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Jens Nielsen

Jens Bredal Nielsen [ 1 ] es el director ejecutivo del BioInnovation Institute , [ 2 ] Copenhague, Dinamarca, y profesor de biología de sistemas [ 3 ] en la Universidad Tecnológ...

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Jens Bredal Nielsen [ 1 ] es el director ejecutivo del BioInnovation Institute , [ 2 ] Copenhague, Dinamarca, y profesor de biología de sistemas [ 3 ] en la Universidad Tecnológica de Chalmers , Gotemburgo, Suecia. También es profesor adjunto en la Universidad Técnica de Dinamarca y en la Universidad de Copenhague . Nielsen es el investigador más citado en el campo de la ingeniería metabólica, y es el investigador más citado en biología y bioquímica en Suecia y Dinamarca (entre los 5 primeros de Europa). Es el único miembro extranjero de las tres academias de los EE. UU. (Ciencia, Ingeniería y Medicina) y también es miembro extranjero de la Academia China de Ingeniería. Fue el presidente fundador de la Sociedad Internacional de Ingeniería Metabólica. Además, ha fundado varias empresas de biotecnología.

Educación y trayectoria académica

Jens Nielsen se graduó de bachillerato en Horsens Statsskole en 1981, y obtuvo su máster en ingeniería química (1986) y su doctorado en ingeniería bioquímica (1989) en la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU). Tras finalizar sus estudios, fundó un grupo de investigación independiente en la DTU, donde fue nombrado catedrático en 1998. Fue profesor visitante Fulbright en el MIT entre 1995 y 1996. En la DTU, fundó y dirigió el Centro de Biotecnología Microbiana.

En 2008, fue contratado como profesor y director en la Universidad Tecnológica de Chalmers , Suecia, donde creó un grupo de investigación de más de sesenta personas. En Chalmers, estableció el Área de Ingeniería Avanzada de Ciencias de la Vida, [ 4 ] una iniciativa estratégica de investigación interdepartamental, y fue el jefe fundador del Departamento de Biología e Ingeniería Biológica, [ 5 ] que ahora abarcan a unas 200 personas. Nielsen ha publicado más de 850 artículos de investigación, [ 6 ] es coautor de más de cuarenta libros y posee más de cincuenta patentes. Fue identificado por Thomson Reuters/Clarivate como un investigador altamente citado en 2015-2023, [ 7 ] y según Google Scholar, es el investigador más citado en ingeniería metabólica, biotecnología industrial y se encuentra entre los cinco primeros en biología sintética. Es coautor de varios libros de texto, y su libro de texto sobre principios de ingeniería de biorreacciones [ 8 ] se ha publicado en tres ediciones. Su libro de texto sobre ingeniería metabólica [ 9 ] ha sido traducido al chino y al japonés.

En 2019, Nielsen fue contratado como director ejecutivo del BioInnovation Institute (BII), una iniciativa de la Fundación Novo Nordisk para apoyar la innovación y la transferencia de la ciencia para su uso en la sociedad. [ 10 ]

Investigación

Nielsen lleva casi treinta años estudiando y manipulando el metabolismo. Su trabajo ha dado como resultado moléculas naturales poco comunes, antibióticos y biocombustibles. También estudia el metabolismo humano, con especial interés en enfermedades metabólicas como la diabetes tipo 2 , la obesidad, las enfermedades cardiovasculares y diversos tipos de cáncer.

Microbiología industrial

Nielsen ha trabajado en el estudio y la mejora de diversos procesos biotecnológicos industriales. Inicialmente, se dedicó a la caracterización fisiológica del hongo filamentoso Penicillium chrysogenum , utilizado en la producción de penicilina. Esto derivó en una colaboración con la empresa holandesa DSM para el desarrollo de un nuevo proceso de producción de adipoil-7-ADCA, precursor de la cefalexina . También trabajó en la caracterización de otros procesos de fermentación empleados en la producción de antibióticos y, mediante técnicas experimentales y de modelado, asesoró a diversas empresas en la mejora de sus procesos de producción. Asimismo, Nielsen ha trabajado en la mejora de procesos de fermentación utilizados en la producción de enzimas industriales , tanto con hongos como con bacterias.

Ingeniería metabólica

En relación con su trabajo sobre la mejora de los procesos de fermentación clásicos y nuevos, Nielsen desarrolló una serie de herramientas experimentales y computacionales que hoy son la base de la ingeniería metabólica: la modificación genética dirigida de células con el objetivo de mejorar el fenotipo. [ 11 ] Fue el primero en utilizar la cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) como herramienta experimental para la medición de metabolitos marcados con C13, con el objetivo de realizar análisis de flujo. [ 12 ] A través de la ingeniería metabólica, Nielsen ha desarrollado y mejorado una serie de procesos biotecnológicos, como la mejora de la producción de etanol por levadura y la reducción de la formación de glicerol como subproducto; [ 13 ] la mejora de la tolerancia a la temperatura de la levadura, lo que ha permitido la producción de etanol a temperaturas elevadas y, por lo tanto, ha reducido los costos; [ 14 ] producción de una gama de diferentes productos químicos utilizando levadura modificada genéticamente, como resveratrol , [ 15 ] ácido 3-hidroxipropiónico , [ 16 ] hemoglobina humana , [ 17 ] ésteres etílicos de ácidos grasos, [ 18 ] ácidos grasos de cadena corta, alcanos, [ 19 ] alcoholes grasos, [ 20 ] santaleno, [ 21 ] farneseno , [ 22 ] ácido cumárico , [ 23 ] ornitina , [ 24 ] y espermidina .

Biología de sistemas de microorganismos industriales

Nielsen ha sido pionero en el desarrollo de herramientas de biología de sistemas para microorganismos industriales. Ha desarrollado modelos metabólicos a escala genómica (GEM) para muchos microorganismos industriales importantes, incluyendo levadura ( Saccharomyces cerevisiae ), Lactococcus lactis , Streptomyces coelicolor , Aspergillus oryzae , Aspergillus niger , Penicillium chrysogenum y Pichia pastoris . También ha desarrollado varias herramientas para realizar análisis ómicos integradores, y fue el primero en demostrar cómo se podían integrar los datos del transcriptoma en el contexto de los GEM para obtener información sobre la corregulación. [ 25 ] Nielsen también ha desarrollado métodos para realizar análisis cuantitativos del metaboloma de muchos microorganismos, además de participar en la secuenciación del genoma de varios microorganismos industriales clave.

Metabolismo humano

Utilizando su conjunto de herramientas de biología de sistemas desarrollado para microorganismos, Nielsen inició trabajos sobre el metabolismo humano. En relación con esto, desarrolló un modelo metabólico integral a escala genómica para células humanas y fue el primero en utilizar un GEM humano para ilustrar la heterogeneidad metabólica del metabolismo del cáncer. [ 26 ] Su trabajo sobre el metabolismo humano ha incluido estudios de diferentes enfermedades, como la obesidad , [ 27 ] NAFLD y NASH, [ 28 ] y carcinoma hepatocelular . [ 29 ] Nielsen también utilizó GEM humanos para identificar que las mediciones combinadas de varios glicosaminoglicanos pueden utilizarse como un biomarcador fuerte para el carcinoma de células renales de células claras , [ 30 ] probablemente el primer biomarcador de sistemas.

Microbiota intestinal

Nielsen ha utilizado su competencia en biología de sistemas para estudiar el metabolismo de la microbiota intestinal. Participó en estudios iniciales sobre el uso de la secuenciación del metagenoma para la caracterización de la microbiota intestinal y demostró que las variaciones están asociadas con enfermedades cardiovasculares [ 31 ] y diabetes tipo 2. [ 32 ] También utilizó sus habilidades avanzadas de modelado metabólico para obtener una comprensión funcional más profunda de cómo la microbiota intestinal influye en los cambios en la metabolómica plasmática en respuesta a cambios en la dieta. [ 33 ]

Premios

  • Mindelegat, Dinamarca del Direktør Gorm Petersen (1989)
  • El legado de Ulrik Brinch og Hustru Marie Brinch, Dinamarca (1994)
  • STVFs Jubilæumspris, Statens Teknisk Videnskabelige Forskningsråd, Dinamarca (1996)
  • Aksel Tovborg Jensens Legat, Conferencia Bjerrum-Brøndsted-Lang, Fundación Carlsberg, Dinamarca (2001)
  • Årslegat de Villum Kann Rasmussen, Villum Kann Rasmussen Fonden, Dinamarca (2002)
  • Premio Merck de Ingeniería Metabólica, EE. UU. (2004)
  • Premio Amgen de Ingeniería Bioquímica, EE. UU. (2011)
  • Premio Nature a la Tutoría, Nature Publishing Group , Reino Unido (2012)
  • Premio Charles D. Scott 2012, Simposio sobre Biotecnología para Combustibles y Productos Químicos, EE. UU. (2012)
  • Medalla Norblad-Exstrand, Sociedad Química Sueca , Suecia (2013)
  • Premio Novozymes, Fundación Novo Nordisk , Dinamarca (2016)
  • Premio Gaden, Sociedad Química Estadounidense , EE. UU. (2016)
  • Medalla de Oro, Real Academia Sueca de Ciencias de la Ingeniería, Suecia (2017)
  • Premio Eric y Sheila Samson del Primer Ministro a la Innovación en Combustibles Alternativos para el Transporte, Iniciativa de Combustibles y Movilidad Inteligente, Israel (2017)
  • Premio ENI, Italia (2017)
  • Premio James E. Bailey, Instituto Americano de Ingeniería Química, EE. UU. (2019)
  • Premio Arvid Carlssons, Parque Científico Sahlgrenska, Suecia (2019)
  • Medalla de Oro Emil Chr. Hansen a la Investigación Microbiológica, Dinamarca (2019)
  • Premio Gregory Stephanopoulos de Ingeniería Metabólica, IMES , EE. UU. (2020)
  • Premio de Amistad del Gobierno Chino, China (2021)
  • Medalla de Oro Julius Thomsen de Química Técnica, DTU (2023) [ 34 ]
  • Medalla Chalmers, Chalmers (2023) [ 35 ]
  • Premio de Cooperación Internacional en Ciencia y Tecnología de China, China (2024) [ 36 ]

Academias

Otros honores importantes

Referencias

  1. ↑ «Jens Bredal Nielsen» . nasonline.org . Consultado el 26 de marzo de 2026 .
  2. ↑ Instituto de Bioinnovación, Dinamarca
  3. ↑ Sistemas y Biología Sintética, Chalmers
  4. ↑ Área de Ingeniería Avanzada en Ciencias de la Vida
  5. ↑ Departamento de Biología e Ingeniería Biológica
  6. ^ "Jens Nielsen - Citas de Google Scholar" .
  7. ↑ "Lista de investigadores altamente citados" . Archivado del original el 15 de noviembre de 2017. Consultado el 2 de febrero de 2020 .
  8. ^ Villadsen, Juan; Nielsen, Jens; Lidén, Gunnar (2011). Principios de ingeniería de biorreacción . doi : 10.1007/978-1-4419-9688-6 . ISBN 978-1-4419-9687-9.
  9. ↑ George Stephanopoulos; Aristos A. Aristidou; Jens Nielsen (17 de octubre de 1998). Ingeniería metabólica: principios y metodologías . Academic Press. ISBN 978-0-08-053628-6.
  10. ↑ «Jens Nielsen se convierte en Director del Instituto de BioInnovación» . Fondo Novo Nordisk . 3 de agosto de 2022 . Consultado el 18 de julio de 2024 .
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  • Sitio web oficial de Sysbio
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