پيتر هگمان

(تم التحويل من Peter Hegemann)
پيتر هگمان
Peter Hegemann
هگمان في 2015.
وُلِدَ11 ديسمبر 1954 (العمر 71 سنة)
مونستر، شمال الراين-ڤستفاليا، ألمانيا الغربية، (ألمانيا حالياً)
التعليم
عـُرِف بـاكتشاف رودوپسين القنوات
الأنجال3
الجوائز
السيرة العلمية
المجالات
الهيئات
أطروحةرودوپسين القنوات، مضخمة الكلوريد الخاضعة لتنظيم الضوء في الملحاء العصوية الملحية: دراسة حول البنية والوظيفة (1984)
المشرف على الدكتوراهدايتر أويسترهلت[1]
Scholia has a profile for پيتر هگمان ().

پيتر هگمان (Peter Hegemann؛ و. 11 ديسمبر 1954)[2] هو عالم فيزياء حيوية ألماني، ويشغل منصب كرسي هرتي للأبحاث المتقدمة في العلوم العصبية، كما يعمل أستاذاً للفيزياء الحيوية التجريبية في قسم علم الأحياء بكلية علوم الحياة بجامعة هومبولت في برلين في ألمانيا.[3][4]

يُعرف هگمان باكتشافه لپروتين رودوپسين القنوات، وهو نوع من القنوات الأيونية التي تخضع لتنظيم الضوء، مما يتيح لها العمل كمستشعر ضوئي. وقد أدى هذا الاكتشاف إلى نشوء مجال علم الوراثة الضوئي، وهي تقنية تتيح التحكم في نشاط عصبونات محددة باستخدام الضوء. نال هگمان العديد من الجوائز، بما في ذلك جائزة نوبل في الطب 2026، التي تقاسمها مع كارل دايسى‌روت وگيورگ ناگل من أجل "اكتشافاتهم المتعلقة بالقنوات الأيونية الخاضعة لتنظيم الضوء وعلم الوراثة الضوئي".[5]

النشأة والتعليم

وُلد هگمان في مدينة مونستر عام 1954، لكنه نشأ في آخن.[6] ينتمي العديد من أفراد عائلته -سواء المباشرة أو الممتدة- إلى مهنة الطب، بمن فيهم والداه وشقيقه وجدّاه. وقد تلقى تعليمه الثانوي في مدرسة ذات طابع إنساني (تُعرف بالمدرسة الإنسانية)، وهي تجربة لم تكن تروق له نظراً لافتقاره إلى الاهتمام بالدراسات الكلاسيكية.[6] كان هگمان يميل إلى المواد العلمية، واهتم في البداية باكتشاف مناطق جديدة، ثم بالفضاء الخارجي. وفي عام 1975، التحق بجامعة مونستر لدراسة الكيمياء، ثم انتقل بعد عامين إلى جامعة ميونخ ليتحول إلى دراسة الكيمياء الحيوية.[6]

بعد تخرجه عام 1980، شرع هگمان في دراسة الدكتوراه في معهد ماكس پلانك للكيمياء الحيوية، ضمن المجموعة البحثية لدايتر أويسترهلت،[6] الذي تولى للتو منصب مدير المعهد.[7] انتهى هگمان من دراسة الدكتوراه عام 1984.[8]

مسيرته المهنية

بعد حصوله على منحة لأطروحته للدكتوراه، انتقل هگمان إلى جامعة سيراكيوز عام 1985 ليعمل زميل في مرحلة ما بعد الدكتوراه في معمل كنث فوستر لمدة سنة. وعقب عودته إلى ألمانيا، عُرض عليه منصب باحث رئيسي لمدة خمس سنوات في معهد ماكس پلانك للكيمياء الحيوية.[9]

عام 1993، أصبح هگمان أستاذاً في قسم الكيمياء الحيوية بجامعة رگنزبورگ. انتقل إلى جامعة هومبولت في برلين عام 2004 وأصبح أستاذاً في الفيزياء الحيوية التجريبية.[8] عام 2015، أصبح أستاذ كرسي هرتي لأبحاث العلوم العصبية.[10]

أبحاثه

بدأ بحث هگمان على النقل الأيوني في سنوات الدكتوراه، عندما بحث في بنية ووظيفة پروتين الدوپسين الملحي، وهو ناقل أيوني فعال موجود في نوع من العتائق يسمى العتائق الملحية يستخدم الطاقة الضوئية لتحريك أيونات الكلوريد ضد التدرج.[11][12][13] في إطار مشروع الدكتوراه الخاص به، قام هگمان بتوصيف هذا الپروتين في الجراثيم يسمى الملحاء العصوية الملحية، واكتشف أن الضوء الأصفر يُنشِّط پروتين الدوپسين الملحي.[14][15] عند التعبير عن الدوپسين الملحي في العصبونات وتنشيطه بواسطة الضوء، فإن تدفق أيونات الكلوريد يحول العصبون إلى كمون كهربائي أكثر سلبية، مما يمنع توليد كمون الفعل ويعطل العصبونات.[16]

أشار مقال نُشر عام 1984 بقلم كنث فوستر، من جامعة سيراكيوز، إلى أن الرودوپسينات تعمل أيضاً ككواشف للضوء في نوع من الطحالب الخضراء يسمى المتلفحات أحادية الخلية.[17] دفع هذا الأمر هگمان أيضاً إلى قضاء سنة مع فوستر بصفته زميل مرحلة ما بعد الدكتوراه.[18] واصل هگمان توصيف الرودوپسينات هذه بعد عودته إلى ألمانيا؛ إذ وجد -أثناء عمله على نوع آخر من الطحالب الخضراء- أن الطحالب تُبدي استجابةً كهربائيةً سريعةً للتحفيز الضوئي (تتمثل في حركة الأيونات عبر قناة أيونية)، وافترض أن القناة الأيونية الرودوپسين المستشعر للضوء يشكلان معاً معقداً پروتينياً واحداً.[19][20][21]

عام 2002، وبالتعاون مع گيورگ ناگل وإرنست بامبرگ، نجح هگمان في تحديد الجين المسؤول عن الرودوپسين هذا -وهو إنجاز بارز- وأطلق عليه اسم رودوپسين القنوات-1.[22] في العام التالي حدد الفريق الجين الثاني لرودوپسين القنوات، رودوپسين القنوات-2.[23]

في كلتا الدراستين، قام الباحثون باستنساخ الجينات من طحالب المتلفحات أحادية الخلية والتعبير عنها في خلايا بويضات ضفدع المخالب الأفريقي. وعند التحفيز بالضوء الأزرق، رُصدت تيارات كهربائية في تلك خلايا البويضات.[24] عند التعبير عن پروتينات رودوپسين القنوات في العصبونات وتحفيزها، تنفتح القناة الأيونية لتسمح بدخول أيونات الكالسيوم والصوديوم (المشحونة بشحنة موجبة) إلى داخل الخلايا، مما يولد كموناً كهربائياً أكثر إيجابية داخلها ويؤدي إلى تنشيطها؛ وهذا التأثير معاكس تماماً لتأثير تنشيط پروتين الرودوپسين الملحي.[25]

انطلق مجال علم الوراثة الضوئي بفضل هذه الاكتشافات؛ ففي عام 2005، أفاد هگمان بنجاحه في التعبير عن پروتين رودوپسين القنوات في أجنّة الدجاج، مما أتاح التحكم في حركتها باستخدام التحفيز الضوئي.[26] جاء ذلك في العام نفسه الذي صدرت فيه دراسة أخرى نتاج تعاون بين كارل دايسى‌روت، إدوارد بويدن، فنگ ژانگ، گيورگ ناگل، وإرنست بامبرگ؛ حيث توصلت الدراسة إلى أن الضوء يمكن أن يؤدي إلى توليد كمون فعل في عصبونات مستنبتة تعبّر عن پروتين رودوپسين القنوات.[27]

بالتعاون مع دايسى‌روت، واصل هگمان تطوير علم الوراثة الضوئي من خلال تطوير أنواع مختلفة من الرودوپسين التي يمكنها التفاعل بشكل أسرع وأكثر دقة،[28] ورصد أطوال موجية مختلفة للضوء[29] وتوصيل أيونات مختلفة.[30][31]

باستخدام تقنيات علم الوراثة البصري، أكد هگمان وزملاؤه أن اختلال توازن نشاط العصبونات المستثارة والعصبونات المثبطة يؤدي إلى العجز السلوكي المرتبط بالاضطرابات العقلية.[32]

جوائز وتكريمات

المصادر

  1. ^ "Peter Hegemann". SPP1926. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  2. ^ أ ب "Peter Hegemann". Lundbeck Foundation. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  3. ^ "Prof. Peter Hegemann". Department of Biology, Faculty of Life Sciences, Humboldt University of Berlin. Archived from the original on 28 December 2022. Retrieved 28 December 2022.
  4. ^ "Prof. Dr. Peter Hegemann". UniSysCat. Archived from the original on 28 December 2022. Retrieved 28 December 2022.
  5. ^ أ ب "Nobel Prize in Physiology or Medicine 2026". NobelPrize.org (in الإنجليزية الأمريكية). Archived from the original on 5 October 2026. Retrieved 2026-10-05.
  6. ^ أ ب ت ث "Autobiography of Peter Hegemann". Shaw Prize Foundation. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  7. ^ "Dieter Oesterhelt (1940–2022)" (Press release). Max Planck Institute of Biochemistry. 5 December 2022. Retrieved 12 December 2022.
  8. ^ أ ب "Peter Hegemann" (PDF). NeuroCure. Archived from the original (PDF) on 13 December 2022. Retrieved 13 December 2022.
  9. ^ "A curious color change". Cell. 184 (21): 5286–5288. 2021. doi:10.1016/j.cell.2021.08.011. PMID 34562366. S2CID 237622462.
  10. ^ "Overview of All Award Winners". Hertie Foundation. Archived from the original on 14 December 2022. Retrieved 14 December 2022.
  11. ^ Kolbe, Michael; Besir, Hüseyin; Essen, Lars-Oliver; Oesterhelt, Dieter (2000). "Structure of the Light-Driven Chloride Pump Halorhodopsin at 1.8 Å Resolution". Science. 288 (5470): 1390–1396. Bibcode:2000Sci...288.1390K. doi:10.1126/science.288.5470.1390. PMID 10827943. Retrieved 15 December 2022.
  12. ^ "Halorhodopsin". Max Planck Institute of Biochemistry. Archived from the original on 16 December 2022. Retrieved 16 December 2022.
  13. ^ Deisseroth, Karl (20 October 2010). "Optogenetics: Controlling the Brain with Light [Extended Version]". Scientific American. Retrieved 5 October 2026.
  14. ^ Bamberg, E.; Hegemann, P.; Oesterhelt, D. (1984). "The chromoprotein of halorhodopsin is the light-driven electrogenic chloride pump in Halobacterium halobium". Biochemistry. 23 (24): 6216–6221. doi:10.1021/bi00320a050. PMID 24409552. Archived from the original on 17 December 2022. Retrieved 17 December 2022.
  15. ^ Hegemann, P.; Oesterhelt, D.; Steiner, M. (1985). "The photocycle of the chloride pump halorhodopsin. I: Azidecatalyzed deprotonation of the chromophore is a side reaction of photocycle intermediates inactivating the pump". The EMBO Journal. 4 (9): 2347–2350. doi:10.1002/j.1460-2075.1985.tb03937.x. PMC 554508. PMID 15938053.
  16. ^ "Light switches for nerve cells". Max Planck Society. 6 April 2010. Archived from the original on 17 December 2022. Retrieved 17 December 2022.
  17. ^ Foster, Kenneth W.; Saranak, Jureepan; Patel, Nayana; Zarilli, Gerald; Okabe, Masami; Kline, Toni; Nakanishi, Koji (1984). "A rhodopsin is the functional photoreceptor for phototaxis in the unicellular eukaryote Chlamydomonas". Nature. 311 (5988): 756–759. Bibcode:1984Natur.311..756F. doi:10.1038/311756a0. PMID 649333. S2CID 4263301. Archived from the original on 18 December 2022. Retrieved 18 December 2022.
  18. ^ Neuman, Nicole (2021). "Unexpected pairings". Cell. 184 (21): 5289–5292. doi:10.1016/j.cell.2021.08.009. PMID 34562361.
  19. ^ Braun, Franz-Josef; Hegemann, Peter (1999). "Two Light-Activated Conductances in the Eye of the Green Alga Volvox carteri". Biophysical Journal. 76 (3): 1668–1678. Bibcode:1999BpJ....76.1668B. doi:10.1016/S0006-3495(99)77326-1. PMC 1300143. PMID 10049347.
  20. ^ Conti, Lisa R. (2021). "Karl Deisseroth, Peter Hegemann, and Dieter Oesterhelt receive the 2021 Albert Lasker Basic Medical Research Award". Journal of Clinical Investigation. 131 (19) e154418. doi:10.1172/JCI154418. PMC 8483750. PMID 34558419.
  21. ^ Hegemann, Peter; Nagel, Georg (2013). "From channelrhodopsins to optogenetics". EMBO Molecular Medicine. 5 (2): 173–176. doi:10.1002/emmm.201202387. PMC 3569634. PMID 23339069.
  22. ^ Nagel, Georg; Ollig, Doris; Fuhrmann, Markus; Kateriya, Suneel; Musti, Anna Maria; Bamberg, Ernst; Hegemann, Peter (2002). "Channelrhodopsin-1: A Light-Gated Proton Channel in Green Algae". Science. 296 (5577): 2395–2398. Bibcode:2002Sci...296.2395N. doi:10.1126/science.1072068. PMID 12089443. S2CID 206506942. Archived from the original on 21 December 2022. Retrieved 21 December 2022.
  23. ^ Nagel, Georg; Szellas, Tanjef; Huhn, Wolfram; Kateriya, Suneel; Adeishvili, Nona; Berthold, Peter; Ollig, Doris; Hegemann, Peter; Bamberg, Ernst (2003). "Channelrhodopsin-2, a directly light-gated cation-selective membrane channel". Proceedings of the National Academy of Sciences. 100 (24): 13940–13945. Bibcode:2003PNAS..10013940N. doi:10.1073/pnas.1936192100. PMC 283525. PMID 14615590.
  24. ^ Friedman, Jeffery M. (2021). "How the discovery of microbial opsins led to the development of optogenetics". Cell. 184 (21): 5266–5270. doi:10.1016/j.cell.2021.08.022. PMID 34562360. S2CID 237622465.
  25. ^ Häusser, Michael (2021). "Optogenetics – The Might of Light" (PDF). The New England Journal of Medicine. 385 (17): 1623–1626. doi:10.1056/NEJMcibr2111915. PMID 3456973. S2CID 237941581. Archived from the original (PDF) on 22 December 2022. Retrieved 24 December 2022.
  26. ^ Li, Xiang; Gutierrez, Davina V.; Hanson, M. Gartz; Han, Jing; Mark, Melanie D.; Chiel, Hillel; Hegemann, Peter; Landmesser, Lynn T.; Herlitze, Stefan (2005). "Fast noninvasive activation and inhibition of neural and network activity by vertebrate rhodopsin and green algae channelrhodopsin". Proceedings of the National Academy of Sciences. 102 (49): 17816–17821. Bibcode:2005PNAS..10217816L. doi:10.1073/pnas.0509030102. PMC 1292990. PMID 16306259.
  27. ^ Boyden, Edward S.; Zhang, Feng; Bamberg, Ernst; Nagel, Georg; Deisseroth, Karl (2005). "Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity". Nature Neuroscience. 8 (9): 1263–1268. doi:10.1038/nn1525. PMID 16116447. S2CID 6809511. Retrieved 28 December 2022.
  28. ^ Gunaydin, Lisa A.; Yizhar, Ofer; Berndt, André; Sohal, Vikaas S.; Deisseroth, Karl; Hegemann, Peter (2010). "Ultrafast optogenetic control" (PDF). Nature Neuroscience. 13 (3): 387–392. doi:10.1038/nn.2495. PMID 20081849. S2CID 7457755. Archived from the original (PDF) on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  29. ^ Zhang, Feng; Prigge, Matthias; Beyrière, Florent; Tsunoda, Satoshi P.; Mattis, Joanna; Yizhar, Ofer; Hegemann, Peter; Deisseroth, Karl (2008). "Red-shifted optogenetic excitation: a tool for fast neural control derived from Volvox carteri". Nature Neuroscience. 11 (6): 631–633. doi:10.1038/nn.2120. PMC 2692303. PMID 18432196.
  30. ^ Wietek, Jonas; Wiegert, J. Simon; Adeishvili, Nona; Schneider, Franziska; Watanabe, Hiroshi; Tsunoda, Satoshi P.; Vogt, Arend; Elstner, Marcus; Oertner, Thomas G.; Hegemann, Peter (2014-04-25). "Conversion of Channelrhodopsin into a Light-Gated Chloride Channel". Science. 344 (6182): 409–412. Bibcode:2014Sci...344..409W. doi:10.1126/science.1249375. ISSN 0036-8075. PMID 24674867.
  31. ^ Fernandez Lahore, Rodrigo G.; Pampaloni, Niccolò P.; Schiewer, Enrico; Heim, M.-Marcel; Tillert, Linda; Vierock, Johannes; Oppermann, Johannes; Walther, Jakob; Schmitz, Dietmar; Owald, David; Plested, Andrew J. R.; Rost, Benjamin R.; Hegemann, Peter (2022-12-21). "Calcium-permeable channelrhodopsins for the photocontrol of calcium signalling". Nature Communications (in الإنجليزية). 13 (1): 7844. Bibcode:2022NatCo..13.7844F. doi:10.1038/s41467-022-35373-4. ISSN 2041-1723. PMC 9772239. PMID 36543773.
  32. ^ Yizhar, Ofer; Fenno, Lief E.; Prigge, Matthias; Schneider, Franziska; Davidson, Thomas J.; O'Shea, Daniel J.; Sohal, Vikaas S.; Goshen, Inbal; Finkelstein, Joel; Paz, Jeanne T.; Stehfest, Katja; Fudim, Roman; Ramakrishnan, Charu; Huguenard, John R.; Hegemann, Peter; Deisseroth, Karl (2011). "Neocortical excitation/inhibition balance in information processing and social dysfunction". Nature. 477 (7363): 171–178. Bibcode:2011Natur.477..171Y. doi:10.1038/nature10360. PMC 4155501. PMID 21796121.
  33. ^ "Ninth Annual Wiley Prize in Biomedical Sciences Awarded to Dr. Peter Hegemann, Dr. Georg Nagel, and Dr. Ernst Bamberg" (Press release). Wiley Foundation. 1 February 2010. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  34. ^ "Prof. Dr. Peter Hegemann". German National Academy of Sciences Leopoldina. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  35. ^ "Liste der mit dem Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis Ausgezeichneten" (PDF) (in الألمانية). German Research Foundation. Archived from the original (PDF) on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  36. ^ "Professor Peter HEGEMANN". Louis-Jeantet Foundation. October 2017. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  37. ^ Reiner, Andreas; Isacoff, Ehud Y. (2013). "The Brain Prize 2013: the optogenetics revolution". Trends in Neurosciences. 36 (10): 557–560. doi:10.1016/j.tins.2013.08.005. PMID 24054067. S2CID 205404606. Retrieved 27 December 2022.
  38. ^ "Peter Hegemann". European Molecular Biology Organization. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  39. ^ "Peter Hegemann" (in الألمانية). Berlin-Brandenburg Academy of Sciences. Archived from the original on 25 June 2022. Retrieved 25 June 2022.
  40. ^ "Prof. Dr. Peter Hegemann". acatech. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  41. ^ "HU-Wissenschaftler in die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften aufgenommen" (Press release) (in الألمانية). Humboldt University of Berlin. 19 December 2014. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  42. ^ "Prize Winners". Technion – Israel Institute of Technology. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  43. ^ "Massry Prize Winners ( 1996 – Present )". University of Southern California Keck School of Medicine. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  44. ^ "Previous Laureates". German Society for Biochemistry and Molecular Biology. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  45. ^ "Peter Hegemann". Gairdner Foundation. Archived from the original on 6 December 2022. Retrieved 6 December 2022.
  46. ^ Josselyn, Sheena A. (2018). "2018 Gairdner Awards: The past, present and future of light-gated ion channels and optogenetics". eLife. 7 e42367. doi:10.7554/eLife.42367. PMC 6197853. PMID 30343681.
  47. ^ "Rumford Prize Awarded for the Invention and Refinement of Optogenetics" (Press release). American Academy of Arts and Sciences. 30 January 2019. Archived from the original on 6 December 2022. Retrieved 6 December 2022.
  48. ^ "Peter Hegemann". Warren Alpert Foundation Prize. Archived from the original on 6 December 2022. Retrieved 6 December 2022.
  49. ^ "The 2020 Prize in Life Science & Medicine". Shaw Prize Foundation. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  50. ^ "Light-sensitive microbial proteins and optogenetics". Lasker Foundation. Archived from the original on 5 December 2022. Retrieved 5 December 2022.
  51. ^ "Karl Deisseroth, Peter Hegemann and Gero Miesenböck Awarded Horwitz Prize for Foundational Work on Optogenetics". Columbia University Irving Medical Center. 7 September 2022. Archived from the original on 6 December 2022. Retrieved 6 December 2022.
  52. ^ "Peter Hegemann". American Academy of Arts and Sciences. Archived from the original on 6 December 2022. Retrieved 6 December 2022.
  53. ^ "Peter Hegemann". National Academy of Sciences. Archived from the original on 6 December 2022. Retrieved 6 December 2022.

وصلات خارجية

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=پيتر_هگمان&oldid=4375289"