Phillip Sharp — Amerikaanse geneticus en Nobelprijswinnaar (RNA-splitsing)
Phillip Sharp — Amerikaanse geneticus en Nobelprijswinnaar (1993) voor de ontdekking van RNA‑splitsing; pionier in genexpressie, MIT-onderzoeker en invloedrijk moleculair bioloog.
Phillip Allen Sharp (geboren op 6 juni 1944) is een Amerikaanse geneticus en moleculair bioloog.
Hij ontdekte mede het verbinden van genen, en deelde de Nobelprijs van 1993 in Fysiologie of Geneeskunde met Richard Roberts voor "de ontdekking dat genen in eukaryoten geen aaneengesloten reeksen zijn maar introns bevatten, en dat het verbinden van pre-messenger RNA om die introns te verwijderen op verschillende manieren kan voorkomen, wat verschillende proteïnen uit dezelfde DNA-sequentie oplevert".
Sharp is geboren in Falmouth, Kentucky. Hij voltooide zijn doctoraat in de chemie aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign in 1969. Na zijn promotie werkte hij tot 1971 aan het California Institute of Technology, waar hij plasmiden bestudeerde en later genexpressie in menselijke cellen aan het Cold Spring Harbor Laboratory onder leiding van James Watson.
In 1974 kreeg hij een functie aangeboden bij MIT door bioloog Salvador Luria. Hij was van 1985 tot 1991 directeur van het Centrum voor Kankeronderzoek van het MIT (nu het Koch Institute for Integrative Cancer Research); van 1991 tot 1999 hoofd van de afdeling Biologie; en van 2000 tot 2004 directeur van het McGovern Institute for Brain Research.
Afbeeldingengalerij
4 Afbeeldingen
Belangrijkste onderzoeksbijdragen
- Ontdekking van gesplitste genen en introns — Sharp toonde met experimenten aan dat genen bij eukaryoten onderbroken kunnen worden door niet-coderende stukken (introns). Zijn werk maakte duidelijk dat het oorspronkelijke beeld van ononderbroken genen onvolledig was.
- RNA-splicing en alternatieve splicing — hij onderzocht hoe pre-messenger RNA wordt gesplitst en gefixeerd, en liet zien dat alternatieve manier van verbinden (splicing) ervoor zorgt dat uit één DNA-sequentie meerdere verschillende proteïnen kunnen ontstaan. Dit mechanisme verklaart een belangrijke bron van eiwitdiversiteit bij meercellige organismen.
- Methoden en technieken — Sharp en zijn medewerkers gebruikten onder meer RNA–DNA-hybrideanalyse (R-loophybridisatie) en andere moleculaire technieken om de structuur van genen en RNA-transcripten in kaart te brengen.
Wetenschappelijke en maatschappelijke impact
De ontdekking dat genen introns bevatten en dat splicing kan variëren had grote gevolgen voor de moleculaire biologie en de medische wetenschap. Het verklaarde hoe beperkte aantallen genen in het genoom toch een veelvoud aan eiwitten kunnen produceren en legde de basis voor onderzoek naar hoe fouten bij splicing kunnen leiden tot erfelijke ziekten, kanker en andere aandoeningen. Daarnaast heeft het begrip alternatieve splicing bijgedragen aan de ontwikkeling van diagnostische methoden en gerichte therapieën.
Carrière, onderwijs en leiderschap
Buiten zijn eigen onderzoek speelde Sharp een belangrijke rol in het leiden van onderzoeksinstituten en in het opleiden van nieuwe generaties wetenschappers. Aan het MIT bekleedde hij verschillende leidende functies en droeg hij bij aan interdisciplinair onderzoek op het gebied van kanker- en hersenonderzoek. Hij heeft vele promovendi en postdocs begeleid en is bekend om zijn bijdragen aan wetenschapsbeleid en samenwerking tussen academische en industriële partners.
Erkenning
Natuurlijk staat de gedeelde Nobelprijs van 1993 centraal in zijn erkenning, maar zijn werk heeft ook geleid tot talrijke andere onderscheidingen en lidmaatschappen van wetenschappelijke gezelschappen. Zijn ontdekkingen behoren tot de fundamentele inzichten die de moderne moleculaire genetica vormgeven.
Nalatenschap
Phillip Sharp wordt gezien als een van de sleutelfiguren in de ontdekking van de complexe architectuur van eukaryote genen en in het begrip van RNA-processing. Zijn werk heeft niet alleen het basiswetenschappelijke beeld veranderd, maar heeft ook blijvende invloed op biomedisch onderzoek en de ontwikkeling van nieuwe therapieën.
Werken
Vroeger dacht men dat elk gen op DNA gecodeerd was voor een enkel eiwit in een doorlopende strook. In 1997 kwamen Sharp en Roberts er onafhankelijk van elkaar achter dat genen werden gesplitst in segmenten die later in de RNA-verwerking werden gecombineerd.
Sharp en Roberts hebben bewezen dat het coderende DNA wordt gescheiden door DNA-rekken die niet coderen. De coderingssecties zijn exons, en de niet-coderingssecties zijn introns.
Bovendien bleek dat deze structuur in alle hogere organismen voorkomt. De ontdekking dat een gen in het genetisch materiaal aanwezig kan zijn als verschillende afzonderlijke segmenten was revolutionair.
Het tweede deel van Sharp's werk was in gen-splitsen en gen-splitsen. Dit betekent dat er stukken uit worden gesneden en dat er stukken worden toegevoegd aan een codeersequentie. Hierdoor ontstaat een eiwit dat anders werkt dan de oorspronkelijke versie.
Voorgesteld effect op de evolutie
Een dergelijke structuur kan het mogelijk maken flexibeler te reageren op milieuveranderingen en zo de evolutie te versnellen. De structuur kan ook verantwoordelijk zijn voor een aantal erfelijke genetische afwijkingen.
Dit is een belangrijk onderdeel van de Nobelpresentatietoespraak van professor Bertil Daneholt van de Nobelprijsvergadering van het Karolinska Instituut:
"Eerder werd aangenomen dat genen vooral evolueren door de accumulatie van kleine discrete veranderingen in het genetisch materiaal. Maar hun mozaïek genstructuur laat ook hogere organismen toe om genen op een andere, efficiëntere manier te herstructureren. Dit komt omdat in de loop van de evolutie de genensegmenten - de individuele stukken van het mozaïek - worden gehergroepeerd in het genetisch materiaal, waardoor nieuwe mozaïekpatronen en dus nieuwe genen ontstaan. Dit herschikkingsproces verklaart waarschijnlijk de snelle evolutie van hogere organismen".
Vragen en antwoorden
V: Waar staat Phillip Allen Sharp om bekend?
A: Phillip Allen Sharp is een Amerikaanse geneticus en moleculair bioloog die gen splicing mede ontdekte, en de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde 1993 deelde met Richard Roberts voor "de ontdekking dat genen in eukaryoten geen aaneengesloten reeks zijn maar introns bevatten, en dat de splicing van pre-messenger RNA om die introns te verwijderen op verschillende manieren kan gebeuren, wat verschillende eiwitten oplevert uit dezelfde DNA-sequentie".
V: Waar is Phillip Allen Sharp geboren?
A: Phillip Allen Sharp is geboren in Falmouth, Kentucky.
V: Wanneer voltooide hij zijn doctoraat?
A: Hij voltooide zijn doctoraat in de chemie aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign in 1969.
V: Wat voor onderzoek deed hij na zijn promotie?
A: Na zijn doctoraat werkte hij tot 1971 aan het California Institute of Technology, waar hij plasmiden en later genexpressie in menselijke cellen bestudeerde in het Cold Spring Harbor Laboratory onder leiding van James Watson.
V: Hoe kwam hij bij MIT terecht?
A: In 1974 kreeg hij een positie bij MIT aangeboden door bioloog Salvador Luria.
V: Welke functies heeft Philip bekleed bij MIT?
A: Hij was directeur van MIT's Center for Cancer Research (nu het Koch Institute for Integrative Cancer Research) van 1985 tot 1991; hoofd van de afdeling Biologie van 1991 tot 1999; en directeur van het McGovern Institute for Brain Research van 2000 tot 2004.
Auteur
AlegsaOnline.com Phillip Sharp — Amerikaanse geneticus en Nobelprijswinnaar (RNA-splitsing) Leandro Alegsa
URL: https://nl.alegsaonline.com/art/128692