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Michael Warren Young

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Medaglia del Premio Nobel Premio Nobel per la medicina 2017

Michael Warren Young (Miami, 28 marzo 1949) è un genetista e biologo statunitense.

Michael Warren Young

Ha dedicato più di tre decenni alla ricerca, studiando modelli di sonno e veglia geneticamente controllati all'interno della Drosophila melanogaster.[1]

Mentre frequentava l'Università Rockefeller, il suo laboratorio ha apportato contributi significativi nel campo della cronobiologia identificando i geni chiave associati alla regolazione dell'orologio interno responsabile dei ritmi circadiani.

È stato in grado di chiarire la funzione del gene period, che è necessario per regolare cicli di sonno normali nella mosca.[1]

Al laboratorio di Young viene anche attribuita la scoperta dei geni timeless e doubletime, che sintetizzano le proteine necessarie per il ritmo circadiano.

È stato insignito del Premio Nobel per la fisiologia/medicina nel 2017 insieme a Jeffrey C. Hall e Michael Rosbash "per le loro scoperte sui meccanismi molecolari che controllano il ritmo circadiano".[2][3]

«Queste sono informazioni valide che possono ispirare molti lavori futuri nello sviluppo di terapie.[2]»

(Michael Warren Young)

Biografia

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Primi anni di vita e istruzione

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Michael Warren Young è nato a Miami, in Florida, il 28 marzo 1949.[4] Suo padre ha lavorato per Olin Mathieson Chemical Corporation nella gestione delle vendite di lingotti di alluminio nel sud-est degli Stati Uniti; sua madre, invece, lavorava per uno studio legale come segretaria.

Malgrado nella sua famiglia non vi fossero precedenti nel campo della scienza e della medicina, i genitori di Young sostenevano il suo interesse per la scienza e fornivano i mezzi per l'esplorazione scientifica attraverso microscopi e telescopi. Vivevano vicino a dei giardini zoologici privati, dove occasionalmente alcuni animali fuggivano nel loro cortile suscitando l'interesse scientifico di Young.[5]

Michael Young è cresciuto in Florida, a Miami e nei dintorni.[1] Poi la sua famiglia ha deciso di trasferirsi vicino a Dallas, in Texas, dove si diplomò alla LD Bell High School.[6]

Nella sua prima adolescenza, i suoi genitori gli regalarono uno dei libri di Darwin sull'evoluzione e i misteri biologici. Il libro descriveva gli orologi biologici come la ragione per cui una pianta produceva fiori che si chiudevano durante il giorno e si aprivano di notte. La posizione e la composizione di questi orologi erano, però, sconosciute e questo suscitò l'interesse di Michael Young in tenera età.[5]

Vita familiare

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Mentre lavorava come studente universitario presso l'Università del Texas, Michael Young ha incontrato la sua futura moglie Laurel Eckhardt. Successivamente, entrambi si sono trasferiti all'Università di Stanford, dove Michael ha lavorato come borsista post-dottorato e Laurel ha conseguito il dottorato con Len Herzenberg e oggi è professoressa di biologia all'Hunter College. Michael e Laurel lavorano ancora uno vicino all'altro ed hanno due figlie, Natalie e Arissa.[5]

Carriera accademica

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Young ha conseguito la laurea in biologia presso l'Università del Texas ad Austin nel 1971.[1]

Dopo un'estate di ricerca sul genoma della Drosophila con Burke Judd, Young è rimasto all'UT per completare un dottorato di ricerca in genetica nel 1975 rimanendo affascinato dalle ricerche incentrate sulla Drosophila.[4][5]

Durante la sua specializzazione, ha appreso di Ron Konopka e del lavoro di Seymour Benzer con mutanti circadiani della Drosophila, che lo ha condotto al suo futuro lavoro nella clonazione del gene period.[5]

Michael Young ha continuato i suoi studi attraverso la formazione post-dottorale presso la Stanford University School of Medicine alimentando l'interesse per la genetica molecolare e particolare attenzione per gli elementi trasponibili.[1]

Ha lavorato nel laboratorio di Dave Hogness ed ha acquisito familiarità con i metodi del DNA ricombinante.[5]

Due anni dopo è entrato alla Rockefeller University come assistente universitario.

Nel 1984 è stato professore associato e successivamente è diventato professore nel 1988.[7] Nel 2004, Young è stato nominato vicepresidente per gli affari accademici e ha ricevuto la cattedra di Richard e Jeanne Fisher.[4]

Carriera scientifica

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Scoperta di per

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Alla Rockefeller University, nei primi anni '80, Young ed i due membri del suo laboratorio, Ted Bargiello e Rob Jackson, hanno approfondito lo studio del gene period circadiano nella Drosophila. Hanno costruito segmenti di DNA ricombinante della Drosophila, li hanno amplificati nei batteri e poi iniettati in animali mutanti per per. È stato utilizzato un dispositivo di controllo del comportamento locomotore per analizzare l'attività comportamentale.[8]

Il team ha osservato e registrato l'attività del moscerino della frutta durante il giorno e la notte per dimostrare che il moscerino ripristinava i ritmi comportamentali circadiani trasferendo un gene per funzionale.[8]

Successivamente, determinando la sequenza dei geni sul cromosoma X, essi hanno scoperto che la mutazione aritmica produceva una proteina non funzionale, mentre i mutanti di lungo e breve periodo di per modificavano la sequenza aminoacidica di una proteina ancora funzionale.[9][10]

Scoperta di timeless

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Dopo la scoperta di per, il laboratorio di Young si è messo alla ricerca di ulteriori geni circadiani.

Alla fine degli anni '80, Amita Sehgal, Jeff Price, Bernice Man hanno aiutato Young a utilizzare la genetica avanzata per individuare ulteriori mutazioni che alterassero i ritmi del moscerino della frutta.

Un nuovo gene situato sul cromosoma 2 è stato chiamato timeless (tim) ed è stato clonato e sequenziato con successo.

Sono state trovate forti connessioni funzionali tra tim e per. Mutanti per tim interferivano con la ciclicità dell'mRNA per.

Nel 1994, Leslie Vosshall, uno studente universitario presso il laboratorio di Young, ha scoperto che se le proteine PER venivano protette dalla degradazione, si sarebbero accumulate senza TIM, ma non potevano muoversi verso i nuclei.

Successivamente, Young e altri hanno scoperto che le proteine TIM non si accumulano nei nuclei per mutanti in per. Hanno concluso che PER e TIM lavorano insieme.

Un altro membro del laboratorio, Lino Saez, ha notato che PER e TIM si associano tra loro per stabilizzarsi e permettere il loro accumulo nucleare.[11]

Studi successivi, svolti dai laboratori di Young, Sehgal e Edery, hanno rivelato che la luce provoca la rapida degradazione di TIM ed il ripristino della fase del ritmo circadiano.[12][13]

Fosforilazione di doubletime

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Nel 1998, Jeff Price, membro del laboratorio di Young, ha scoperto una chinasi chiamata doubletime (caseina chinasi 1) che fosforila PER su certi residui di serine.

Questo è il segnale per la degradazione. Quando PER e TIM sono legati, doubletime non sembra essere in grado di fosforilare PER, permettendogli di accumularsi.[14]

La scoperta di Young dei mutanti per doubletime, nel 1998, è stata presto seguita dalla scoperta, nel 2001, di una forma di Sindrome Familiare Avanzata della Fase del Sonno (FASPS) negli esseri umani, legata ad un polimorfismo hPer2, che rimuove una serina normalmente fosforilata dalla caseina chinasi 1.

Altre forme di FASPS sono causate da mutazioni che alterano il gene della caseina chinasi 1.[15]

Le mutazioni di doubletime nella Drosophila alterano la fosforilazione e la degradazione della proteina PER. Questo influenza la regolarità nel periodo dell'organismo. Questa scoperta ha consolidato il ruolo di doubletime come parte necessaria dell'orologio circadiano.[16]

Scritti principali

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  • Double-time is a Novel Drosophila Clock Gene that Regulates PERIOD Protein Accumulation, Elsevier, 1998
  • The Drosophila Clock Gene double-time Encodes a Protein Closely Related to Human Casein Kinase Iε, Elsevier, 1998
  • Time zones: a comparative genetics of circadian clocks, nature.com, 2001
  • A Role for the Segment Polarity shaggy/GSK-3 in the Drosophila Circadian Clock, Elsevier, 2001
  • Vrille, Pdp1, and dClock Form a Second Feedback Loop in the Drosophila Circadian Clock, Elsevier, 2003

Posizioni e riconoscimenti

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Note

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  1. ^ a b c d e f g h i 2009 Neuroscience Prize- Michael W. Young, su gruber.yale.edu.
  2. ^ a b (EN) Ariana Eunjung Cha, Nobel in physiology, medicine awarded to three Americans for discovery of ‘clock genes’, in Washington Post, 2 ottobre 2017. URL consultato il 2 ottobre 2017.
  3. ^ Il Nobel per la medicina a Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash e Michael W. Young - Il Post, in Il Post, 2 ottobre 2017. URL consultato il 2 ottobre 2017.
  4. ^ a b c Biographical Notes of Laureates, su shawprize.org. URL consultato il 2 dicembre 2017 (archiviato dall'url originale il 26 gennaio 2020).
  5. ^ a b c d e f Autobiography of Michael Young, su shawprize.org. URL consultato il 2 ottobre 2017 (archiviato dall'url originale il 10 dicembre 2017).
  6. ^ This North Texas high school claims a Nobel Prize winner, su star-telegram.com.
  7. ^ a b c d e Michael Young to receive shaw prize, su rockefeller.edu.
  8. ^ a b Restoration of circadian behavioural rhytms by gene transfer in Drosophila, su nature.com.
  9. ^ Product of per lcus of Drosophila shares homology with proteoglycans, su nature.com.
  10. ^ Changes in abudance or structure of the per gene product can alter periodicity of the Drosophila clock, su nature.com.
  11. ^ Regulation of Nuclear Entry of the Drosophila Clock Proteins Period and Timeless, DOI:10.1016/S0896-6273(00)80222-6.
  12. ^ (EN) REPORTS Light-Induced Degradation of TIMELESS and Entrainment of the Drosophila Circadian Clock, su science.sciencemag.org, marzo 1996. URL consultato il dicembre 2020.
  13. ^ (EN) Resetting the Drosophila Clock by Photic Regulation of PER and a PER-TIM Complex, su science.sciencemag.org, marzo 1996.
  14. ^ (EN) double-time Is a Novel Drosophila Clock Gene that Regulates PERIOD Protein Accumulation, su sciencedirect.com. URL consultato il dicembre 2020.
  15. ^ An hPer2 Phosphorylation Site Mutation in Familial Advanced Sleep Phase Syndrome, su science.sciencemag.org.
  16. ^ The Drosophila Clock Gene double-time Encodes a Protein Closely Related to Human Casein Kinase, su sciencedirect.com.
  17. ^ (EN) Michael W. Young, su gruber.yale.edu. URL consultato il dicembre 2020.
  18. ^ Autobiography of Michael Young, su shawprize.org. URL consultato il dicembre 2020 (archiviato dall'url originale il 10 dicembre 2017).
  19. ^ Jeffrey C Hall, Michael Rosbash and Michael W Young win 2017 Nobel prize in physiology or medicine - as it happened, su theguardian.com.

Bibliografia

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  • Ariana Eunjung Cha, "Nobel in physiology, medicine awarded to three Americans for discovery of 'clock genes' ", The Washingtone Post, 2017
  • "Il Nobel per la medicina a Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash, Michael W. Young", Il Post, 2017
  • "Mike Young to receive Shaw Prize", The Rockefeller University, 2013
  • Thaddeus A. Bargiello, F. Rob Jackson, Michael W. Young, "Restoration of circadian behavioural rhytms by gene transfer in Drosophila", nature, 1984
  • F. Rob Jackson, Thaddeus A. Bargiello, Suk-Hyeon Yun, Michael W. Young, "Product of per locus of Drosophila shares homology with proteoglycans", nature, 1986
  • Mary Kilar Baylies, Thaddeus A. Bargiello, F. Rob Jackson, Michael W. Young, "Changes in abundance or structure of the per gene product can alter periodicity of the Drosophila clock", nature, 1987
  • Lino Saez, Michael W. Young, "Regulation of Nuclear Entry of the Drosophila Clock Proteins Period and Timeless", ScienceDirect, 2000
  • Michael P. Myers, Karen Wager-Smith, Adrian Rothenfluh-Hilfiker, Michael W. Young, "Light-Induced Degradation of TIMELESS and Entrainment of the Drosophila Circadian Clock", Science, 1996
  • Choogon Lee, Vaishali Parikh, Tomoko Itsukaichi, Kiho Bae, Isaac Edery, "Resetting the Drosophila Clock by Photic Regulation of PER and PER-TIM Complex", Science, 1996
  • Jeffrey L. Price, Justin Blau, Adrian Rothenfluh, Marla Abodeely, Brian Kloss, Michael W. Young, "double-time Is a Novel Drosophila Clock Gene that Regulates PERIOD Protein Accumulation" ScienceDirect, 2000
  • Kong L. Toh, Christopher R. Jones, Yan He, Erik J. Eide, William A. Hinz, David M. Virshup, Louis J. Ptacek, Ying-Hui Fu, "An hPer2 Phosphorylation Site Mutation in Familial Advanced Sleep Phase Syndrome", Science, 2001
  • Brian Kloss, Jeffrey L. Price, Lino Saez, Justin Blau, Adrian Rothenfluh, Cedric S. Wesley, Michael W. Young, "The Drosophila Clock Gene double-time Encodes a Protein Closely Related to Human Casein Kinase", ScienceDirect, vol. 94, 1998

Altri progetti

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Collegamenti esterni

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