Sir Richard J. Roberts — Nobelvinder i genforskning og RNA-splejsning

Sir Richard J. Roberts — Nobelvinder i genforskning, banebrydende opdagelser i RNA-splejsning og introner. Læs om hans forskning, karriere og betydning for molekylærbiologi.

Sir Richard John Roberts FRS (født den 6. september 1943 i Derby) er en britisk biokemiker og molekylærbiolog. Han er især kendt for sine banebrydende bidrag til forståelsen af geners opbygning og RNA-behandling i eukaryote celler.

Han modtog Nobelprisen i fysiologi eller medicin i 1993 sammen med Phillip Sharp for "opdagelsen af, at gener i eukaryoter ikke er sammenhængende strenge, men indeholder introner, og at splejsning af messenger RNA for at slette disse introner kan ske på forskellige måder, hvilket giver forskellige proteiner fra den samme DNA-sekvens". Opdagelsen blev blandt andet gjort ved at studere virusgener (fx adenovirus) og ændrede grundlæggende opfattelsen af geners struktur og genekspression i komplekse organismer.

Hvad er introner og RNA-splejsning?

Før Roberts og Sharps arbejde var manindre klar over, at gener i eukaryote organismer ofte er opdelt i segmenter. Et gen består typisk af:

• eksoner — de kodende sekvenser, som bliver til protein,
• introner — ikke-kodende sekvenser, som fjernes fra det primære RNA-transkript ved splejsning.

Splejsning er den proces, hvor cellens maskineri (spliceosomet) fjerner introner og sammenføjer eksoner. Alternativ splejsning betyder, at samme forløb af eksoner kan sættes sammen på flere måder, så en enkelt gensekvens kan give ophav til flere forskellige proteinvarianter. Dette øger organismers proteomkompleksitet og har store biologiske og medicinske konsekvenser.

Betydning for forskning og medicin

• Opdagelsen forklarer, hvordan relativt få gener kan give ophav til et stort antal forskellige proteiner — relevant for menneskets kompleksitet.
• Fejl i splejsningsprocessen er nu kendt som årsag til adskillige sygdomme (fx visse arvelige lidelser og kræfttyper), hvilket har åbnet nye diagnostiske og terapeutiske muligheder.
• Indsigt i RNA-splejsning har haft indflydelse på udviklingen af moderne bioteknologier og RNA-baserede lægemidler samt på forståelsen af genregulering.

Karriere og engagement

Roberts har arbejdet på Harvard University og Cold Spring Harbor Laboratory, og han har i senere år været tilknyttet New England Biolab (New England Biolabs). Udover sin forskning har han været aktiv i offentlig debat om videnskab, blandt andet som fortaler for evidensbaseret forskning og som kritiker af pseudovidenskabelige påstande.

Udmærkelser og anerkendelser

• Nobelprisen i fysiologi eller medicin (1993), delt med Phillip Sharp.
• Titlen FRS (Fellow of the Royal Society), som markerer en fremtrædende position i britisk videnskab.
• Han blev slået til ridder i 2008 i forbindelse med fødselsdagshøjtideligheden.

Eftermæle

Roberts' arbejde ændrede grundlæggende forståelsen af, hvordan gener er organiseret og udtrykt i eukaryote celler. Opdagelsen af introner og mekanismerne for alternativ splejsning har haft vedvarende betydning for molekylærbiologi, genetik, medicin og bioteknologi, og hans forskning inspirerer fortsat arbejde inden for genregulering, sygdomsmekanismer og udvikling af nye terapier.

Arbejde

Tidligere troede man, at hvert gen på DNA'et kodede for et enkelt protein i en sammenhængende stribe. Roberts og Sharp fandt uafhængigt af hinanden ud af, at generne i adenovirus (som forårsager forkølelse) var opdelt i segmenter, som senere blev kombineret under RNA-behandlingen.

I 1997 beviste Roberts, at det kodende DNA i adenovirus er adskilt af strækninger af DNA, som er ikke-kodende. De kodningsafsnit er exoner, og de ikke-kodningsafsnit er introner.

Desuden viste det sig, at denne struktur forekommer i alle højere organismer. Opdagelsen af, at et gen i kunne være til stede i det genetiske materiale som flere forskellige og adskilte segmenter, var revolutionerende.

Den anden del af Roberts arbejde var inden for genopdeling og gensplejsning. Det betyder at skære stykker ud af og tilføje stykker til en kodningssekvens. Herved skabes et protein, som fungerer anderledes end den oprindelige version. Dette bruges nu i genteknologi.

Foreslået virkning på udviklingen

Denne form for struktur kan give mulighed for mere fleksible reaktioner på miljøændringer og dermed fremskynde udviklingen. Strukturen kan også være ansvarlig for en række arvelige genetiske defekter.

Her er en vigtig del af den tale, som professor Bertil Daneholt fra Nobelforsamlingen ved Karolinska Instituttet holdt ved Nobelprisen:

"Tidligere troede man, at gener udvikler sig hovedsageligt gennem ophobning af små diskrete ændringer i det genetiske materiale. Men deres mosaikgenstruktur gør det også muligt for højere organismer at omstrukturere generne på en anden, mere effektiv måde. Det skyldes, at gensegmenter - de enkelte dele af mosaikken - i løbet af evolutionen omgrupperes i det genetiske materiale, hvilket skaber nye mosaikmønstre og dermed nye gener. Denne omlægningsproces forklarer formodentlig den hurtige udvikling af højere organismer".

Den normale måde, hvorpå exoner forbindes under RNA-behandling. En gruppe af RNA- og proteinunderenheder, kaldet et spliceosom, fjerner introner fra et transskriberet præ-mRNA-segment. Denne proces kaldes splejsning.

Spørgsmål og svar

Q: Hvem er Sir Richard John Roberts?

Q: Hvad modtog Sir Richard John Roberts Nobelprisen for?

Q: Hvem delte Sir Richard John Roberts Nobelprisen med i 1993?

Q: Hvordan påvirker intronsplejsning proteiner?

Q: Hvor har Sir Richard John Roberts arbejdet?

Q: Hvornår blev Sir Richard John Roberts slået til ridder?

Q: Hvornår og hvor blev Sir Richard John Roberts født?

Søg efter bogstav