrey C.Hall (December 12, 2008).
  9. Nuzzo, Regina (November 15, 2005). "Profile of Jeffrey C. Hall". PNAS 102 (46): 16547–16549. Bibcode 2005PNAS..10216547N. doi:10.1073/pnas.0508533102. PMC 1283854. PMID 16275901. 
  10. Hall, Jeffrey. Jeffrey C.Hall (December 12, 2008).
  11. Profile of Jeffrey C. Hall. 
  12. Profile of Jeffrey C. Hall. 
  13. Sex-Specific Control and Tuning of the Pattern Generator for Courtship Song in Drosophila. 
  14. Profile of Jeffrey C. Hall. 
  15. Nuzzo, Regina (November 15, 2005). Profile of Jeffrey C. Hall. 
  16. Greenspan, R. J. (2000). Courtship in Drosophila. 
  17. Rideout, Elizabeth J.; Dornan, Anthony J.; Neville, Megan C.; Eadie, Suzanne; Goodwin, Stephen F. (Apr 2010). "Control of sexual differentiation and behavior by the doublesex gene in Drosophila melanogaster". Nature Neuroscience 13 (4): 458–466. doi:10.1038/nn.2515. ISSN 1546-1726. PMC 3092424. PMID 20305646. 
  18. a b Dunlap, JC (January 1999). "Molecular Bases for Circadian Clocks". Cell 96 (2): 271–290. doi:10.1016/S0092-8674(00)80566-8. PMID 9988221. 
  19. Gekakis, Nicholas (June 5, 1998). "Role of the CLOCK Protein in the Mammalian Circadian Mechanism". Science 280 (5369): 1564–1569. Bibcode 1998Sci...280.1564G. doi:10.1126/science.280.5369.1564. PMID 9616112. 
  20. Bell-Pedersen, Deborah; Cassone, Vincent M.; Earnest, David J.; Golden, Susan S.; Hardin, Paul E. (July 2005). "Circadian rhythms from multiple oscillators: lessons from diverse organisms". Nature Reviews Genetics 6 (7): 544–556. doi:10.1038/nrg1633. ISSN 1471-0056. PMC 2735866. PMID 15951747. 
  21. Kume, K (July 1999). "mCRY1 and mCRY2 Are Essential Components of the Negative Limb of the Circadian Clock Feedback Loop". Cell 98 (2): 193–205. doi:10.1016/S0092-8674(00)81014-4. PMID 10428031. 

Сыртқы сілтемелер[өңдеу]