Noblista gościem Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej


Noblista gościem Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej: artykuł nr 3221

2006-08-30 23:01:41 Ciekawostki

Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie już po raz drugi gości u siebie noblistę. Tym razem będzie to dr Richard J. Roberts, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny z 1993 r. Obok wybitnych osiągnięć naukowych i prowadzenia intensywnych prac badawczych, dr Richard J. Roberts angażuje się również w usprawnienie funkcjonowania środowiska naukowego. Jest wielkim zwolennikiem i rzecznikiem modelu „open access” w dostępie do publikacji w nauce, a także testowania przewidywań doświadczalnych.

15 września br. o godz. 12.00 w Instytucie Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN, przy ul. ks. Trojdena 4 w Warszawie, dr Roberts wygłosi wykład pt. „The genomics of restriction and modification” (“Genomika restrykcji i modyfikacji”).

Dr Roberts przyjeżdża do Polski na zaproszenie dr hab. Janusza M. Bujnickiego, kierownika Pracowni Bioinformatyki i Inżynierii Białka w Międzynarodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie i laureata prestiżowej nagrody Programu Młodych Badaczy Europejskiej Organizacji Biologii Molekularnej (EMBO Young Investigator Programme). Dr Roberts jest członkiem EMBO i mentorem dr Bujnickiego w ramach programu YIP. Obaj naukowcy poznali się na konferencji w Indiach w r. 2000 i od tego czasu utrzymują intensywny kontakt związany z ich wspólnymi zainteresowaniami dotyczącymi bakteryjnych systemów restrykcji i modyfikacji DNA.

Dr Richard Roberts urodził się w 1943 r. w Anglii jako jedyny syn mechanika motorów i gospodyni domowej. Od najmłodszych lat szkolnych był bardzo uzdolniony matematycznie. Pasjonował się rozwiązywaniem łamigłówek matematycznych i logicznych i jako młody chłopak chciał zostać detektywem. Ojciec, widząc zainteresowania i uzdolnienia syna, zbudował Richardowi domowe laboratorium, w którym ten, zaopatrując się w chemikalia w lokalnej aptece, mógł prowadzić eksperymenty. Od tej pory wiedział już, że będzie chemikiem. Richard uwielbiał też czytać książki i był zapalonym szachistą i grotołazem.

Zadziwiające, że przyszły noblista powtarzał klasę maturalną z powodu fizyki (za drugim podejściem dostał jednak najwyższą notę). Po ukończeniu szkoły średniej studiował na wydziale chemii Uniwersytetu w Sheffield. Tam doktoryzował się u profesora chemii organicznej Davida Ollisa. W 1969 r. Roberts dostał się na Harvard do laboratorium profesora biochemii i biologii molekularnej, Jacka Stromingera. Zajął się tam sekwencjonowaniem tRNA, pełniącego istotną rolę w biosyntezie bakteryjnej ściany komórek i aby nauczyć się odpowiednich technik, spędził miesięczny staż w laboratorium noblisty, Fredericka Sangera w Cambridge. Po 4 latach na Harvardzie Roberts przeniósł się do Cold Spring Harbor, gdzie zajął się identyfikacją enzymów restrykcyjnych – białek umożliwiających precyzyjne cięcie DNA, odkrytych przez Wernera Arbera, Daniela Nathansaa i Hamiltona Smitha (za co otrzymali Nagrodę Nobla w 1978 r). W laboratorium Robertsa odkryto i scharakteryzowano większość z enzymów restrykcyjnych poznanych w latach 70. na całym świecie.

Oprócz badań nad enzymami restrykcyjnymi Roberts zajmował się mapowaniem DNA. Było już wówczas wiadomo, że w sekwencji DNA zapisane są geny, które zawierają szczegółową instrukcję nt. budowy białka wg kodu genetycznego - konkretnej sekwencji trzech „cegiełek” DNA odpowiada jedna „cegiełka” białka. Ta instrukcja jest jednak najpierw kopiowana z DNA do innego kwasu nukleinowego, znanego jako RNA. Białka są tworzone dopiero po odczytaniu instrukcji z RNA. Uważano powszechnie, że geny występują w formie pojedynczych, ciągłych segmentów DNA – tak jak zaobserwowano to u bakterii.

W 1977 r. Roberts dokonał rewelacyjnego odkrycia, za które w 1993 r. otrzymał Nagrodę Nobla. Prowadząc badania nad materiałem genetycznym adenowirusa dowiódł, że odcinki DNA kodujące białko mogą być podzielone na osobne segmenty, przedzielone segmentami niekodującymi. Na poziomie RNA elementy niekodujące ulegają „wycięciu”, a elementy kodujące – sklejeniu. Proces ten nazywany z jęz. ang. „splicingiem” przypomina pracę edytora filmu: z dużej ilości nakręconego materiału niepotrzebne ujęcia są wycinane, a pozostałe połączone w spójną i kompletną całość. Opracowywany w ten sposób RNA zawiera tylko te części, które odpowiadają ostatecznej sekwencji białka. Wkrótce po opublikowaniu tego doniosłego odkrycia okazało się, że większość genów wyższych organizmów, w tym człowieka, ma mozaikową strukturę.

Odkrycie Robertsa otworzyło nową perspektywę na ewolucję organizmów wyższych. Wcześniej uważano, że organizmy ewoluują poprzez gromadzenie pojedynczych zmian w poszczególnych genach. Mozaikowa struktura genu pozwala organizmom wyższym na zmianę genu w inny, bardziej efektywny sposób. Dzieje się to dlatego, że w czasie ewolucji segmenty genu – odrębne elementy mozaiki - mogą być przegrupowywane na poziomie DNA, tworząc nowe wzory mozaiki, czyli nowe geny. Obecnie uważa się, że właśnie takie przetasowywania odpowiadają za powstanie i szybka ewolucję organizmów wyższych, w porównaniu z bakteriami. Odkrycie Robertsa ma również olbrzymie znaczenie w zrozumieniu powstawania chorób, na przykład anemii, która rodzi się w wyniku defektów w materiale genetycznym.

Od 1992 r. Roberts jest dyrektorem naukowym w prywatnej firmie biotechnologicznej New England Biolabs w USA, badającej, produkującej i sprzedającej enzymy restrykcyjne. Nie zajmuje się już badaniem splicingu, kontynuuje natomiast badania nad enzymami restrykcyjnymi, metylotransferazami DNA i ewolucją genomów. Do jego najbardziej znanych odkryć z tego okresu należy zjawisko „wykręcania” zasad z DNA (ang. „base flipping”) przez metylotransferazy. Obecnie wiadomo, że wiele białek tymczasowo „wykręca” zasady z DNA podczas różnych ważnych procesów w komórce. Umożliwia to m.in. taką modyfikację DNA, aby nie był on cięty przez enzymy restrykcyjne (w ten sposób bakterie chronią się przed zniszczenia własnego materiału genetycznego), a także bardziej efektywną ochronę uszkodzeń, co ma znacznie np. dla spowalniania procesu starzenia się komórek.

Obok swych osiągnięć czysto naukowych dr Richard Roberts angażuje się w usprawnienie funkcjonowania środowiska naukowego. Jest on wielkim zwolennikiem i propagatorem modelu „open access” w dostępie do publikacji w nauce. Jest za tym, aby za umieszczanie publikacji w czasopismach płacili autorzy, a nie jak to jest obecnie, biblioteki, które prenumerują pisma u wydawcy. Korzyścią takiego rozwiązania byłyby zachowanie przez autora praw autorskich (teraz w momencie publikacji artykułu w danym czasopiśmie prawa autorskie przejmuje wydawca), a ponadto nieograniczony dostęp do artykułu we wszystkich dostępnych mediach. Jest to niewątpliwa korzyść dla samego autora, który może szeroko rozpropagować swoje wyniki badawcze, ale także dla naukowców z biedniejszych krajów, którzy otrzymują dostęp do artykułu np. przez Internet, bez ponoszenia kosztów zakupu czasopisma.

Dr Roberts promuje także wśród społeczności naukowej testowanie przewidywań doświadczalnych. W istniejących obecnie bazach danych zawierających opis sekwencji genomów (m.in. genomu człowieka) jest bardzo wiele hipotez dotyczących funkcji poszczególnych genów (opartych najczęściej na podobieństwie do innych genów o wcześniej zbadanej funkcji), brakuje jednak doświadczalnych weryfikacji większości tych przewidywań. Jak dotąd wykazano, że niektóre z tych hipotez były błędne, co oznacza, że nie można w pełni ufać opisom genów dostępnych w bazach danych, o ile nie są one poparte solidnymi badaniami doświadczalnymi.

Obecnie wciąż utrzymuje się tendencja, by promować wielkie projekty zajmujące się generowaniem olbrzymiej ilości nowych danych dotyczących DNA (np. przez sekwencjonowanie nowych genomów) i mnożyć hipotezy dotyczące funkcji genów, brakuje natomiast schematu, który umożliwiałby racjonalne finansowanie badań doświadczalnych, które mogłyby potwierdzić (lub poprawić) te przewidywania. Dr Roberts usilnie postuluje, aby powstały komplementarne programy finansujące badania naukowe pozwalające na systematyczną weryfikację przewidywań doświadczalnych, aby uwiarygodnić informacje dostępne w bazach danych.


Dorota Libiszowska, Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej

Dzięki uprzejmości: PAP Nauka w Polsce

Następna strona

Poprzednia strona

Komentarze do artykułu nr 3221

...wielki człowiek, tylko byłby większy jakby był kreacjonistą..
~KingKong(2007-09-10)

Twój komentarz



Wybrane wiadomości z ciekawostek