Mitchell Guttman

Mitchell Guttman es biólogo molecular. Trabaja en el Instituto Tecnológico de California (Caltech) , donde es profesor en la División de Biología e Ingeniería Biológica e Investigador Robertson de la Fundación de Células Madre de Nueva York . También se desempeña como director asociado del Programa de Formación de Científicos Médicos UCLA-Caltech (programa MD-PhD). ^{[ 1 ]}

Es conocido por el estudio de los lncRNA, entre ellos los que regulan la plasticidad de las células madre embrionarias y controlan cómo las células madre se convierten en cualquier otro tipo de célula.

Obtuvo una licenciatura en Biología Molecular y Biología Computacional de la Universidad de Pensilvania en 2006. Completó su doctorado en biología del Instituto Tecnológico de Massachusetts en 2012, bajo la supervisión de Eric Lander .

La investigación de Guttman tiene como objetivo comprender los mecanismos mediante los cuales los ARN no codificantes regulan la expresión génica. Para abordar estas cuestiones, su laboratorio ha desarrollado numerosas herramientas para estudiar la biología de los lncRNA, incluyendo métodos bioquímicos para definir exhaustivamente las proteínas que interactúan con un ARN específico, métodos moleculares para mapear los ARN a la cromatina y al pre-ARNm, y métodos genómicos para mapear la organización tridimensional de orden superior del ARN y el ADN en el núcleo.

El trabajo de Guttman ha revelado los mecanismos moleculares detallados que permiten a Xist aprovechar la proximidad tridimensional para identificar sus sitios diana en el cromosoma X , interactuar con el complejo SHARP/SMRT/HDAC3 para excluir la ARN polimerasa II y silenciar la transcripción, y remodelar la estructura tridimensional del cromosoma X para permitir la propagación y el silenciamiento del ARN en todo el cromosoma. Estos resultados han dado lugar a nuevos paradigmas en la biología del ARN no codificante, la organización del genoma tridimensional y la regulación génica.

Ha sido pionero en varias técnicas de biología molecular para estudiar las interacciones de ARN, ADN y proteínas in vivo. Una de ellas, la purificación de ARN antisentido (RAP), fue desarrollada por Jesse Engreitz, un antiguo estudiante de posgrado en su laboratorio, junto con Guttman. La RAP puede ir seguida de secuenciación de ADN (RAP-ADN) o secuenciación de ARN (RAP-ARN) para estudiar las interacciones, y se ha ampliado para incluir espectrometría de masas (RAP-MS) para identificar proteínas asociadas. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} El método utiliza oligonucleótidos biotinilados para hibridar con un ARN específico en lisados ​​reticulados, lo que permite la identificación de ADN, ARN o proteínas que interactúan con el ARN objetivo.

Otro desarrollo clave del laboratorio de Guttman, liderado por la estudiante de posgrado Sofia Quinodoz, es SPRITE (Split-Pool Recognition of Interactions by Tag Extension), un método a nivel genómico para identificar interacciones multidireccionales entre moléculas de ARN y ADN. ^{[ 5 ]} SPRITE reveló dos centros cromosómicos mutuamente excluyentes: uno cerca del nucléolo, asociado con baja densidad génica, y otro alrededor de las manchas nucleares, enriquecido con genes Pol II altamente transcritos.

Partiendo de esta base, el equipo de Guttman revisó la función de las manchas nucleares, regiones ricas en factores de empalme, tradicionalmente consideradas sitios de almacenamiento. ^{[ 6 ]} Liderados por el estudiante de posgrado Prashant Bhat, descubrieron que la organización del genoma alrededor de las manchas nucleares aumenta la concentración local de factores de empalme en los genes activos, mejorando así la eficiencia del empalme de manera específica para cada tipo celular. ^{[ 7 ]} Este proceso ayuda a las células a producir las cantidades correctas de proteínas necesarias para el correcto funcionamiento celular.

Recibió el premio NIH Director's Early Independence Award en 2012 ^{[ 8 ]} y fue nombrado en 2013 y 2014 por la revista Forbes como uno de los "30 menores de 30" en Ciencia y Medicina. ^{[ 9 ]}