Philip Allen Sharp je americký genetik a molekulární biolog, který objevil RNA sestřih
Vědci

Philip Allen Sharp je americký genetik a molekulární biolog, který objevil RNA sestřih

Philip Allen Sharp je americký genetik a molekulární biolog, který získal Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu v roce 1993 za společné objevování sestřihu RNA. Cenu sdílel s Richardem J Robertsem; oba vědci na tomto tématu pracovali nezávisle. Duo objevilo, že jednotlivé geny jsou často přerušovány dlouhými sekcemi DNA, které nekódují proteinovou strukturu. Objev byl rozhodující, protože rozdrvil věk, že geny jsou souvislé úseky DNA, které sloužily jako přímé templáty pro mRNA při sestavování proteinů. Sharpova vědecká kariéra začala, když studoval doktorát z chemie na University of Illinois. Po získání doktorátu začal pracovat na kalifornském technologickém institutu a poté se přestěhoval do laboratoře Cold Spring Harbor Laboratory. V roce 1971 nastoupil do Centra pro výzkum rakoviny u technologického institutu v Massachusetts, kde provedl svůj ceněný výzkum. Za svou vynikající a pozoruhodnou vědeckou kariéru dostal řadu ocenění a cen.

Dětství a raný život

Philip Allen Sharp se narodil 6. června 1944 v Katherine a Joseph Sharp ve Falmouthu v Kentucky.

Rané vzdělání získal na řadě veřejných škol v Pendleton County. Začal studováním na základní škole McKinneysburg. Později se zapsal na Butlerovu základní a střední školu a dokončil vysokoškolské vzdělání na střední škole v Pendleton County.

Na naléhání svých rodičů se zapsal na Union College, svobodnou uměleckou školu ve východním Kentucky, obor chemie a matematika. Po ukončení studia se rozhodl dále studovat a zapsat se na University of Illinois.

V roce 1969 ukončil doktorát z chemie na University of Illinois. Jeho práce se zaměřila na popis DNA jako polymeru pomocí statistických a fyzikálních teorií.

Kariéra

Během studia na jeho PhD, Philip Allen Sharp uspěl po přečtení svazku 'Genetický kód' z roku 1966. Práce vedla jeho zájem o molekulární biologii a genetiku. Následně absolvoval postdoktorandský výcvik na Kalifornském technologickém institutu ve výzkumném programu molekulární biologie. Studoval plazmidy, jak získaly genomické sekvence z bakteriálního chromozomu.

Po skončení svého funkčního období v Caltechu prodloužil své postdoktorské období a studoval strukturu a cestu exprese genů v lidských buňkách. Později se přestěhoval do laboratoře Cold Spring Harbor Laboratory, kde pokračoval v postdoktorandských studiích pod vedením Jim Watsona. Tam pracoval jako vedoucí vědec.

V laboratoři Cold Spring Laboratory spolupracoval s Joe Sambrookem na mapování sekvencí v genomu viru opičího viru 40, které byly exprimovány jako stabilní RNA v infikovaných buňkách a onkogenních buňkách transformovaných tímto virem pomocí hybridizačních technik. Výsledek výzkumu byl důležitý, protože pomohl pochopit biologii papovaviru.

V laboratoři Cold Spring Laboratory se spřátelil s Ulfem Petterssonem, který byl odborníkem na růst lidského adenoviru. Společně objevili různá neznámá fakta o adenoviru, počínaje tím, že za onkogenní transformaci byl zodpovědný pouze jeden specifický fragment genomu, oblast El. Zjistili také, že pro generování genetických map lze použít polymorfismus délky restrikční endonukleázy. Našli také mapování specifických genů na virovém genomu; a vytvoření virové mapy sekvencí exprimovaných jako stabilní RNA.

V roce 1974 nabídl biolog Salvador Luria Sharpu pozici na Massachusetts Institute of Technology. Připojil se k MIT Centru pro výzkum rakoviny, které je nyní známé jako Kochův institut pro integrovaný výzkum rakoviny.

Sharp doprovázel Jane Flint na MIT, kde se duo zaměřilo na kvantifikaci hladin RNA ze všech částí genomu v jaderných a cytoplazmatických kompartmentech buňky.

Po mnoha experimentech Sharp a Flint dospěli k závěru, že jádra buněk produkovaných infikovaným adenovirem obsahovala hojné sady virových RNA, které nebyly transportovány do cytoplazmy. Věřili, že dlouhé jaderné RNA byly zpracovány za vzniku cytoplazmatických mRNA. Nakonec porovnali relativní struktury nukleární prekurzorové RNA a cytoplazmatické mRNA z genomu adenoviru.

V roce 1977 on a jeho tým objevili, že messengerová RNA adenoviru odpovídá čtyřem odděleným, nespojitým segmentům DNA. Uvědomili si, že segmenty DNA kódující proteiny (exony) byly odděleny dlouhými úseky DNA (introny), které neobsahovaly genetické informace. Je zajímavé, že Richard J Roberts také přišel s podobným nálezem, i když nezávisle.

Objev, který provedli Sharp a Roberts, zmařil věk, že geny jsou souvislé úseky DNA, které sloužily jako přímé templáty pro mRNA při sestavování proteinů. Místo toho bylo zjištěno, že diskontinuální genová struktura je nejčastější strukturou nalezenou v eukaryotech, mezi nimiž jsou všechny vyšší organismy, včetně lidí. Tento objev jim vynesl Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu.

V roce 1985 byl Sharp jmenován ředitelem Centra pro výzkum rakoviny MIT, kde působil do roku 1991. Od roku 1991 byl do roku 1999 vedoucím oddělení biologie.

Po svém stintu na MIT nastoupil v roce 2000 do funkce ředitele Institutu pro výzkum mozku McGovern, kde působil do roku 2004.

V současné době působí jako profesor biologie a člen Kochova institutu. Od roku 1999 je profesorem ústavu.

Kromě své vědecké práce je Sharp spoluzakladatelem společností Biogen, Alnylam Pharmaceuticals a Magen Biosciences. V Biogenu vědci vyvinuli látky pro léčbu vlasatobuněčné leukémie a některých autoimunitních poruch. Po práci na intronech a sestřihu začal Sharp zkoumat roli RNA při kontrole genů. To vedlo k jeho účasti jako spoluzakladatele společnosti Alnylam Pharmaceuticals.

Hlavní díla

Nejpozoruhodnější práce Philipa Allena Sharpa přišla ve druhé polovině 70. let. V roce 1977 ukázal, jak lze RNA rozdělit na introny (prvky nepotřebné pro tvorbu bílkovin) a exony (prvky potřebné pro tvorbu bílkovin), po kterých mohou být exony spojeny. K tomu může dojít různými způsoby, což dává genu potenciál tvořit řadu různých proteinů.

Ocenění a úspěchy

Společně s Thomasem R. Cechem získal v roce 1988 Cenu Louise Gross Horwitz z Columbia University. Ve stejném roce také získal Cenu Albert Lasker Basic Medican Research Award.

V roce 1993 Sharp obdržela Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu za objev štěpených genů. Cenu sdílel s Richardem J Robertsem.

V roce 1999 získal medaili Benjamina Franklina za vynikající výsledky ve vědách americké filosofické společnosti.

V roce 2011 byl zvolen zahraničním členem Královské společnosti (ForMemRS). Následující rok byl zvolen předsedou americké asociace pro povýšení vědy.

V roce 2015 získal Othmerovu zlatou medaili.

Osobní život a odkaz

V roce 1964 se oženil s Ann Holcombe. Pár je požehnaný třem dcerám. Ann pracuje jako předškolní učitelka v Newtown, Massachusetts.

Střední škola v jeho rodném městě, Pendleton County, Kentucky byla pojmenována po tomto molekulárním biologovi Nobel Laureate.

Rychlá fakta

Narozeniny 6. června 1944

Národnost Američan

Sun Sign: Blíženci

Narozen v: Falmouth, Kentucky

Slavný jako Genetik, Molekulární biolog

Rodina: Manžel / manželka -: Ann Holcombe otec: Joseph Sharp matka: Katherine Sharp Stát USA: Kentucky Další fakta: Ocenění NAS v Molecular Biology (1980) Cena Louisa Gross Horwitz (1988) Cena Dicksona (1991) Nobelova cena (1993) Národní medaile vědy (2004)