Sir Richard Roberts — Nobel-díjas brit biokémikus, az intronok felfedezője

Sir Richard Roberts — Nobel-díjas brit biokémikus, az intronok felfedezője: ismerje meg életét, áttörő génsplicing-kutatásait és hatását a molekuláris biológiára.

Sir Richard John Roberts FRS (született 1943. szeptember 6-án Derbyben) brit biokémikus és molekuláris biológus.

1993-ban Phillip Sharppal együtt megkapta az 1993. évi élettani vagy orvosi Nobel-díjat "annak felfedezéséért, hogy az eukariótákban a gének nem összefüggő láncok, hanem intronokat tartalmaznak, és hogy a hírvivő RNS splicingje ezen intronok törlése érdekében különböző módon történhet, így ugyanazon DNS-szekvenciából különböző fehérjék keletkeznek".

Roberts dolgozott a Harvard Egyetemen, a Cold Spring Harbor Laboratoryban és a New England Biolabban. A 2008-as születésnapi kitüntetések között lovaggá ütötték.

Főbb tudományos eredmények

Roberts és Phillip Sharp felfedezése forradalmasította a gének szerkezetéről és kifejeződéséről alkotott korábbi elképzeléseket. Kísérleti munkáik során azt mutatták ki, hogy egyes eukarióta génekben a kódoló régiókat nem folyamatos DNS-szakaszok alkotják, hanem közbeékelődött, nem kódoló szakaszok, az intronok találhatók. A splicing (splicing, az intronok eltávolítása) segítségével a sejtek a pre-mRNS-ből kialakítják a működő hírvivő RNS-eket, és az alternatív splicing révén ugyanabból a génből többféle fehérje származhat.

Ennek a mechanizmusnak a felismerése magyarázatot adott arra is, hogyan növelhető a fehérjeváltozatok száma sokszorozódás nélkül és miért játszanak a splicing hibái szerepet számos betegség kialakulásában.

Módszertani és elméleti jelentőség

• Molekuláris vizsgálatok: a DNS–mRNS hibridizációs kísérletek és a korai elektronmikroszkópos megfigyelések segítettek feltárni a „hurkok” jelenségét, amelyek az intronokat jelképezték a hibrid molekulákon.
• Spliceoszóma és snRNS-ek: a splicing mechanizmusának megértése vezetett a spliceoszóma (riboprotein komplex) és a kis nukleáris RNS-ek (snRNS) szerepének feltárásához a folyamatban.
• Klinikai következmények: az alternatív splicing felismerése új megközelítést adott a genetikai betegségek és a rák molekuláris hátterének vizsgálatához, és célzott terápiák fejlesztéséhez.

Pályafutás, pozíciók és elismerések

Roberts pályafutása során több vezető kutatóintézetben dolgozott: említettük a Harvard Egyetemet, a Cold Spring Harbor Laboratoryt és a New England Biolabsot. Tudományos munkásságát számos elismerés követte: tagja a Royal Society-nek (FRS), és 1993-ban elnyerte a Nobel-díjat. 2008-ban a brit születésnapi kitüntetések között lovaggá ütötték.

Közéleti szerep és nézetei

Roberts aktív közéleti szereplő is: több ízben nyilatkozott a géntechnológia és a biotechnológiai kutatások társadalmi, etikai és szabályozási kérdéseiről. Nyíltan kiállt amellett, hogy a tudományos eredményeket és technológiákat érdemes a bizonyítékok és a közérdek alapján értékelni, és kritikusan szemléli azokat a mozgalmakat, amelyek szerinte indokolatlanul korlátozzák a tudományos alkalmazásokat.

Hatás és örökség

Roberts felfedezése tágabb értelemben is hozzájárult a modern molekuláris biológia és genetika fejlődéséhez: az intronok és az alternatív splicing ismerete ma alapvető része a genomika, a transzkriptomika és a gyógyszerfejlesztés eszköztárának. Munkája hatása több tudományterületen érezhető, a kutatástól a diagnosztikán át a terápiákig.

Work

Régebben úgy gondolták, hogy a DNS minden egyes génje egyetlen fehérjét kódol egy folytonos csíkban. Roberts és Sharp egymástól függetlenül rájöttek, hogy az adenovírus (amely a náthát okozza) génjei szegmensekre oszlanak, amelyek később az RNS-feldolgozás során egyesülnek.

1997-ben Roberts bebizonyította, hogy az adenovírusban a kódoló DNS-t nem kódoló DNS-szakaszok választják el egymástól. A kódoló szakaszok az exonok, a nem kódoló szakaszok pedig az intronok.

Továbbá kiderült, hogy ez a szerkezet minden magasabb rendű szervezetben előfordul. Forradalmi jelentőségű volt az a felfedezés, hogy egy gén a genetikai anyagban több, egymástól elkülönülő és különálló szegmensként is jelen lehet.

Robert munkájának második része a génosztás és génsplicing területén folyt. Ez azt jelenti, hogy egy kódoló szekvenciából darabokat vágunk ki, illetve darabokat adunk hozzá. Ezáltal egy olyan fehérje jön létre, amely az eredeti változattól eltérően működik. Ezt ma már a géntechnológiában használják.

Javasolt hatás az evolúcióra

Ez a fajta struktúra rugalmasabb válaszokat adhat a környezeti változásokra, és így felgyorsíthatja az evolúciót. Ez a struktúra számos öröklött genetikai hibáért is felelős lehet.

Íme, a Karolinska Intézet Nobel-közgyűlésének Nobel-díjas professzorának, Bertil Daneholtnak a Nobel-bemutató beszédének egy fontos része:

"Korábban úgy vélték, hogy a gének elsősorban a genetikai anyagban bekövetkező apró, diszkrét változások felhalmozódása révén fejlődnek. Mozaikos génszerkezetük azonban lehetővé teszi a magasabb rendű szervezetek számára, hogy a géneket más, hatékonyabb módon is átstrukturálják. Az evolúció során ugyanis a génszegmensek - a mozaik egyes darabjai - átcsoportosulnak a genetikai anyagban, ami új mozaikmintákat és ezáltal új géneket hoz létre. Feltehetően ez az átrendeződési folyamat magyarázza a magasabb rendű szervezetek gyors evolúcióját".

Az exonok normál módon kapcsolódnak az RNS-feldolgozás során. RNS- és fehérje alegységek egy csoportja, az úgynevezett spliceoszóma, eltávolítja az intronokat az átírt pre-mRNS szegmensből. Ezt a folyamatot nevezzük splicingnek.

Kérdések és válaszok

K: Ki az a Sir Richard John Roberts?

K: Miért kapta Sir Richard John Roberts a Nobel-díjat?

K: Kivel osztotta meg Sir Richard John Roberts az 1993-as Nobel-díjat?

K: Hogyan befolyásolja az intronok splicingje a fehérjéket?

K: Hol dolgozott Sir Richard John Roberts?

K: Mikor ütötték lovaggá Sir Richard John Robertset?

K: Mikor és hol született Sir Richard John Roberts?

Keresés betűvel