Войти
Гэри Брюс Рувкун (родился 26 марта 1952 г.), Беркли, Калифорния ), американский молекулярный биолог в Массачусетской больнице общего профиля и профессор генетики в га Медицинская школа Рвард в Бостоне. Рувкун открыл механизм, с помощью которого lin-4, первая микроРНК (miRNA), обнаруженная Виктором Амбросом, регулирует трансляцию целевых матричных РНК посредством несовершенного спаривания оснований к этим мишеням, и открыли вторую miRNA, let-7, и что она сохраняется в филогении животных, в том числе у людей. Эти открытия miRNA открыли новый мир регуляции РНК в беспрецедентно малых масштабах и механизм этой регуляции. Рувкун также обнаружил многие особенности инсулиноподобной передачи сигналов в регуляции старения и метаболизма. Он был избран членом Американского философского общества в 2019 году.
Рувкун получил степень бакалавра в 1973 году в Калифорнийском университете в Беркли. Его докторская работа была выполнена в Гарвардском университете в лаборатории Фредерика М. Осубеля, где он исследовал бактериальные гены азотфиксации. Рувкун закончил докторантуру у Роберта Хорвица в Массачусетском технологическом институте (MIT) и Уолтера Гилберта в Гарварде.
Исследование Рувкуна показало, что miRNA lin-4, регуляторная РНК из 22 нуклеотидов, обнаруженная в 1992 г. лабораторией Виктора Амброса, регулирует свою мРНК-мишень lin. -14 путем образования несовершенных дуплексов РНК для подавления трансляции. Первое указание на то, что ключевой регуляторный элемент гена lin-14, распознаваемый продуктом гена lin-4, находится в 3'-нетранслируемой области lin-14, был получен при анализе мутаций увеличения функции lin-14, который показал, что они представляют собой делеции консервативных элементов в 3'-нетранслируемой области lin-14. Делеция этих элементов снимает нормальную позднюю стадию специфической репрессии продукции белка LIN-14, и lin-4 необходим для этой репрессии нормальной 3'-нетранслируемой областью lin-14. Ключевым прорывом стала лаборатория Ambros, которая обнаружила, что lin-4 кодирует очень маленький продукт РНК, определяющий 22 нуклеотидные miRNA. Когда Амброс и Рувкун сравнили последовательность миРНК lin-4 и 3'-нетранслируемой области lin-14, они обнаружили, что пары оснований РНК lin-4 с консервативными выступами и петлями с 3'-нетранслируемой областью мишени lin-14 мРНК, и что усиление функциональных мутаций lin-14 удаляет эти комплементарные lin-4 сайты, чтобы ослабить нормальную репрессию трансляции lin-4. Кроме того, они показали, что 3 'нетранслируемая область lin-14 может обеспечивать эту lin-4-зависимую репрессию трансляции неродственным мРНК путем создания химерных мРНК, которые реагируют на lin-4. В 1993 году Рувкун сообщил в журнале Cell (journal) о регулировании лин-14 лин-4. В том же выпуске Cell Виктор Амброс описал регуляторный продукт lin-4 как малую РНК. Эти статьи раскрыли новый мир регуляции РНК в беспрецедентно малых масштабах и механизм этой регуляции. В совокупности это исследование теперь признано первым описанием микроРНК и механизма, с помощью которого частично спаренные по основанию дуплексы miRNA :: mRNA ингибируют трансляцию.
В 2000 году лаборатория Рувкуна сообщила об идентификации второго C. elegans микроРНК, let-7, которая, как и первая микроРНК, регулирует трансляцию целевого гена, в данном случае lin-41, посредством несовершенного спаривания оснований с 3’-нетранслируемой областью этой мРНК. Это было признаком того, что регуляция miRNA посредством комплементарности 3 ’UTR может быть общим признаком и что, вероятно, будет больше микроРНК. Универсальность регуляции микроРНК для других животных была установлена лабораторией Ruvkun позже в 2000 году, когда они сообщили, что последовательность и регуляция микроРНК let-7 консервативны во всей филогении животных, в том числе и у людей. В настоящее время были обнаружены тысячи miRNA, указывающие на мир регуляции генов в этом режиме размера.
Когда миРНК с таким же размером 21-22 нуклеотидов, что и lin-4 и let-7 были обнаружены в 1999 г. Гамильтоном и Баулкомбом у растений, области РНКи и миРНК внезапно сошлись. Кажется вероятным, что miRNAs и siRNAs одинакового размера будут использовать сходные механизмы. Совместными усилиями лаборатории Мелло и Рувкуна показали, что первые известные компоненты РНК-интерференции и их паралоги, белки Dicer и PIWI, используются как миРНК, так и миРНК. Лаборатория Рувкуна в 2003 году идентифицировала гораздо больше miRNA, идентифицировала miRNA из нейронов млекопитающих, а в 2007 году открыла множество новых белков-кофакторов для функции miRNA.
Лаборатория Рувкуна также обнаружила, что инсулино-подобный сигнальный путь контролирует метаболизм и продолжительность жизни C. elegans. Класс Джонсон и Кеньон показали, что программа остановки развития, опосредованная мутациями в age-1 и daf-2, увеличивает продолжительность жизни C. elegans. Лаборатория Ruvkun установила, что эти гены составляют инсулиноподобный рецептор и нижележащую фосфатидилинозитолкиназу, которые соединяются с продуктом гена daf-16, высококонсервативным фактором транскрипции Forkhead. Гомологи этих генов теперь участвуют в регуляции старения человека. Эти данные также важны для диабета, поскольку ортологи daf-16 (называемые факторами транскрипции FOXO) у млекопитающих также регулируются инсулином. Лаборатория Ruvkun использовала библиотеки полногеномных РНКи, чтобы открыть полный набор генов, регулирующих старение и метаболизм. Многие из этих генов широко консервативны в филогении животных и, вероятно, обнаруживают нейроэндокринную систему, которая оценивает и регулирует запасы энергии и назначает метаболические пути на основе этого статуса. Недавно лаборатория Рувкуна обнаружила глубокую связь между долголетием и путями малых РНК, с производством специфичных для зародышевой линии факторов малых РНК, индуцированных в соматических клетках долгоживущих мутантных животных.
Лаборатория Рувкуна в сотрудничестве с Марией Зубер из Массачусетского технологического института и Майклом Финни, Джорджем Черчем, Стивом Квейком и Уолтером Гилберт также разрабатывает протоколы и инструменты, которые используют праймеры для ПЦР, соответствующие элементам универсальной последовательности гена 16S РНК, для поиска дивергентных микробов. Одна из долгосрочных целей этого проекта - отправить роботизированный термоциклер с этими праймерами на Марс в поисках микробной жизни, которая по своей природе связана с жизнью на Земле. Ближе к дому эти протоколы могут выявить микробы, которые могут вызывать заболевания, которые, как и не подозревают, вызваны патогенами и микробами из экстремальных условий окружающей среды.
В 2012 году Рувкун внес оригинальный вклад в область иммунологии, опубликовав в журнале Cell статью с описанием элегантного механизма для надзор за врожденным иммунитетом у животных, основанный на мониторинге основных клеточных функций хозяина, которые часто саботируются микробными токсинами в ходе инфекции.
В 2019 г., Рувкун вместе с Крисом Карром, Майком Финни и Марией Зубер работает над тем, чтобы НАСА отправило секвенатор ДНК на Марс искать там жизнь в надежде, что будут обнаружены доказательства того, что жизнь не возникла изначально на Земле, а в других местах Вселенной.
По состоянию на 2018 год Рувкун опубликовал около 150 научных статей. Рувкун получил множество наград за свой вклад в медицинскую науку, за его вклад в область старения и открытие микроРНК. Он является лауреатом Премии Ласкера за фундаментальные медицинские исследования, Международной премии Фонда Гэрднера и медали Бенджамина Франклина в области наук о жизни. Рувкун был избран членом Национальной академии наук в 2008 году.
