Roger Yonchien Tsien (1 de febrero de 1952-24 de agosto de 2016) fue un bioquímico estadounidense . Fue profesor de química y bioquímica en la Universidad de California, San Diego [7] y recibió el Premio Nobel de Química por su descubrimiento y desarrollo de la proteína verde fluorescente , en colaboración con el químico orgánico Osamu Shimomura y el neurobiólogo Martin Chalfie . [8] [9] [10] Tsien también fue un pionero de las imágenes de calcio . [9] [11]
Roger Tsien | |||||||
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Nació | Roger Yonchien Tsien 1 de febrero de 1952 Nueva York , NY , EE. UU. | ||||||
Fallecido | 24 de agosto de 2016 Eugene, Oregón , EE. UU. [1] | (64 años)||||||
Nacionalidad | americano | ||||||
Ciudadanía | Estados Unidos | ||||||
Educación | ( Doctorado ) | ||||||
Conocido por | |||||||
Esposos) | Wendy Globe [1] | ||||||
Premios |
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Carrera científica | |||||||
Campos | Bioquímica | ||||||
Instituciones | |||||||
Tesis | El diseño y uso de herramientas químicas orgánicas en fisiología celular (1976) | ||||||
Asesor de doctorado | Richard Adrian [6] | ||||||
nombre chino | |||||||
Chino tradicional | 錢 永 健 | ||||||
Chino simplificado | 钱 永 健 | ||||||
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Sitio web | www .tsienlab .ucsd .edu |
Vida temprana
Tsien nació en una familia chino-estadounidense en Nueva York, en 1952. [12] Creció en Livingston, Nueva Jersey [12] y asistió a Livingston High School . [13] Tsien remonta su ascendencia familiar a Hangzhou , China . Su padre, Hsue-Chu Tsien , un alumno del MIT y de la Universidad Jiao Tong de Shanghai , era ingeniero mecánico y se había destacado académicamente, graduándose como el mejor de su promoción universitaria.
Tsien sufrió de asma cuando era niño y, como resultado, a menudo estaba en el interior. Pasó horas realizando experimentos de química en su laboratorio del sótano. Cuando tenía 16 años, ganó el primer premio en la Westinghouse Talent Search a nivel nacional con un proyecto que investigaba cómo los metales se unen al tiocianato . [12]
Educación
Tsien asistió a la Universidad de Harvard con una Beca al Mérito Nacional , donde fue elegido para Phi Beta Kappa como estudiante de tercer año. [14] Se graduó summa cum laude con una licenciatura en química y física en 1972. [15] Según su compañero de cuarto de primer año, economista y político de Iowa Herman Quirmbach , "probablemente no sea una exageración decir que es la persona más inteligente He conocido ... y he conocido a mucha gente brillante ". [dieciséis]
Después de completar su licenciatura, Tsien se unió al Laboratorio de Fisiología de la Universidad de Cambridge en Cambridge , Inglaterra , con la ayuda de una beca Marshall , y residió en Churchill College, Cambridge . [17] Recibió su Ph.D. en fisiología en 1977 para la investigación sobre el diseño y uso de herramientas químicas orgánicas en fisiología celular [6] supervisado formalmente por Richard Adrian en el Departamento de Fisiología y asistido por Andy Holmes, Gerry Smith y Jeremy Sanders en el Departamento de Química. [17]
Investigación y carrera
Después de su doctorado, Tsien fue investigador en Gonville and Caius College, Cambridge de 1977 a 1981. [17] Fue nombrado miembro de la facultad de la Universidad de California, Berkeley , de 1982 a 1989. [18] Principio en 1989, trabajó en la Universidad de California, San Diego , como profesor de farmacología y profesor de química y bioquímica, [7] y como investigador del Instituto Médico Howard Hughes . [19] [20]
Tsien contribuyó a los campos de la biología celular y la neurobiología al descubrir etiquetas fluorescentes programables genéticamente, lo que permitió a los científicos observar el comportamiento de las moléculas en las células vivas en tiempo real. También desarrolló indicadores fluorescentes de iones de calcio y otros iones importantes en procesos biológicos.
En 2004, Tsien recibió el Premio Wolf de Medicina "por su contribución fundamental al diseño y la aplicación biológica de nuevas moléculas fluorescentes y fotolábiles para analizar y perturbar la transducción de señales celulares". [21]
En 2008, Tsien compartió el Premio Nobel de Química con Osamu Shimomura y Martin Chalfie por "la proteína verde fluorescente: descubrimiento, expresión y desarrollo". [8] [22]
Proteínas fluorescentes
Los científicos utilizan las proteínas fluorescentes multicolores desarrolladas en el laboratorio de Tsien para rastrear dónde y cuándo se expresan ciertos genes en las células o en organismos completos. Normalmente, el gen que codifica una proteína de interés se fusiona con el gen de una proteína fluorescente, lo que hace que la proteína de interés brille dentro de la célula cuando la célula se irradia con luz ultravioleta y permite a los microscopistas rastrear su ubicación en tiempo real. Esta es una técnica tan popular que ha agregado una nueva dimensión a los campos de la biología molecular, la biología celular y la bioquímica. [9]
Desde el descubrimiento de la GFP de tipo salvaje , se han diseñado y probado numerosos mutantes diferentes de GFP. [23] El primer salto significativo hacia adelante fue una mutación de un solo punto (S65T) reportada por Tsien en 1995 en Nature . [24] Esta mutación mejoró dramáticamente las características fluorescentes (tanto de intensidad como de fotoestabilidad ) y espectrales de GFP. Por lo tanto, se puede observar claramente un cambio del pico de excitación principal a 488 nm con el pico de emisión que se mantiene en 509 nm, lo que coincide muy bien con las características espectrales de las instalaciones FITC comúnmente disponibles . Todo esto amplificó en gran medida la practicidad del uso de GFP por parte de los científicos en su investigación. Tsien contribuyó principalmente a gran parte de nuestra comprensión de cómo funciona la GFP y al desarrollo de nuevas técnicas y mutantes de GFP.
Los ex aprendices de Roger Y. Tsien incluyen a Atsushi Miyawaki y Alice Y. Ting .
Cronogramas de desarrollo de GFP involucrados por Tsien: [22]
- 1994: Tsien mostró el mecanismo por el cual el cromóforo de GFP se forma en una reacción química que requiere oxígeno pero sin la ayuda de otras proteínas.
- 1994-1998: Tsien y sus colaboradores hicieron varios mutantes de GFP mediante modificación genética y ajustes estructurales. Las variantes recién creadas de GFP pueden brillar más y mostrar diferentes colores, como amarillo, cian y azul.
- 2000-2002: Tsien produjo variantes monoméricas de DsRED, que pueden brillar en tonos de rojo, rosa y naranja. Sorprendentemente, desde entonces se pueden etiquetar o marcar complicadas redes marcromoleculares de organismos vivos utilizando "todos los colores del arco iris".
Otros aspectos destacados detallados involucrados por Tsien: [25]
- 2002: Se reveló la diferencia estructural crítica entre GFP y DsRed. Un doble enlace adicional en el cromóforo de DsRed extiende su conjugación y, por lo tanto, provoca el desplazamiento al rojo.
- 2002: Se desarrolló por primera vez Monomeric DsRed (mRFP).
- 2004: Se generaron nuevos PF "fruto" (mediante evoluciones dirigidas in vitro e in vivo ).
En 2009, el grupo de Tsien desarrolló un nuevo tipo de proteína fluorescente infrarroja (IFP), que Science informó y describió con más detalle . Los nuevos IFP se desarrollan a partir de fitocromos bacterianos en lugar de organismos multicelulares como las medusas . En condiciones normales, los fitocromos bacterianos absorben la luz para la señalización en lugar de la fluorescencia, pero pueden volverse fluorescentes después de eliminar algunas de las partes de señalización por medios genéticos , como la mutagénesis dirigida al sitio . Para emitir fluorescencia, los IFP requieren un cromóforo exógeno , biliverdina . [26]
En 2016, se desarrolló una nueva clase de proteína fluorescente a partir de una ficobiliproteína cianobacteriana ( Trichodesmium erythraeum ) , α- aloficocianina , y se denominó proteína fluorescente ultra roja pequeña ( smURFP ). smURFP autocatalíticamente incorpora el cromóforo biliverdina sin la necesidad de una proteína externa , conocida como liasa . [27] Las proteínas fluorescentes derivadas de medusas y corales requieren oxígeno y producen una cantidad estequiométrica de peróxido de hidrógeno tras la formación del cromóforo . [28] smURFP no requiere oxígeno ni produce peróxido de hidrógeno y utiliza el cromóforo , biliverdina . smURFP tiene un gran coeficiente de extinción (180.000 M −1 cm −1 ) y tiene un rendimiento cuántico modesto (0,20), lo que lo hace comparable al brillo biofísico de eGFP y ~ 2 veces más brillante que la mayoría de las proteínas fluorescentes rojas o rojas lejanas derivadas de coral . Las propiedades espectrales de smURFP son similares a las del tinte orgánico Cy5 . [27]
Secuenciación de próxima generación
Roger Tsien había construido las bases de la tecnología de secuenciación de próxima generación que se usa ampliamente en la actualidad. El 26 de octubre de 1990, Roger Tsien y col. Presentaron una patente de secuenciación escalonada ("base por base") con bloqueadores 3 'extraíbles en matrices de ADN. Illumina integró este concepto con la clonación de ADN para su secuenciador de próxima generación. [29]
Imágenes de calcio
Tsien fue un pionero de las imágenes de calcio y conocido por desarrollar varios tintes que se vuelven fluorescentes en presencia de iones particulares como el calcio. [9] [11] Uno de esos tintes, Fura-2 , se usa ampliamente para rastrear el movimiento del calcio dentro de las células. Indo-1 , otro indicador de calcio popular, también fue desarrollado por el grupo de Tsien en 1985. También ha desarrollado indicadores fluorescentes para otros iones como magnesio, zinc, cobre, hierro, plomo, cadmio, aluminio, níquel, cobalto y mercurio. [30]
Aequorin también es una herramienta útil para indicar el nivel de calcio dentro de las células; sin embargo, tiene algunas limitaciones, principalmente es que su grupo protésico coelenterazina se consume irreversiblemente cuando emite luz, por lo que requiere la adición continua de coelenterazina en el medio. Para superar estos problemas, el grupo de Tsien también desarrolló el sensor basado en calmodulina , llamado Cameleon . [31]
FlAsH-EDT2
FlAsH-EDT2 es un método bioquímico para el marcado covalente específico dentro de las células vivas. Es un método basado en moléculas de proteínas recombinantes y fue desarrollado por Tsien y sus colegas en 1998. [32]
- "FLASH-EDT2": Fl uoresceína un r s enical h aglutinante elix, bis - EDT aducto,
- "EDT": 1,2-etanoditiol.
Cirugía de cáncer asistida por fluorescencia
Los experimentos con ratones del grupo de Tsien sugieren que la cirugía del cáncer puede ser guiada y asistida por péptidos fluorescentes . Los péptidos se utilizan como sondas y son inofensivos para los tejidos y órganos vivos. Su vida en el cuerpo es de solo 4 o 5 días. Se esperan ensayos clínicos . [33]
Actividades industriales
Tsien también fue un inventor bioquímico notable y posee o co-posee alrededor de 100 patentes hasta 2010. En 1996, Tsien cofundó Aurora Biosciences Corporation, que salió a bolsa en 1997. En 2001, Aurora fue adquirida por Vertex Pharmaceuticals . De manera similar, Tsien también fue cofundador científico de Senomyx en 1999. [12] [34]
Tsien también promovió la educación científica para científicos jóvenes prometedores a través del primer almuerzo del Festival de Ciencias de San Diego con un Programa Laureado. [35]
Vida personal
Según el libro de genealogía del clan Qian (Tsien) , Tsien es un descendiente de la 34ª generación del rey Qian Liu del Reino Wuyue de la antigua China. Su familia pertenece a la línea del rey Qian Hongzong . [36] Los padres de Tsien, Hsue-Chu Tsien y Yi-Ying Li (李懿 颖), procedían de Hangzhou y Beijing , respectivamente.
Tsien tenía varios ingenieros en su familia extendida, incluido su padre Hsue-Chu Tsien, que era un ingeniero mecánico con estudios en el MIT , y los hermanos de su madre, YT Li (李耀 滋) y Shihying Lee (李诗 颖), que eran profesores de ingeniería en el MIT. La madre de Tsien, Yi-Ying Li, era enfermera. [15] El famoso científico espacial Tsien Hsue-shen , considerado como el padre cofundador del Laboratorio de Propulsión a Chorro del Instituto de Tecnología de California y, más tarde, director de los programas espaciales y de misiles balísticos chinos , es primo de El padre de Tsien. [37]
Tsien era el hermano menor de Richard Tsien , un neurobiólogo de renombre actualmente en la Universidad de Nueva York , [38] y Louis Tsien, un ingeniero de software. Tsien, quien llamó a su propio trabajo ingeniería molecular, dijo una vez: "Estoy condenado por herencia a hacer este tipo de trabajo". [39]
Estaba casado con Wendy Globe. [1]
Muerte
Tsien murió el 24 de agosto de 2016. [40] Aunque no se reveló la causa específica de la muerte, se informó que murió mientras recorría un sendero para bicicletas en Eugene, Oregon . [41] Antes de su muerte, Tsien había sobrevivido al cáncer y sufrió un derrame cerebral en 2013. [42] [43]
"Estaba por delante de todos nosotros", dijo la esposa de Tsien, Wendy. "Siempre fue el aventurero, el pionero, el espíritu libre y elevado. El coraje, la determinación, la creatividad y el ingenio fueron los sellos distintivos de su carácter. Logró mucho. No será olvidado". [15]
Premios y honores
Roger Y. Tsien ha recibido numerosos honores y premios en su vida, que incluyen:
- Primer premio nacional, Westinghouse Science Talent Search (1968)
- Beca al mérito nacional, EE. UU. (1968)
- Premio Detur, Harvard College (1969)
- Beca Marshall , gobierno británico (1972)
- Beca de investigación Comyns Berkeley, Gonville and Caius College, Cambridge (1977)
- Premio Gedge, Universidad de Cambridge (1978)
- Searle Scholar, programa Searle Scholar (1983)
- Premio Lamport, Academia de Ciencias de Nueva York (1986)
- Premio Javits de Investigador en Neurociencia, Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (1989)
- Premio Joven Científico, Fundación Passano (1991)
- Premio W. Alden Spencer en Neurobiología, Universidad de Columbia (1991)
- Premio de Salud Artois-Baillet-Latour , Bélgica (1995)
- Premio Internacional de la Fundación Gairdner , Canadá (1995)
- Premio de investigación básica, American Heart Association (1995)
- Elegido para el Instituto de Medicina de los Estados Unidos (1995)
- Doctorado honoris causa , Katholieke Universiteit Leuven , Bélgica (1995)
- Profesor de investigación de la facultad, UC San Diego (1997)
- Elegido miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias (1998)
- Elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (1998)
- Premio a la innovación en el cribado de alto rendimiento, Sociedad de cribado biomolecular (1998)
- Premio Pearse, Royal Microscopical Society (2000)
- Premio ACS a la invención creativa, American Chemical Society (2002)
- Premio Christian B. Anfinsen , Protein Society (2002)
- Premio Heineken de Bioquímica y Biofísica, Real Academia de las Artes y las Ciencias de los Países Bajos (2002)
- Medalla Max Delbrück , Max Delbrück Centrum für Molekulare Medizin , Berlín (2002) [44]
- Premio Wolf de Medicina , Israel (2004)
- Premio Keio de Ciencias Médicas , Japón (2004)
- Premio de Asociados del Canciller de UCSD a la Excelencia en Investigación en Ciencia e Ingeniería, UC San Diego (2004)
- Premio de Neurociencia Perl-UNC , Universidad de Carolina del Norte (2004)
- Miembro asociado de EMBO de la Organización Europea de Biología Molecular 2005. [5]
- Premio Internacional de Medicina J. Allyn Taylor, Instituto de Investigación Robarts , Canadá (2005)
- Premio ABRF , Asociación de Instalaciones de Recursos Biomoleculares (2006)
- Premio Lewis S. Rosenstiel por trabajo distinguido en las ciencias médicas básicas , Universidad de Brandeis (2006) [45]
- Elegido miembro extranjero de la Royal Society (ForMemRS) en 2006 [3] [46]
- Premio al liderazgo en biofarma, la sexta conferencia anual de biofarma de San Diego, San Diego (2007)
- Premio al Innovador en Cáncer de Mama del Departamento de Defensa de EE. UU. (DoD)
- Premio Nobel de Química , Suecia (2008) [8]
- Medalla EB Wilson , Sociedad Americana de Biología Celular (2008)
- Miembro honorario de la Royal Society of Chemistry (HonFRSC), Reino Unido (2008) [47]
- Académico honorario, Academia Sinica (2008) [48]
- 18 de febrero de 2009, Roger Tsien Day , en la ciudad de San Diego, California, EE. UU.
- Premio Distinguido de Ciencia y Tecnología, Premio a los Ingenieros Asiáticos Americanos del Año (AAEoY) de 2009 (abril de 2009) [49]
- Premio a la innovación de por vida, UC San Diego (20 de mayo de 2009) [50]
- Científicos distinguidos de la AHA, Asociación Estadounidense del Corazón (2009)
- Premio al Logro en Imagen Molecular, Sociedad de Imagen Molecular (2009)
- Doctor en Ciencias honoris causa , Universidad de Hong Kong (2009) [51]
- Doctor en Ciencias honoris causa , Universidad China de Hong Kong (2009) [52]
- Medalla de oro del presidente general, 97º Congreso de Ciencias de la India, India (3 de enero de 2010) [53]
- Premio Spires Memorial, Royal Society of Chemistry, Reino Unido (2010) [54]
- Premio Golden Goose (2012) [55]
- Premio Golden Plate de la Academia Estadounidense de Logros (2012) [56]
Conferencias y cátedras nombradas
- Cátedra Bowditch, Sociedad Americana de Fisiología (1992) [57]
- Conferencia en memoria de Hans L. Falk, Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental (1993)
- Cátedra Quastel, Universidad Hebrea de Jerusalén (1994)
- Conferencia del presidente, American Thoracic Society (1994)
- Conferencia en memoria de Roger Eckert, Conferencia de neurobiología de Göttingen de la Sociedad Alemana de Neurociencias (1995)
- Cátedra Melvin Calvin, UC Berkeley (1999)
- Cátedra Herbert Sober, Sociedad Estadounidense de Bioquímica y Biología Molecular (2000)
- Conferencia de Keith Porter, Sociedad Estadounidense de Biología Celular (2003)
- Cátedra Konrad Bloch, Universidad de Harvard (2003)
- Cátedra de la Fundación Grass, Sociedad de Neurociencias (2004)
- El primer profesor de la Academia Sinica (el más alto honor de la academia), diciembre de 2009 [58] [59]
- Conferenciante Nacional de la Sociedad Biofísica de 2010 (el más alto honor de la sociedad) [60]
- Conferencia del Premio UCL 2011 en Ciencias Clínicas ( University College, Londres ) [61]
Ver también
- Quyen T. Nguyen
Referencias
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enlaces externos
- Medios relacionados con Roger Tsien en Wikimedia Commons
- Roger Y. Tsien en Nobelprize.org