ヘンリー・ヘン | |
|---|---|
| 母校 | トロント大学 |
| 知られている | ゲノミクス、進化生物学、がんの進化に関する研究 |
| 受賞歴 | PROSE Awardsファイナリスト 2020 ウェイン州立大学理事会賞 |
| 科学者としてのキャリア | |
| 機関 | |
ヘンリー・H・Q・ヘンは、ウェイン州立大学医学部の分子医学・遺伝学および病理学の教授です。ヘンは1994年にトロント大学 小児病院でラップ・チー・ツィの指導の下、博士号を取得しました。その後、ヨーク大学でピーター・モーンズの指導の下、博士研究員として研究を修了し、その後ウェイン州立大学医学部の教員に就任しました。[1]
ヘン研究室は、ゲノムアーキテクチャ理論（GAT）という新しい枠組みを用いて、ゲノミクス、進化、がんなど幅広いテーマの研究に取り組んでいます。ゲノムアーキテクチャ理論は、従来の遺伝子中心のアプローチとは対照的に、ゲノムまたは染色体中心の生物学アプローチに重点を置いています。この枠組みの主要な信条には、染色体上の遺伝子の配列から創発的な情報レベルが存在するというゲノムトポロジー、二段階進化（がんの進化をモデルとして、進化における断続的かつ漸進的な段階を提唱する進化モデル）、そしてストレスによってゲノムが不安定になり、ゲノムを再編成する包括的な現象であるゲノムカオス（非クローン性染色体異常（NCCA）を特徴とする）などがあります。[2]
2015年に彼は処女作『癌と議論する：癌研究におけるパラドックス』を執筆した。2019年に出版された2作目の『ゲノム・カオス：遺伝学、進化、分子医学の再考』は、2020年のPROSE賞の最終候補に選ばれた。 [3]この本により、彼は2020年度ウェイン州立大学理事会賞を受賞した。[4]
彼は以前、雑誌「Molecular Cytogenetics」の共同編集長を務めていた。[5]
二段階の癌の進化
ヘンは、断続的なマクロ進化段階と緩やかなミクロ進化段階を交互に繰り返す、がんの進化の二段階モデルを提唱した。[6]マクロ進化段階では、ストレスによって引き起こされる急速なゲノム再編成によって、システムの生存に不可欠な新たなシステム情報が創出される。[7]ミクロ進化段階では、より微細な遺伝子レベルの適応が個体群の成長を促進する。重要なのは、このモデルが、ミクロ進化の段階的な蓄積が必ずしもマクロ進化と同義ではないことを示唆している点である。二段階進化モデルは生物の進化にも拡張可能であり、がんは進化のメカニズムを研究するための効果的なプラットフォームを提供する。[8] [9] [10]
核型コード
生物学における複雑性と多様性を支えるシステム情報の生成と維持を理解するため、ヘンは「核型コード」という用語を考案した。この概念は、核型を、すべての遺伝子およびその他のDNA配列のゲノムトポロジーによって定義されるコードとして提示する。したがって、三次元の核内における遺伝子の物理的関係は、遺伝子を明示的に変化させることなく、遺伝子発現を変化させる可能性がある。核型コードは、「部分継承」、つまり遺伝子レベルの継承と、「システム継承」を区別する。システム継承とは、遺伝子よりも上位のレベルでゲノムに出現する特性が存在することを想定するものである。この枠組みは、ゲノム構成に基づく情報パッケージの重要性と、それが将来のゲノム研究および進化研究に及ぼす影響を強調している。[11]
ゲノムの混乱
ゲノムカオスとは、ヘンが提唱した用語で、細胞の危機における急速なゲノム再編成のプロセスを指し、その結果、新たに作成されたシステム情報を示す様々なカオスゲノムが生じる。この現象は細胞遺伝学的研究で時折観察されていたが、ゲノムカオスと癌の進化の断続期との関連が確立されるまで、ほとんど無視されてきた。[12]これは近年、様々な癌種のシークエンシングによって確認され、「クロモトリプシス」、「クロモプレクシー」、「クロモアナジェネシス」、「クロモアナシンセシス」、「染色体カタストロフィー」、「構造変異」、「フランケンシュタイン染色体」など、様々な新しい用語で説明されている。様々な分子メカニズムが細胞生存メカニズムとしてゲノムカオスを引き起こし得るが、共通の結果は、大進化淘汰に備えた新しいゲノムの形成である。[13] [14] [15]
あいまい継承
あいまい継承は、ヘン氏が考案した造語で、遺伝子型と表現型の異質性と予測不可能な関係性を表しています。従来、クローン化されていない様々な異常構造は取るに足らない「ノイズ」であり、生物学的エラーの結果とされていました。遺伝子からゲノム、非ゲノム型を含む様々な異質性のメカニズムを説明するため、ヘン氏は、たとえ遺伝子一つとっても、継承自体が異質であると提唱しています。遺伝子理論では、遺伝子は特定の固定された表現型をコードし、環境が遺伝子型の浸透に影響を与えるとされていますが、あいまい継承では、ほとんどの遺伝子が、他の遺伝子や環境によって提供される文脈に応じて、様々な表現型をコードしているとされています。この「あいまいな」表現型の可能性から、それぞれの環境が最適な状態を「選択」できるのです。固定された表現型だけでなく、様々な表現型をコードする遺伝は、ファジー遺伝と呼ばれます。ファジー遺伝は、遺伝子レベル、エピジェネティックレベル、そしてゲノムレベルで観察されます。さらに、ゲノムの不安定性は遺伝の「ファジーさ」を増大させる可能性があり、これは細胞の適応に有用です。[16] [17]
有性生殖の機能
有性生殖の主な機能について議論する際には、無性生殖では同一のコピーが作られ、有性生殖の主な機能は進化に必要な多様性を生み出すための遺伝子の混合であるという見解が一般的である。種を一つのシステムとして扱うことで、ヘンは遺伝子の混合によって特定のシステム（種）が変化するのではなく、むしろ有性生殖は染色体によって定義された種の境界または枠組みを維持することで種の存続を促進すると示唆している。ヘンは、有性生殖の主な機能は、一般に考えられているように遺伝的多様性を促進するのではなく、与えられたゲノムのアイデンティティを維持することであると提唱している。 [18] [19]
ゲノム構造理論
遺伝子理論を揺るがすゲノム研究における驚くべき発見がますます増え続ける中、ヘン氏は、新たな遺伝子の形成ではなくゲノムの再編成が新たな種を定義するという概念を含む12の主要原則に基づくゲノムアーキテクチャ理論（GAT）を確立しました。GATによれば、ゲノムレベルの再編成は新たな種またはシステム（マクロ進化を表す）を生み出し、遺伝子レベルまたはエピジェネティックレベルの変化は種を修正します（ミクロ進化を表す）。ヘン氏は、ゲノムまたは核型は単なるDNAの運搬者ではなく、遺伝子のオーガナイザーであると主張しています。より正確には、遺伝子自体を直接変化させることなく、表現型に影響を与える遺伝子のネットワークを変化させることで、ゲノムトポロジーの変化は核型の変化を利用して表現型を変化させることができます。遺伝子変異、エピジェネティックな変化、そしてゲノム変化の関係は、多階層ランドスケープモデルによって説明することができる。このモデルでは、局所ランドスケープは遺伝子／エピジェネティックな状態を表し、全体ランドスケープはゲノム置換の状態を表す。基本的に、異なるバイオプロセスには異なるタイプの遺伝が必要であり、それらは異なるランドスケープで研究されるべきである。[20] [21]
高解像度ファイバーFISH
ヘンは、遊離クロマチンファイバーを用いた高解像度FISH法の先駆者であり、FISH分野に革命をもたらしました。現在Fiber-FISHとして知られるこのシステムは、遺伝子クローニング、物理マッピング、DNA複製、コピー数多型（CNV）、ゲノム構造研究など、幅広く利用されています。[22] [23]
本
- ヘン、ヘンリー（2019年）『ゲノムカオス：遺伝学、進化、分子医学の再考』アカデミック・プレス、ISBN 9780128136355。
- ヘン、ヘンリー（2015年）『がんをめぐる議論：がん研究におけるパラドックス』ワールドサイエンティフィック社、ISBN 9789814520843。
参考文献
- ^ 「伝記—ヘンリー・HQ・ヘン」. Cancer and Metastasis Reviews . 32 ( 3– 4 ): 321. 2013. doi : 10.1007/s10555-013-9430-z . S2CID 17156539.
- ^ 「Henry HQ Heng, PhD」. genetics.wayne.edu . 2022年6月15日閲覧。
- ^ Henry HQ Heng. 「Henry HQ Heng, PhD」. genetics.wayne.edu . 2022年6月15日閲覧。
- ^ 「ウェイン州立大学理事会、ヘンリー・ヘン氏の『ゲノム・カオス』を賞賛」today.wayne.edu . 2022年6月15日閲覧。
- ^ 「Molecular Cytogeneticsが新しい共同編集長を迎える」2012年6月12日。
- ^ Henry HQ Heng (2006年5月10日). 「非クローン性染色体異常によって引き起こされる確率的癌進行」 . Journal of Cellular Physiology . 208 (2): 461– 472. doi :10.1002/jcp.20685. PMID 16688757. S2CID 33441988. 2022年6月22日閲覧.
- ^ Heng HH (2009-05-31). 「ゲノム中心概念：進化論の再統合」. BioEssays . 31 (5): 528– 537. doi :10.1002/bies.200800182. PMID 19334004. S2CID 1336952.
- ^ Julie Heng (2021年12月31日). 「ゲノムカオス、情報創造、そして癌の出現：『癌との戦い』50周年を機に新たな枠組みを探る」Genes . 13 (1): 101. doi : 10.3390/genes13010101 . PMC 8774498 . PMID 35052441.
- ^ James Shapiro (2021-04-27). 「進化生物学はがん生物学から何を学ぶことができるか？」.生物物理学と分子生物学の進歩. 165 : 19–28 . doi :10.1016/j.pbiomolbio.2021.03.005. PMID 33930405. S2CID 233471570.
- ^ Kezhong Zhang (2020年6月23日). 「ゲノムカオス：医療における遺伝学、進化、環境要因の再定義」 . 2022年6月23日閲覧。
- ^ Christine J. Ye (2019年11月1日). 「核型コーディングとは何か、そしてゲノムトポロジーはなぜがんと進化にとって重要なのか？」Frontiers in Genetics 10 : 1082. doi : 10.3389/fgene.2019.01082 . PMC 6838208. PMID 31737054 .
- ^ Heng HH (2009-05-31). 「ゲノム中心概念：進化論の再統合」. BioEssays . 31 (5): 528– 537. doi :10.1002/bies.200800182. PMID 19334004. S2CID 1336952.
- ^ Christine J. Ye (2019-05-13). 「微小核とゲノムカオス：システム継承の変化」. Genes . 10 (5): 366. doi : 10.3390/genes10050366 . PMC 6562739. PMID 31086101 .
- ^ Kezhong Zhang (2020年6月23日). 「ゲノムカオス：医療における遺伝学、進化、環境要因の再定義」 . 2022年6月23日閲覧。
- ^ James Shapiro (2020年10月28日). 「遺伝子からゲノムへ」.推論. 5 (3) . 2022年6月23日閲覧。
- ^ Christine J. Ye (2018-05-11). 「システム継承、ファジー継承、そして新たなゲノムシステムの出現というレンズを通して癌における異数性を理解する」. Molecular Cytogenetics . 11 31. doi : 10.1186/s13039-018-0376-2 . PMC 5946397. PMID 29760781 .
- ^ Richard A. Stein (2020年6月23日). 「癌トランスクリプトームの解読」 . 2022年6月23日閲覧。
- ^ Root Gorelick (2010年11月20日). 「性別による遺伝的変異の減少：学際的レビュー」 . Evolution . 65 (4): 1088– 1098. doi :10.1111/j.1558-5646.2010.01173.x. PMID 21091466. S2CID 7714974. 2022年6月22日閲覧。
- ^ 「ウェイン州立大学の研究者：性別は遺伝的変異を減少させる」2011年7月6日。 2022年6月23日閲覧。
- ^ Rafe Furst (2021年9月3日). 「ヘンリー・H・ヘンのゲノムアーキテクチャ理論の重要性」 .生物物理学と分子生物学の進歩. 165 : 153–156 . doi :10.1016/j.pbiomolbio.2021.08.009. PMID 34481833. S2CID 237423035. 2022年6月22日閲覧.
- ^ Perry Marshall (2022年5月11日). 「ゲノムアーキテクチャ理論ががん研究を揺るがす」 . 2022年6月22日閲覧。
- ^ ヘン、ヘンリー、ペリー・マーシャル。「ゲノムの混沌：ヘンリー・ヘンがチャールズ・ダーウィンの到達点を証明」Evolution 2.0、2021年11月26日、evo2.org。
- ^ Heng HHQ, Squire J, Tsui LC. 遊離クロマチンへのin situハイブリダイゼーションによる哺乳類遺伝子の高解像度マッピング. Proc. Nati. Acad. Sci. USA 1992
