Andrew Z. Fire — Nobel-díjas Stanford-professzor, RNS-interferencia felfedezője
Andrew Zachary Fire (született 1959. április 27-én Palo Altóban, Kaliforniában) amerikai biológus. A Stanford Egyetem orvosi karának patológia és genetika professzora. Fire 2006-ban megkapta az élettani vagy orvosi Nobel-díjat az RNS-interferencia felfedezéséért. A kutatást a Carnegie Institution for Science-ben végezte, és 1998-ban publikálta.
Korai pálya és kutatási háttér
Andrew Z. Fire kutatói pályája során elsősorban a molekuláris biológia és a genetika módszereivel foglalkozott. Munkái során gyakran alkalmazta a Caenorhabditis elegans nevű fonálférget modellorganizmusként, amely gyorsan és jól követhető génműködések vizsgálatára alkalmas. A Carnegie Institution for Science és a Stanford Egyetem kutatójaként jelentős mértékben hozzájárult az RNS-biológia korai fejlődéséhez.
Az RNS-interferencia felfedezése
Fire és munkatársai 1998-ban jelentették be azt a kulcsfontosságú megfigyelést, hogy a kettős szálú RNS (double‑stranded RNA, dsRNA) képes szelektíven elnyomni egy hozzá homolog gén kifejeződését. A klasszikus 1998-as Nature-cikk címe: "Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans". A kísérletek megmutatták, hogy a dsRNS hatékonyabb és specifikusabb géncsendesítést vált ki, mint az addig ismert egyszeres szálú RNS alapú módszerek.
Későbbi kutatások feltárták, hogy az RNS-interferencia mechanizmusában rövidebb RNS-molekulák, az úgynevezett siRNS-ek (small interfering RNAs) közvetítik a mRNS lebontását, és ez a folyamat alapvető szerepet játszik a génexpresszió szabályozásában és a sejt védekezésében a vírusok ellen.
Hatás és alkalmazások
Az RNS-interferencia felfedezése alapjaiban változtatta meg a molekuláris biológiát és a genetikai kutatás módszereit. Néhány fontos következmény:
- Fordított genetika: az RNAi lehetővé tette, hogy egyes géneket célzottan „kikapcsoljanak”, így gyorsan vizsgálhatók a génfunkciók.
- Kutatási eszközök: az siRNS és a kapcsolódó technikák mára rutinszerű eszközökké váltak laboratóriumokban.
- Gyógyszer- és biotechnológiai alkalmazások: az RNA-interferencia alapú terápiás megközelítések — például bizonyos betegségekben célzott génkifejezés csökkentése — eljutottak a klinikai fejlesztésig és alkalmazásig.
- Alapkutatás: új összefüggések derültek ki a génszabályozás, a kromatinműködés és a sejtimmunológia területén.
Díjak és elismerések
Fire munkáját nemzetközi szinten több rangos díjjal is elismerték; közülük a legismertebb a 2006-os Nobel-díj, amelyet Craig C. Mello-val megosztva kapott az RNS-interferencia felfedezéséért. Ezen felül a felfedezés széles körű hatása hozzájárult ahhoz, hogy Fire neve a modern molekuláris biológia kulcsfontosságú alakjai között szerepeljen.
Örökség és jelenlegi tevékenység
Andrew Z. Fire munkája hosszú távon is meghatározó maradt: az általa elindított kutatási irányok tovább bővülnek, és az RNA alapú módszerek a kutatásban, az iparban és a gyógyászatban egyaránt fontos szerepet töltenek be. Kutatói öröksége nemcsak a Nobel-díjban mérhető, hanem abban is, hogy módszerei és felismerései széles körben hozzáférhetővé és használhatóvá tették a génfunkciók vizsgálatát világszerte.
Oktatás
Fire 15 évesen fejezte be a középiskolát. A Stanford Egyetemen akart tanulni, ahol később dolgozni fog, de nem vették fel. A Berkeley-i Kaliforniai Egyetemen tanult. Fire 19 évesen matematikából szerzett alapdiplomát, majd 1983-ban a Massachusetts Institute of Technology (MIT) doktori fokozatát szerezte meg.
Nobel-díj
2006-ban Fire és Craig Mello megosztva kapta meg a fiziológiai vagy orvosi Nobel-díjat a Nature folyóiratban 1998-ban először közzétett munkájáért. A cikk arról számol be, hogy a kettős szálú RNS (dsRNS) apró darabkái hatékonyan leállítanak bizonyos géneket, és így a dsRNS-nek megfelelő szekvenciájú hírvivő RNS (mRNS) pusztulását okozzák. Ennek következtében az mRNS nem tud fehérjévé fordítani.
Fire és Mello úgy találta, hogy a dsRNS sokkal hatékonyabb a géncsendesítésben, mint a korábban leírt, egyszálú RNS-sel végzett RNS-interferencia. Mivel a megfigyelt hatáshoz csak kis mennyiségű dsRNS-molekula volt szükséges, Fire és Mello azt javasolta, hogy egy katalitikus folyamat játszott szerepet. Ezt a hipotézist a későbbi kutatások megerősítették.
A svéd Karolinska Intézet által kiadott Nobel-díj indoklásában ez áll: "Az idei Nobel-díjasok felfedezték a genetikai információ áramlásának alapvető mechanizmusát". A Brit Műsorszolgáltatási Társaság (BBC) idézte Nick Hastie-t, az Orvosi Kutatási Tanács humángenetikai részlegének igazgatóját a kutatás hatóköréről és következményeiről:
"Nagyon szokatlan, hogy egy munka teljesen forradalmasítja a biológiai folyamatokról és szabályozásról való gondolkodásunkat, de ez egy teljesen új területet nyitott meg a biológiában".
Kérdések és válaszok
K: Ki az az Andrew Zachary Fire?
V: Andrew Zachary Fire amerikai biológus, a Stanford Egyetem orvosi karának patológia és genetika professzora.
K: Mikor született Andrew Zachary Fire?
V: Andrew Zachary Fire 1959. április 27-én született a kaliforniai Palo Altóban.
K: Mit fedezett fel Andrew Zachary Fire?
V: Andrew Zachary Fire fedezte fel az RNS-interferenciát.
K: Mikor kapta meg Andrew Zachary Fire az élettani vagy orvosi Nobel-díjat?
V: Andrew Zachary Fire 2006-ban kapta meg az élettani vagy orvosi Nobel-díjat.
K: Hol végezték az RNS-interferencia kutatását?
V: Az RNS-interferenciával kapcsolatos kutatásokat a Carnegie Institution for Science-ben végezték.
K: Mikor publikálták az RNS-interferenciával kapcsolatos kutatásokat?
V: Az RNS-interferenciával kapcsolatos kutatásokat 1998-ban publikálták.
K: Mi a jelentősége az RNS-interferencia felfedezésének?
V: Az RNS-interferencia felfedezése azért jelentős, mert a géneket el lehet vele némítani, ami a betegségek kezelésében is alkalmazható.
