Peter Hegemann
Biofísico alemán

Peter Hegemann
Hegemann recibe la Cátedra de Investigación Superior Hertie para Neurociencias en 2015
Nacido( 11 de diciembre de 1954 )11 de diciembre de 1954 [2]
Münster
Alemania [2]
Alma máterInstituto Max Planck de Bioquímica
Universidad Ludwig Maximilian de Múnich
Universidad de Münster
Conocido porDescubrimiento de la canalrodopsina
Niños3
PremiosPremio Louisa Gross Horwitz
Premio Albert Lasker de Investigación Médica Básica
Premio Shaw en Ciencias de la Vida y Medicina
Premio de la Fundación Warren Alpert
Premio Rumford
de Canadá Premio Internacional Gairdner
Medalla Otto Warburg
Premio Harvey
Premio Massry Premio
del Cerebro
Premio Louis-Jeantet de Medicina
Premio Gottfried Wilhelm Leibniz
Premio Wiley en Ciencias Biomédicas
Carrera científica
CamposBiofísica
Optogenética
InstitucionesUniversidad Humboldt de Berlín
Universidad de Ratisbona
Instituto Max Planck de Bioquímica
Universidad de Siracusa
TesisHalorhodopsin, die lichtgetriebene Chloridpumpe in Halobacterium halobium: Untersuchungen zur Struktur und Funktion  (1984)
Asesor de doctoradoDieter Oesterhelt [1]
Scholia tiene un perfil para Peter Hegemann (Q2075526).

Peter Hegemann (nacido el 11 de diciembre de 1954) es catedrático de investigación sénior de Hertie en neurociencias y profesor de biofísica experimental en el Departamento de Biología de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad Humboldt de Berlín ( Alemania). [3] [4] Es conocido por su descubrimiento de la canalrodopsina , un tipo de canales iónicos regulados por la luz , que sirven como sensor de luz. Esto creó el campo de la optogenética , una técnica que controla las actividades de neuronas específicas mediante la aplicación de luz. Ha recibido numerosos galardones, entre ellos el Premio Rumford , el Premio Shaw en Ciencias de la Vida y Medicina y el Premio Albert Lasker de Investigación Médica Básica .

Vida temprana y educación

Hegemann nació en Münster en 1954, pero creció en Aquisgrán . [5] Muchos en su familia inmediata y extensa son médicos, incluidos sus padres, hermano y ambos abuelos. Fue educado en un gimnasio orientado a las humanidades ( humanistisches Gymnasium ) para la escuela secundaria, que no le gustaba por su falta de interés en los estudios clásicos . [5] Le gustaban las materias científicas y al principio estaba interesado en el descubrimiento de nuevos territorios y luego en el espacio exterior . Finalmente, fue a la Universidad de Münster en 1975 para estudiar química , transfiriéndose a la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich dos años más tarde para cambiar a bioquímica . [5]

Después de graduarse en 1980, Hegemann realizó su doctorado en el Instituto Max Planck de Bioquímica en el grupo de investigación de Dieter Oesterhelt , [5] quien recientemente se convirtió en el director del instituto. [6] Lo completó en 1984. [7]

Carrera

Tras obtener una beca para su tesis doctoral, Hegemann fue a la Universidad de Syracuse en 1985 como investigador postdoctoral en el laboratorio de Kenneth W. Foster durante un año. Después de regresar a Alemania, le ofrecieron un puesto de cinco años como investigador principal en el Instituto Max Planck de Bioquímica . [8]

En 1993, Hegemann se incorporó al Departamento de Bioquímica de la Universidad de Ratisbona como profesor. En 2004 se trasladó a la Universidad Humboldt de Berlín y se convirtió en profesor de Biofísica Experimental . [7] En 2015, se le concedió una Cátedra de Investigación Superior Hertie para Neurociencias. [9]

Investigación

La investigación de Hegemann sobre el transporte de iones controlado por luz comenzó en sus años de doctorado, cuando investigó la estructura y función de la halorrodopsina , un transportador de iones activo que se encuentra en un tipo de arqueas llamadas haloarchaea que usa energía de la luz para mover iones de cloruro contra el gradiente. [10] [11] Como parte de su proyecto de doctorado, caracterizó esta proteína en Halobacterium salinarum , descubriendo que la luz amarilla activa la halorrodopsina. [12] [13] Cuando la halorrodopsina se expresa en neuronas y se activa con la luz, la afluencia de iones de cloruro cambia la neurona a un potencial eléctrico más negativo , evitando la generación de potencial de acción e inactivando las neuronas. [14]

Un artículo de 1984 de Kenneth W. Foster de la Universidad de Syracuse sugirió que las rodopsinas también servirían como detector de luz en el alga verde Chlamydomonas reinhardtii . [15] Esto también impulsó a Hegemann a pasar un año con Foster como becario postdoctoral . [16] Hegemann continuó caracterizando esta rodopsina después de regresar a Alemania. Trabajando en otra alga verde, descubrió que tenía una respuesta eléctrica rápida (por movimiento de iones a través del canal iónico ) a la estimulación lumínica, y propuso que el canal iónico y la rodopsina detectora de luz eran un solo complejo proteico . [17] [18] [19]

En 2002, en colaboración con Georg Nagel y Ernst Bamberg , Hegemann identificó el gen de esta rodopsina y lo denominó canalrodopsina-1 . [20] El equipo identificó el segundo gen de la canalrodopsina , canalrodopsina-2 , al año siguiente. [21] En ambos estudios, clonaron los genes de Chlamydomonas reinhardtii y los expresaron en los ovocitos de la rana africana de uñas . Tras la estimulación con luz azul, se detectaron corrientes eléctricas en los ovocitos. [22] Cuando las canalrodopsinas se expresan en neuronas y se estimulan, el canal iónico se abre para que los iones de calcio y sodio cargados positivamente puedan entrar en las neuronas, creando un potencial eléctrico más positivo dentro de las neuronas y activándolas. Este es el efecto opuesto a la activación de la halorrodopsina. [23]

El campo de la optogenética despegó a partir de estos descubrimientos. En 2005, Hegemann informó que expresaba canalrodopsina en embriones de pollo , cuyo movimiento se puede controlar con estimulación lumínica. [24] Esto se produjo el mismo año que otro estudio realizado por una colaboración entre Karl Deisseroth , Edward Boyden , Feng Zhang , Georg Nagel y Ernst Bamberg, que descubrió que la luz podía conducir a un potencial de acción en neuronas cultivadas que expresaban canalrodopsina. [25] En equipo con Deisseroth, Hegemann continuó avanzando en la optogenética mediante el desarrollo de variantes de rodopsina que podían reaccionar más rápido y con mayor precisión, [26] detectar diferentes longitudes de onda de luz [27] y conducir diferentes iones. [28] [29]

Utilizando técnicas optogenéticas, Hegemann y colaboradores han confirmado que la actividad desequilibrada de las neuronas excitatorias e inhibidoras causa déficits conductuales de los trastornos mentales . [30]

Honores y premios

Referencias

  1. ^ "Peter Hegemann". SPP1926. Archivado desde el original el 5 de diciembre de 2022. Consultado el 5 de diciembre de 2022 .
  2. ^ abc "Peter Hegemann". Fundación Lundbeck. Archivado desde el original el 5 de diciembre de 2022. Consultado el 5 de diciembre de 2022 .
  3. ^ "Prof. Peter Hegemann". Departamento de Biología, Facultad de Ciencias de la Vida, Universidad Humboldt de Berlín . Archivado desde el original el 28 de diciembre de 2022. Consultado el 28 de diciembre de 2022 .
  4. ^ "Prof. Dr. Peter Hegemann". UniSysCat. Archivado desde el original el 28 de diciembre de 2022. Consultado el 28 de diciembre de 2022 .
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