stringtranslate.com

Marc Kirschner

Marc Wallace Kirschner (nacido el 28 de febrero de 1945) es un biólogo celular y bioquímico estadounidense y presidente fundador del Departamento de Biología de Sistemas de la Facultad de Medicina de Harvard . Es conocido por importantes descubrimientos en biología celular y del desarrollo relacionados con la dinámica y función del citoesqueleto , la regulación del ciclo celular y el proceso de señalización en embriones, así como la evolución del plan corporal de los vertebrados. [3] Es un líder en la aplicación de enfoques matemáticos a la biología. [4] Es profesor de la cátedra John Franklin Enders University en la Universidad de Harvard . [5] En 2021 fue elegido miembro de la American Philosophical Society . [6]

Vida temprana y educación

Kirschner nació en Chicago , Illinois, el 28 de febrero de 1945. Se graduó de la Universidad Northwestern con una licenciatura en química en 1966. Participó en el Programa de Becas de Investigación de Posgrado de la NSF en la Fundación Nacional de Ciencias en 1966 y obtuvo un doctorado en bioquímica de la Universidad de California, Berkeley en 1971. [7]

Carrera

Ocupó puestos postdoctorales en la Universidad de California, Berkeley y en la Universidad de Oxford en Inglaterra. Se convirtió en profesor asistente en la Universidad de Princeton en 1972. En 1978 fue nombrado profesor en la Universidad de California, San Francisco . En 1993, se trasladó a la Facultad de Medicina de Harvard , donde se desempeñó como presidente del nuevo Departamento de Biología Celular durante una década. Se convirtió en el presidente fundador del Departamento de Biología de Sistemas de HMS en 2003. Fue nombrado profesor de la Universidad John Franklin Enders en 2009. [5] En 2018, fue sucedido como presidente del Departamento de Biología de Sistemas por Galit Lahav . [8]

Kirschner estudia cómo se dividen las células, cómo generan su forma, cómo controlan su tamaño y cómo se desarrollan los embriones. En su ecléctico laboratorio, el trabajo sobre el desarrollo de la rana coexiste con el trabajo bioquímico sobre el mecanismo de ubiquitinación , el ensamblaje del citoesqueleto o la transducción de señales .

En Princeton, sus primeros trabajos sobre los microtúbulos establecieron su inusual ensamblaje molecular a partir de las proteínas tubulinas e identificaron la primera proteína tau estabilizadora de microtúbulos , [9] que más tarde se demostró que era un componente importante de los ovillos neurofibrilares en la enfermedad de Alzheimer. En estudios realizados en la Universidad de California en San Francisco sobre el embrión de rana como sistema modelo de desarrollo celular, Kirschner identificó el primer inductor de la diferenciación embrionaria, el factor de crecimiento de fibroblastos (FGF), [10] un hallazgo temprano en el campo de la transducción de señales.

El laboratorio de Kirschner también es conocido por descubrir mecanismos básicos del ciclo celular en células eucariotas . Trabajando en extractos de huevos de Xenopus (rana), Kirschner y Andrew Murray demostraron que la síntesis de ciclina impulsa el ciclo celular [11] y, más tarde, que la ubiquitina regula los niveles de ciclina al marcar la molécula del ciclo celular para su destrucción. [12] Su laboratorio descubrió y purificó muchos de los componentes involucrados en la progresión del ciclo celular, incluido el complejo promotor de anafase (APC) , el complejo que ubiquitina la ciclina B. [13]

Un segundo hallazgo notable [14] fue su descubrimiento, con Tim Mitchison , de la inestabilidad dinámica de los microtúbulos, [15] [16] En la mitosis, por ejemplo, los microtúbulos forman el huso que separa los cromosomas. El primer paso en la formación del huso es la nucleación de los microtúbulos por los centros organizadores de microtúbulos, que luego crecen en todas las direcciones. Los microtúbulos que se adhieren a un cromosoma se estabilizan y, por lo tanto, se retienen para formar parte del huso. Debido a la inestabilidad dinámica, algunos microtúbulos individuales que no están estabilizados corren el riesgo de colapsar (o "catástrofe", como lo llamó Kirschner), lo que permite la reutilización de los monómeros de tubulina . Este reconocimiento de la autoorganización en los sistemas biológicos ha sido muy influyente y ayudó a dar forma a la visión del citoplasma como una colección de máquinas moleculares dinámicas. [17]

Kirschner también está interesado en los orígenes evolutivos del plan corporal de los vertebrados. Junto con John Gerhart, fue fundamental en el desarrollo del gusano bellota Saccoglossus kowalevskii en un sistema modelo [18] que podría usarse para estudiar la divergencia entre hemicordados y cordados , y la evolución del sistema nervioso de los cordados . [19] [20]

Kirschner es un pionero en el uso de enfoques matemáticos para aprender sobre cuestiones biológicas centrales. Por ejemplo, un modelo de la vía Wnt que desarrolló en colaboración con el fallecido Reinhart Heinrich mostró que surgen nuevas propiedades y restricciones cuando los pasos bioquímicos individuales se combinan en una vía completa. [21] [22] Una charla que dio sobre matemáticas y el futuro de la medicina en un retiro para jefes de departamento en la Facultad de Medicina de Harvard en 2003 inspiró al decano, Joseph B. Martin , a fundar un nuevo departamento, el Departamento de Biología de Sistemas , con Kirschner como presidente fundador. [3] Desde entonces, el laboratorio de Kirschner ha atraído a muchos estudiantes y posdoctorados de formación teórica que desean hacer la transición a la biología. Su laboratorio es ahora líder en el uso de herramientas matemáticas para analizar las vías de señalización, [23] el control del tamaño celular, [24] y la selectividad de los fármacos. [25]

En dos libros coescritos con John Gerhart , Kirschner ha descrito los fundamentos celulares y de desarrollo de la evolución de los organismos, y el concepto de " capacidad de evolución ". [26] En el libro más reciente, Kirschner y Gerhart propusieron una nueva teoría de "variación facilitada" que pretende responder a la pregunta: ¿Cómo se pueden convertir pequeños cambios genéticos aleatorios en cambios útiles en partes complejas del cuerpo? [27]

Servicio público

Kirschner ha sido un defensor de la financiación federal de la investigación biomédica y se desempeñó como primer presidente del Comité Directivo Conjunto para Políticas Públicas, una coalición de sociedades científicas que ayudó a crear en 1993 para educar al Congreso de los EE. UU. sobre la investigación biomédica y presionar para obtener financiación pública de la misma. [28] En 2014, Kirschner (junto con Bruce Alberts , Shirley Tilghman y Harold Varmus ) pidió una serie de cambios en el sistema de la ciencia biomédica de EE. UU., con la intención de reducir la "hipercompetencia" [29] Esta publicación condujo a la formación de una organización, Rescuing Biomedical Research, que tiene como objetivo recopilar aportes de la comunidad y proponer cambios en la estructura de la ciencia académica en los EE. UU. [30]

Kirschner ayudó a lanzar la revista mensual revisada por pares PLoS Biology en octubre de 2003 como miembro del consejo editorial y autor principal de un artículo en el número inaugural. La revista fue la primera iniciativa editorial de la Biblioteca Pública de Ciencias (PLoS) con sede en San Francisco, que había comenzado tres años antes como una organización de base de científicos que abogaban por el acceso libre y sin restricciones a la literatura científica [31].

Libros

Premios y asociaciones

Referencias

  1. ^ Mitchison, Timothy John (1984). Estructura y dinámica de matrices de microtúbulos organizados (tesis doctoral). Universidad de California, San Francisco. OCLC  1020493513. ProQuest  303337748. Icono de acceso cerrado
  2. ^ Mitchison, Tim; Kirschner, Marc (1984). "Inestabilidad dinámica del crecimiento de los microtúbulos". Nature . 312 (5991): 237–242. Código Bibliográfico :1984Natur.312..237M. doi :10.1038/312237a0. ISSN  0028-0836. PMID  6504138. S2CID  30079133.
  3. ^ ab "Semillas germinadas | Facultad de Medicina de Harvard". hms.harvard.edu . Consultado el 30 de marzo de 2019 .
  4. ^ "Estudios de equipos de Harvard destacados en 'Breakthrough of the Year' de Science". Harvard Gazette . 2018-12-21 . Consultado el 2019-03-30 .
  5. ^ ab Ireland C "Kirschner y King nombrados profesores universitarios" Harvard Gazette , 23 de julio de 2009 (consultado el 16 de mayo de 2012)
  6. ^ "La Sociedad Filosófica Americana da la bienvenida a nuevos miembros para 2021".
  7. ^ "Doctor Marc W. Kirschner | Laboratorio Kirschner".
  8. ^ Jiang K "Se nombró a un nuevo presidente de Biosistemas" Harvard Medical School News , 16 de abril de 2018 (consultado el 6 de junio de 2018)
  9. ^ Weingarten, MD; Lockwood, AH; Hwo, SY; Kirschner, MW (1975). "Un factor proteico esencial para el ensamblaje de microtúbulos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 72 (5): 1858–1862. Bibcode :1975PNAS...72.1858W. doi : 10.1073/pnas.72.5.1858 . PMC 432646 . PMID  1057175. 
  10. ^ Kimelman, D; Abraham, J. A; Haaparanta, T; Palisi, T. M; Kirschner, M. W (1988). "La presencia del factor de crecimiento de fibroblastos en el huevo de rana: su papel como inductor natural del mesodermo". Science . 242 (4881): 1053–6. Bibcode :1988Sci...242.1053K. doi :10.1126/science.3194757. PMID  3194757.
  11. ^ Pulverer, Bernd "Hitos en la división celular (12): Surfeando la ola de ciclina" Nature Publishing Group (consultado el 16 de mayo de 2012)
  12. ^ Brooksbank, Cath "Hitos en la división celular (20): acto de desaparición" Nature Publishing Group (consultado el 16 de mayo de 2012)
  13. ^ King, RW; Peters, JM; Tugendreich, S; Rolfe, M; Heiter, P; Kirschner, MW (1995). "Un complejo 20S que contiene CDC27 y CDC16 cataliza la conjugación específica de mitosis de ubiquitina a ciclina B". Cell . 81 (2): 279–88. doi : 10.1016/0092-8674(95)90338-0 . PMID  7736580. S2CID  16958690.
  14. ^ Lewin, B "Grandes experimentos: inestabilidad dinámica de los microtúbulos - Marc Kirschner y Tim Mitchison", CELLS! El sitio web que acompaña al libro de texto Cells (Jones and Bartlett Publishers (2007))
  15. ^ Le Bot, Nathalie (2010). "Inestabilidad de las claves". Nature Reviews Molecular Cell Biology . 9 : s14–s15. doi : 10.1038/nrm2584 .
  16. ^ Holy, TE; Leibler, S (1994). "Inestabilidad dinámica de los microtúbulos como una forma eficiente de búsqueda en el espacio". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 91 (12): 5682–5685. Bibcode :1994PNAS...91.5682H. doi : 10.1073/pnas.91.12.5682 . PMC 44060 . PMID  8202548. 
  17. ^ "Logros". Kirschner gana el premio internacional Gairdner . Universidad de Harvard . 20 de abril de 2001. Consultado el 16 de mayo de 2012 . {{cite book}}: |periodical=ignorado ( ayuda )
  18. ^ Lowe, Christopher J.; Tagawa, Kuni; Humphreys, Tom; Kirschner, Marc; Gerhart, John (2004), "Embriones hemicordados: obtención, cultivo y métodos básicos", Desarrollo de erizos de mar, ascidias y otros deuteróstomos invertebrados: enfoques experimentales, Métodos en biología celular, vol. 74, Elsevier, págs. 171–194, doi :10.1016/s0091-679x(04)74008-x, ISBN 9780124802780, PMID15575607 ​
  19. ^ Tautz, Diethard (2003). "La evolución de los cordados bajo una nueva luz". Cell . 113 (7): 812–813. doi : 10.1016/S0092-8674(03)00472-0 . PMID  12837236. S2CID  11562638.
  20. ^ Lowe, Christopher J; Wu, Mike; Salic, Adrian; Evans, Louise; Lander, Eric; Stange-Thomann, Nicole; Gruber, Christian E; Gerhart, John; Kirschner, Marc (2003). "Patrones anteroposteriores en hemicordados y los orígenes del sistema nervioso de los cordados". Cell . 113 (7): 853–865. doi : 10.1016/S0092-8674(03)00469-0 . PMID  12837244. S2CID  18009831.
  21. ^ Kirschner, Marc W. (2006). "Obituario: Reinhart Heinrich (1946–2006)". Nature . 444 (7120): 700. Código Bibliográfico :2006Natur.444..700K. doi : 10.1038/444700a . PMID  17151654.
  22. ^ Lee, Ethan; Salic, Adrian; Krüger, Roland; Heinrich, Reinhart; Kirschner, Marc W (13 de octubre de 2003). Roel Nusse (ed.). "Los roles de APC y Axin derivados del análisis experimental y teórico de la vía Wnt". PLOS Biology . 1 (1): e10. doi : 10.1371/journal.pbio.0000010 . ISSN  1545-7885. PMC 212691 . PMID  14551908. 
  23. ^ Hernández, AR; Klein, AM; Kirschner, MW (7 de diciembre de 2012). "Las respuestas cinéticas de la β-catenina especifican los sitios de control de Wnt". Science . 338 (6112): 1337–1340. Bibcode :2012Sci...338.1337H. doi :10.1126/science.1228734. PMID  23138978. S2CID  3470717.
  24. ^ Kafri, R; Levy, J; Ginzberg, MB; Oh, S; Lahav, G; Kirschner, MW (28 de febrero de 2013). "La dinámica extraída de células fijadas revela una retroalimentación que vincula el crecimiento celular con el ciclo celular". Nature . 494 (7438): 480–483. Bibcode :2013Natur.494..480K. doi :10.1038/nature11897. PMC 3730528 . PMID  23446419. 
  25. ^ Gujral, TS; Peshkin, L; Kirschner, MW (1 de abril de 2014). "Explotación de la polifarmacología para la deconvolución de dianas farmacológicas". Proc. Natl. Sci. USA . 111 (13): 5048–53. Bibcode :2014PNAS..111.5048G. doi : 10.1073/pnas.1403080111 . PMC 3977247 . PMID  24707051. 
  26. ^ Kirschner, M (7 de noviembre de 2013). "Más allá de Darwin: capacidad de evolución y generación de novedades". BMC Biology . 11 : 110. doi : 10.1186/1741-7007-11-110 . PMC 4225857 . PMID  24228732. 
  27. ^ Parter, Merav; Kashtan, Nadav; Alon, Uri (2008). Stormo, Gary (ed.). "Variación facilitada: cómo la evolución aprende de entornos pasados ​​para generalizarse a nuevos entornos". PLOS Computational Biology . 4 (11): e1000206. Bibcode :2008PLSCB...4E0206P. doi : 10.1371/journal.pcbi.1000206 . PMC 2563028 . PMID  18989390. 
  28. ^ Discurso en la Reunión Nacional de la Sociedad Americana de Microbiología Archivado el 31 de mayo de 2012 en Wayback Machine por Harold Varmus , director de los Institutos Nacionales de Salud , Nueva Orleans, 11 de diciembre de 1993 (consultado el 16 de mayo de 2012).
  29. ^ Alberts, B; Kirschner, MW; Tilghman, S; Varmus, H (22 de abril de 2014). "Rescatando la investigación biomédica estadounidense de sus fallas sistémicas". Proc. Natl. Sci. USA . 111 (16): 5773–5777. Bibcode :2014PNAS..111.5773A. doi : 10.1073/pnas.1404402111 . PMC 4000813 . PMID  24733905. 
  30. ^ "Rescatando la investigación biomédica (RBR)". Dr. Bruce Alberts, UCSF. 17 de agosto de 2016.
  31. ^ Reynolds, Tom (24 de octubre de 2003), "Publicación: una revista en línea abre el acceso a la literatura científica", Focus , Harvard University , consultado el 16 de mayo de 2012
  32. ^ Listas de miembros de la AAAS en formato PDF
  33. ^ Cita de premio archivada
  34. ^ "Comunicado de prensa de la CMU, 3 de marzo de 2004". Archivado desde el original el 3 de marzo de 2016. Consultado el 24 de mayo de 2012 .
  35. ^ Premio Harvey 2015

Enlaces externos