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David L. Nelson

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David L. Nelson
Nacimiento 1956 (edad 66–67)
Washington D. C.
Universidad University of Virginia (BA)

Massachusetts Institute of Technology MIT (PhD, Postdoc) Baylor College of Medicine (Postdoc)

Premios William Rosen Award (2000)

Huntington Disease Society of America Leadership Award (200) Barbara Bowman Distinguished Geneticist (2010)

Carrera científica
Campos genética molecular, genoma humano, duplicación de segmentos, duplicación génica
Instituciones University of VirginiaMIT Department of BiologyNational Institute of Neurological Disorders and StrokeBaylor College of Medicine
Tesis doctoral Chromosome Transfer of Introduced Selectable Markers: Use in Gene Mapping and Isolation (1984)
Consejeros académicos David Housman

David L. Nelson (nacido en 1956) es un genetista humano estadounidense, actualmente director adjunto del Centro de Investigación de Discapacidades Intelectuales y del Desarrollo (1995) y profesor en el Departamento de Genética Molecular y Humana en la Facultad de Medicina de Baylor (BCM) desde 1999. Es director del programa de doctorado en biología celular y cáncer desde 2018 , y director del doctorado en ciencias biomédicas y moleculares integradoras desde 2015 en el BCM .[1]​[2]​

Formación y carrera

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Nelson realizó una licenciatura en la Universidad de Virginia, en 1978. Alcanzó su doctorado en genética molecular en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, en 1984. Realizó su formación posdoctoral en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (1984–1985) y en los Institutos Nacionales de Salud. Posteriormente se trasladó a la Facultad de Medicina de Baylor.

Nelson se unió al grupo de David Housman en el Centro de Investigación del Cáncer (CCR) en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), como becario posdoctoral (1986–1989). El trabajo de Nelson insertando genes seleccionables amplió las formas de abordar el mapeo completo del genoma humano. De 1984 a 1985, en un programa interno de los Institutos Nacionales de Salud, en el laboratorio de Robert Lazzarini, Nelson estudió neurociencia e identificó varios genes que codifican proteínas de neurofilamentos. En 1986 se unió al laboratorio de C. Thomas Caskey en el Instituto de Genética Molecular, en la Facultad de Medicina de Baylor (BMC).[3]​

Aplicando la técnica PCR, que permite el mapeo rápido de genes y el aislamiento de regiones cromosómicas específicas, Nelson y sus colaboradores han localizado la ubicación cromosómica de grandes fragmentos del cromosoma X humano;[4]​ Nelson ha hecho contribuciones a las secuencias de referencia de humanos, ratones y moscas y fue codescubridor de la mutación que causa el síndrome X frágil, identificándola como una expansión por repetición de trinucleótidos en el gen FMR1 .[5]​ Las contribuciones de Nelson han llevado a la descripción del síndrome de Lowe,[6]​ y a la identificación de la participación del gen FMR2 en el síndrome FRAXE.[7]​

Contribuciones a la ciencia

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Proyecto Genoma Humano

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Las técnicas moleculares de Nelson han conducido al desarrollo del mapeo y la secuenciación del genoma y al descubrimiento de los genes implicados en varias enfermedades, y en concreto contribuyendo a los esfuerzos para mapear y secuenciar el cromosoma X humano. Ha liderado los análisis genéticos y genómicos en gran variedad de especies.[4]​[8]​[9]​[10]​

Incontinencia pigmentaria (IP)

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El grupo de investigación de Nelson, junto con un grupo de colaboradores internacionales, llegó a identificar una deleción recurrente impulsada por la homología en el gen que codifica la proteína NEMO ("NF-kappa B Essential Modulator") en la Incontinencia pigmentaria (IP), enfermedad genética ligada al cromosoma X.[11]​[12]​[13]​[14]​[15]​

Síndrome X frágil

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Las repeticiones inestables como mutaciones en las enfermedades genéticas humanas

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Nelson y otros colaboradores de la BMC, la Universidad de Emory y la Universidad Erasmo de Róterdam identificaron una expansión masiva por repetición del trinucleótido CGG (trastorno de repetición de trinucleótidos) en el gen FMR1 . Este fue el primer caso identificado de mutaciones subyacentes en los trastornos genéticos humanos. Sus hallazgos sobre el gen FMR1 dieron explicación a la herencia inusual del síndrome de X frágil y proporcionaron los principios para todos los casos estudiados posteriormente de trastornos por repeticiones inestables, tales como la distrofia miotónica, la enfermedad de Huntington y la esclerosis lateral amiotrófica .[5]​[16]​[17]​[18]​

FMR1 en la función neuronal

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El grupo de investigación de Nelson, mediante estudios en humanos, ratones, moscas y levaduras, ha caracterizado las causas de la inestabilidad de la repetición, las consecuencias de las alteraciones por aumento de la longitud, y la función, tanto del gen FMR1 como de genes relacionados con él, como son FXR1 y FXR2. Nelson y su grupo de investigación han definido las funciones de FMR1 y de sus parálogos en el ritmo circadiano, el metabolismo energético, el desarrollo de las células madre neuronales y en la función de los microARN . Los resultados de su investigación se están utilizando en los estudios para definir el papel que tiene el gen FMR1 en el desarrollo y en el posible tratamiento de estas enfermedades de la edad adulta.[19]​[20]​[21]​[22]​[23]​

Síndrome de temblor y ataxia asociado al cromosoma X frágil (FXTAS)

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Las personas con síndrome de ataxia y temblor asociado al X frágil (FXTAS) no se ven afectadas cognitivamente hasta que alcanzan la edad de 60 o 70 años, a partir de la cual muestran degeneración neuronal y en sus autopsias se encuentran inclusiones nucleares. El grupo de investigación de Nelson ha utilizado moscas y ratones para identificar y caracterizar modificadores que pusieron de manifiesto que la repetición CGG es necesaria y suficiente para afectar a las neuronas de los mamíferos. Los modelos desarrollados por el grupo de investigación de Nelson han mejorado la comprensión de los mecanismos de esta enfermedad, incluida la participación de las funciones de unión al ARN tales como TDP-43 y de las alteraciones en la 5-hidroximetilcitosina .[24]​[25]​[26]​[27]​

Sociedades de investigación y editoriales

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David L. Nelson es miembro de la Junta Directiva de la Sociedad Estadounidense de Genética Humana, siendo su presidente en 2018 y su secretario de 2003 a 2009.

Nelson ha formado parte de muchas juntas y comités asesores, incluida la Junta Asesora de la Fundación de Investigación FRAXA (desde 1999 hasta la actualidad), la Junta Asesora de la Fundación Nacional de X Frágil (desde 1999 hasta la actualidad), la Junta de Revisión de Subvenciones de March of Dimes (2010–2015), del Comité Directivo de la Sociedad de la Enfermedad de Hungtinton de los Estados Unidos (1999–2010), Comité de Revisión del Retraso Mental del NIH/NICHD de los Estados Unidos (1998–2002) y Junta Asesora del Instituto Conjunto del Genoma del DOE de los EE. UU. (1997–2000).

Nelson ha participado en los consejos editoriales de once revistas académicas, incluyendo American Journal of Human Genetics, Mammalian Genome, Clinical Genetics (revista) y Genome Research .

Patentes

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6824972. Diagnóstico y tratamiento de condiciones médicas asociadas con la activación defectuosa de NFkappa B (NF-κB).[28]​

6107025. Diagnóstico del síndrome del X frágil.[29]​

Premios y honores

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Referencias

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  1. ↑ «David L Nelson - Google Scholar Citations». scholar.google.com. 
  2. ↑ «My Bibliography - My NCBI Collection». ncbi.nlm.nih.gov. Consultado el 26 de junio de 2019. 
  3. ↑ «Issue: The American Journal of Human Genetics». www.cell.com. 
  4. ↑ a b Nelson, D. L.; Ledbetter, S. A.; Corbo, L.; Victoria, M. F.; Ramirez-Solis, R.; Webster, T. D.; Ledbetter, D. H.; Caskey, C. T. (1 de septiembre de 1989). «Alu polymerase chain reaction: a method for rapid isolation of human-specific sequences from complex DNA sources.». Proceedings of the National Academy of Sciences 86 (17): 6686-6690. Bibcode:1989PNAS...86.6686N. PMC 297910. PMID 2771952. doi:10.1073/pnas.86.17.6686. 
  5. ↑ a b Verkerk, Annemieke J.M.H.; Pieretti, Maura; Sutcliffe, James S.; Fu, Ying-Hui; Kuhl, Derek P.A.; Pizzuti, Antonio; Reiner, Orly; Richards, Stephen et al. (May 1991). «Identification of a gene (FMR-1) containing a CGG repeat coincident with a breakpoint cluster region exhibiting length variation in fragile X syndrome». Cell 65 (5): 905-914. PMID 1710175. doi:10.1016/0092-8674(91)90397-H. 
  6. ↑ Attree, Olivier; Olivos, Isabelle M.; Okabe, Ichiro; Bailey, L. Charles; Nelson, David L.; Lewis, Richard A.; Mclnnes, Roderick R.; Nussbaum, Robert L. (July 1992). «The Lowe's oculocerebrorenal syndrome gene encodes a protein highly homologous to inositol polyphosphate-5-phosphatase». Nature 358 (6383): 239-242. Bibcode:1992Natur.358..239A. PMID 1321346. doi:10.1038/358239a0. 
  7. ↑ Gu, Yanghong; Shen, Ying; Gibbs, Richard A.; Nelson, David L. (May 1996). «Identification of FMR2, a novel gene associated with the FRAXE CCG repeat and CpG island». Nature Genetics 13 (1): 109-113. PMID 8673086. doi:10.1038/ng0596-109. 
  8. ↑ Adams, Mark D., George L. Gabor Miklos, Angela Center, Robert D. C. Saunders, Susan E. Celniker, Robert A. Holt, Cheryl A. Evans, et al. 2000. "The Genome Sequence of Drosophila melanogaster". Science. 287 (5461): 2185–2195. DOI: https://doi.org/10.1126/science.287.5461.2185
  9. ↑ Lander, Eric S.; Linton, Lauren M.; Birren, Bruce; Nusbaum, Chad; Zody, Michael C.; Baldwin, Jennifer; Devon, Keri; Dewar, Ken; Doyle, Michael (February 2001). «Initial sequencing and analysis of the human genome». Nature 409 (6822): 860-921. Bibcode:2001Natur.409..860L. PMID 11237011. doi:10.1038/35057062. 
  10. ↑ Ross, Mark T.; Grafham, Darren V.; Coffey, Alison J.; Scherer, Steven; McLay, Kirsten; Muzny, Donna; Platzer, Matthias; Howell, Gareth R.; Burrows, Christine (March 2005). «The DNA sequence of the human X chromosome». Nature 434 (7031): 325-337. Bibcode:2005Natur.434..325R. PMC 2665286. PMID 15772651. doi:10.1038/nature03440. 
  11. ↑ Julia E. Parrish, Angela E. Scheuerle, Richard A. Lewis, Moise L. Levy, David L. Nelson (1996). Selection Against Mutant Alleles in Blood Leukocytes is a Consistent Feature in Incontinentia Pigmenti Type 2. Human Molecular Genetics, 5 (11):1777–1783. DOI: https://doi.org/10.1093/hmg/5.11.1777
  12. ↑ Smahi, Asmae; Courtois, G.; Vabres, P.; Yamaoka, S.; Heuertz, S.; Munnich, A.; Israël, A.; Heiss, Nina S. et al. (May 2000). «Genomic rearrangement in NEMO impairs NF-κB activation and is a cause of incontinentia pigmenti». Nature 405 (6785): 466-472. Bibcode:2000Natur.405..466T. PMID 10839543. doi:10.1038/35013114. 
  13. ↑ Aradhya, S. (1 de septiembre de 2001). «A recurrent deletion in the ubiquitously expressed NEMO (IKK-gamma) gene accounts for the vast majority of incontinentia pigmenti mutations». Human Molecular Genetics 10 (19): 2171-2179. PMID 11590134. doi:10.1093/hmg/10.19.2171. 
  14. ↑ Swaroop Aradhya, Hayley Woffendin, Tracy Jakins, Tiziana Bardaro, Teresa Esposito, Asmae Smahi, Christine Shaw, Moise Levy, Arnold Munnich, Michele D’Urso, Richard A. Lewis, Sue Kenwrick, David L. Nelson (2001). A recurrent deletion in the ubiquitously expressed NEMO (IKK-γ) gene accounts for the vast majority of incontinentia pigmenti mutations, Human Molecular Genetics. 10(19):2171–2179, https://doi.org/10.1093/hmg/10.19.2171
  15. ↑ Swaroop Aradhya, Tiziana Bardaro, Petra Galgóczy, Takanori Yamagata, Teresa Esposito, Henry Patlan, Alfredo Ciccodicola, Arnold Munnich, Sue Kenwrick, Matthias Platzer, Michele D’Urso, David L. Nelson (2001). Multiple pathogenic and benign genomic rearrangements occur at a 35 kb duplication involving the NEMO and LAGE2 genes. Human Molecular Genetics 10(22):2557–2567. DOI: https://doi.org/10.1093/hmg/10.22.2557
  16. ↑ Pieretti, Maura; Zhang, Fuping; Fu, Ying-Hui; Warren, Stephen T.; Oostra, Ben A.; Caskey, C.Thomas; Nelson, David L. (August 1991). «Absence of expression of the FMR-1 gene in fragile X syndrome». Cell 66 (4): 817-822. PMID 1878973. doi:10.1016/0092-8674(91)90125-I. 
  17. ↑ Fu, Ying-Hui; Kuhl, Derek P.A.; Pizzuti, Antonio; Pieretti, Maura; Sutcliffe, James S.; Richards, Stephen; Verkert, Annemieke J.M.H.; Holden, Jeanette J.A. et al. (December 1991). «Variation of the CGG repeat at the fragile X site results in genetic instability: Resolution of the Sherman paradox». Cell 67 (6): 1047-1058. PMID 1760838. doi:10.1016/0092-8674(91)90283-5. 
  18. ↑ Eichler, Evan E.; Holden, Jeanette J.A.; Popovich, Bradley W.; Reiss, Allan L.; Snow, Karen; Thibodeau, Stephen N.; Richards, C. Sue; Ward, Patricia A. et al. (September 1994). «Length of uninterrupted CGG repeats determines instability in the FMR1 gene». Nature Genetics 8 (1): 88-94. PMID 7987398. doi:10.1038/ng0994-88. 
  19. ↑ Jin, Peng; Zarnescu, Daniela C; Ceman, Stephanie; Nakamoto, Mika; Mowrey, Julie; Jongens, Thomas A; Nelson, David L; Moses, Kevin et al. (4 de enero de 2004). «Biochemical and genetic interaction between the fragile X mental retardation protein and the microRNA pathway». Nature Neuroscience 7 (2): 113-117. PMID 14703574. doi:10.1038/nn1174. 
  20. ↑ Zhang, Jing; Fang, Zhe; Jud, Corinne; Vansteensel, Mariska J.; Kaasik, Krista; Lee, Cheng Chi; Albrecht, Urs; Tamanini, Filippo et al. (July 2008). «Fragile X-Related Proteins Regulate Mammalian Circadian Behavioral Rhythms». The American Journal of Human Genetics 83 (1): 43-52. PMC 2443847. PMID 18589395. doi:10.1016/j.ajhg.2008.06.003. 
  21. ↑ Guo, Weixiang; Allan, Andrea M; Zong, Ruiting; Zhang, Li; Johnson, Eric B; Schaller, Eric G; Murthy, Adeline C; Goggin, Samantha L et al. (24 de abril de 2011). «Ablation of Fmrp in adult neural stem cells disrupts hippocampus-dependent learning». Nature Medicine 17 (5): 559-565. PMC 3140952. PMID 21516088. doi:10.1038/nm.2336. 
  22. ↑ Lumaban, J. G.; Nelson, D. L. (30 de diciembre de 2014). «The Fragile X proteins Fmrp and Fxr2p cooperate to regulate glucose metabolism in mice». Human Molecular Genetics 24 (8): 2175-2184. PMC 4380067. PMID 25552647. doi:10.1093/hmg/ddu737. 
  23. ↑ Higashimori, H.; Schin, C. S.; Chiang, M. S. R.; Morel, L.; Shoneye, T. A.; Nelson, D. L.; Yang, Y. (6 de julio de 2016). «Selective Deletion of Astroglial FMRP Dysregulates Glutamate Transporter GLT1 and Contributes to Fragile X Syndrome Phenotypes In Vivo». Journal of Neuroscience 36 (27): 7079-7094. PMC 4938857. PMID 27383586. doi:10.1523/JNEUROSCI.1069-16.2016. 
  24. ↑ Sofola, Oyinkan A.; Jin, Peng; Qin, Yunlong; Duan, Ranhui; Liu, Huijie; de Haro, Maria; Nelson, David L.; Botas, Juan (August 2007). «RNA-Binding Proteins hnRNP A2/B1 and CUGBP1 Suppress Fragile X CGG Premutation Repeat-Induced Neurodegeneration in a Drosophila Model of FXTAS». Neuron 55 (4): 565-571. PMC 2215388. PMID 17698010. doi:10.1016/j.neuron.2007.07.021. 
  25. ↑ Nelson, David L.; Paylor, Richard; Oostra, Ben A.; Willemsen, Rob; Mori, Mayra; Galloway, Jocelyn N.; Hashem, Vera (1 de julio de 2009). «Ectopic expression of CGG containing mRNA is neurotoxic in mammals». Human Molecular Genetics (en inglés) 18 (13): 2443-2451. ISSN 0964-6906. PMC 2694692. PMID 19377084. doi:10.1093/hmg/ddp182. 
  26. ↑ Yao, Bing; Lin, Li; Street, R. Craig; Zalewski, Zachary A.; Galloway, Jocelyn N.; Wu, Hao; Nelson, David L.; Jin, Peng (15 de febrero de 2014). «Genome-wide alteration of 5-hydroxymethylcytosine in a mouse model of fragile X-associated tremor/ataxia syndrome». Human Molecular Genetics 23 (4): 1095-1107. PMC 3900112. PMID 24108107. doi:10.1093/hmg/ddt504. 
  27. ↑ Galloway, Jocelyn N.; Shaw, Chad; Yu, Peng; Parghi, Deena; Poidevin, Mickael; Jin, Peng; Nelson, David L. (15 de noviembre de 2014). «CGG repeats in RNA modulate expression of TDP-43 in mouse and fly models of fragile X tremor ataxia syndrome». Human Molecular Genetics 23 (22): 5906-5915. PMC 4204772. PMID 24986919. doi:10.1093/hmg/ddu314. 
  28. ↑ Kenwrick, Sue J. (2004). «United States Patent: 6824972 - Diagnosis and treatment of medical conditions associated with defective NFkappa B(NF-.kappa.B) activation». 
  29. ↑ Caskey, C. Thomas (2000). «United States Patent: 6107025 - Diagnosis of the fragile X syndrome». 
  30. ↑ «Texas Genetics Society Awards». 
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