Майкл Э. Гринберг

Майкл Гринберг (родился 25 мая 1954 года в Майами-Бич, Флорида ) - американский нейробиолог, специализирующийся на молекулярной нейробиологии. Он является председателем Департамента нейробиологии в Медицинской школе Гарварда.

Майкл Гринберг вырос в Бруклине, штат Нью-Йорк, и окончил Уэслианский университет (с отличием) в 1976 году по специальности химик. Он защитил докторскую диссертацию. исследования и начал свои постдокторские исследования в Университете Рокфеллера в Нью-Йорке в лаборатории лауреата Нобелевской премии Джеральда Эдельмана. Позже он завершил свои постдокторские исследования с Эдвардом Зиффом в Медицинском центре Нью-Йоркского университета.

Во время своего пребывания в лаборатории Зиффа Гринберг заметил, что транскрипция c-fos, клеточного протоонкогена, индуцируется в течение нескольких минут после активации нейротрофическими факторами, что является одним из первых механистических описаний того, как клетки реагируют на внешние сигналы. Это открытие в клеточной культуре привело к наблюдению, что нейронная активность и даже сенсорный опыт могут индуцировать экспрессию c-fos в головном мозге; это открытие теперь считается основным принципом в нейробиологии и широко используется в нейробиологии в качестве достоверного маркера активных нейронов. Получившие Нобелевскую премию эксперименты Торстена Визеля и Дэвида Хьюбела в 1960-х годах показали, что визуальный опыт требуется во время разработки, чтобы установить правильные схемы в зрительной коре, однако клеточная и молекулярная основа этого была неизвестна. Идентификация c-fos и других зависимых от активности генов предоставила молекулярный механизм, объясняющий, как опыт (то есть воспитание) может быть связан с клеточным процессом (то есть природой).

В 1986 году Гринберг переехал в Бостон, штат Массачусетс, чтобы открыть свою лабораторию на кафедре микробиологии и молекулярной генетики Гарвардской медицинской школы. В 1999 году он был назначен директором программы нейробиологии Бостонской детской больницы. В 2008 году он стал заведующим кафедрой нейробиологии Гарвардской медицинской школы.

Задача лаборатории Гринберга - понять механизмы, с помощью которых программа экспрессии генов, зависящая от активности, регулирует развитие и функции мозга. Лабораторная работа охарактеризовала многие фундаментальные этапы этого процесса, от начальной активации ионных каналов, которые деполяризуют нейроны, последующего нижестоящего сигнального каскада, который завершается экспрессией генов, и паттерна зависимой от опыта экспрессии генов в определенных подтипах клетки головного мозга, такие как тормозящие нейроны по сравнению с возбуждающими.

Программа экспрессии генов, зависящая от активности, открытая Гринбергом, как было показано, играет важную биологическую роль в развитии и функционировании нервной системы, особенно в формировании тормозных цепей в головном мозге. Гринберг и его коллеги показали, что путем введения мутации в конкретный сайт в промоторе зависимого от активности гена Bdnf визуальный опыт не может вызвать экспрессию Bdnf в коре головного мозга мышей. Более того, авторы обнаружили, что у этих животных нарушено образование тормозных синапсов и цепей. Авторы не обнаружили влияния на формирование или функцию возбуждающих синапсов.

В дополнение к этому открытию лаборатория Гринберга также обнаружила NPAS4, зависимый от активности фактор транскрипции, который необходим для ингибирующего образования синапсов посредством регуляции транскрипции Bdnf и других зависимых от активности генов. Подобно своим предыдущим находкам, авт. Обнаружили специфическую роль этой генетической программы в развитии тормозных цепей, поскольку нарушение функции NPAS4 не влияет на образование или функцию возбуждающих синапсов. Таким образом, программа гена, зависящая от активности, играет ключевую роль, в частности, в развитии тормозных цепей в коре головного мозга, которые отвечают за тонкую настройку нейронов и функций нервной системы.

В 2010 году лаборатория Гринберга открыла новый класс РНК, называемых энхансерными РНК ( эРНК ), РНК, которые транскрибируются из энхансерных областей хромосом. Гринберг и его коллеги обнаружили, что эРНК транскрибируются в ответ на активность нейронов и контролируют экспрессию других генов в клетках. Роль эРНК в регуляции экспрессии генов при здоровье и болезнях продолжает изучаться в различных областях, таких как исследования рака.

Его исследование также посвящено молекулярной биологии и генетике расстройств аутистического спектра, в частности синдрома Ретта, заболевания, вызываемого мутациями в MeCP2, связывающем метил-ДНК белке, который регулирует транскрипцию. Его исследования изучали зависимую от опыта генную программу на мышах с синдромом Ретта и, в частности, то, как мутации в MeCP2 нарушают экспрессию особенно длинных генов в головном мозге.

Лаборатория Гринберга также изучает зависимую от активности экспрессию генов в нейронах человека и сравнивает эту программу экспрессии генов с другими млекопитающими и другими приматами. В 2016 году он и его коллеги идентифицировали ген, который избирательно индуцируется в мозге человека и приматов после стимуляции. Они обнаружили, что ген, называемый остеокрин, хотя и экспрессируется в костях и мышцах мыши, не обнаруживается в мозге грызунов, и что его индуцируемая экспрессия в нейронах приматов обеспечивается эволюцией регуляторных элементов ДНК, которые связывают зависимый от активности фактор транскрипции. MEF2.

Гринберг является автором более 200 статей и входит в редакционные коллегии следующих журналов, в том числе: Journal of Neuroscience ; Обучение и память ; Нейрон ; и молекулярная и клеточная неврология. Он был наставником ряда успешных нейробиологов, в том числе Моргана Шенга, Дэвида Гинти, Азада Бонни, Энн Брюнет, Анирвана Гоша, Энн Уэст, Йи Сун, Мэтью Далва и Хилмара Бадинга, а также многих других.

Гринберг получил множество призов, в том числе премию Эдварда М. Сколника в области нейробиологии и премию Макнайта за технологические достижения в нейробиологии. В 2015 году он был удостоен премии Грубера в области нейробиологии вместе с Карлой Шац. Он является членом Американской академии искусств и наук и Национальной академии наук.

• Сигнальные сети, которые регулируют развитие синапсов и когнитивные функции - видеолекция Майкла Гринберга, 2010 г.