Phillip Sharp — USA geneetik, geenide splaissingu avastaja ja Nobeli laureaat

Phillip Sharp — Nobeli laureaat (1993), USA geneetik, geenide splaissingu avastaja; tema töö muutis molekulaarbioloogia ja geeniekspressiooni mõistmist.

Autor: Leandro Alegsa

09-10-2025

Phillip Allen Sharp (sündinud 6. juunil 1944) on Ameerika geneetik ja molekulaarbioloog.

Ta avastas geenide splaissingu ja jagas 1993. aastal koos Richard Robertsiga Nobeli füsioloogia- või meditsiinipreemiat "avastuse eest, et eukarüootide geenid ei ole kokku puutuvad ahelad, vaid sisaldavad introneid, ja et nende intronite kustutamiseks võib toimuda pre-messenger RNA splaissing erinevalt, andes samast DNA-järjestusest erinevaid valke".

Avastuse tähendus: Sharp'i ja tema kolleegide töö muutis põhjalikult arusaama geenide ehitusest ja geeniekspressiooni mehhanismidest eukarüootsetes rakkudes. Splaissing selgitas, miks üks DNA-järjestus võib anda mitut erinevat valku — protsess, mida nimetatakse alternatiivseks splaissinguks — ning tõi sisse uue vaatenurga sellele, kuidas rakk kontrollib geenide väljendamist ja kuidas mutatsioonid või vale splaissing võivad põhjustada haigusi. Sellel avastusel oli suur mõju nii baasteadusele kui ka meditsiinilistele rakendustele, näiteks geneetiliste haiguste mõistmisel ja ravimite arendamisel.

Sharp sündis Falmouthis, Kentucky osariigis. Ta omandas 1969. aastal doktorikraadi keemias Illinoisi Ülikoolis Urbana-Champaignis. Pärast doktoriõppe lõpetamist töötas ta California Tehnoloogiainstituudis kuni 1971. aastani, kus ta uuris James Watsoni juhendamisel Cold Spring Harbori laboris plasmiide ja hiljem geeniekspressiooni inimrakkudes.

1974. aastal pakkus bioloog Salvador Luria talle tööd MIT-s. Aastatel 1985-1991 oli ta MIT vähiuuringute keskuse (praegu Kochi integreeritud vähiuuringute instituut) direktor, aastatel 1991-1999 bioloogiaosakonna juhataja ja aastatel 2000-2004 McGoverni aju-uuringute instituudi direktor.

Teadustöö ja uurimisvaldkonnad

Sharp’i uurimistöö keskendus raku molekulaarsetele mehhanismidele, mis reguleerivad geenide väljendamist. Tema labor MIT-s oli aktiivne pre-mRNA töötlemise, splaissingukomponentide ja alternatiivse splaissinguprotsessi uurimises. Lisaks põhiavastustele on tema töö aidanud kaasa arusaamadele, kuidas splaissing on seotud arenguga, närvisüsteemi funktsioonidega ja vähi molekulaarsete mehhanismidega.

Ühiskondlik ja õpetlik panus

Juhtimine ja haldus: Sharp on korduvalt juhtinud uurimisinstituute ja osakondi, edendades interdistsiplinaarset koostööd ning tugevdades seoseid põhiteaduse ja rakendusliku uurimistöö vahel.
Õpetamine ja juhendamine: ta on juhendanud paljusid bakalaureuse-, magistri- ja doktorantuuritasemel teadlasi ning olnud mentoriks järgmistele teadlastepõlvkondadele.
Teaduse populariseerimine: Sharp on andnud loenguid ning osalenud avalikes aruteludes geneetika ja biomeditsiini teemadel, aidates selgitada keerulisi kontseptsioone laiemale publikule.

Mõju ja pärand

Phillip Sharp’i avastused on jätnud püsiva jälje molekulaarbioloogia alale. Geenide splaissingu mõistmine on tänaseks vundamendiks paljudele biotehnoloogilistele ja meditsiinilistele arengutele, sh diagnostika- ja ravimeetodite väljatöötamisel. Tema töö on toonud kaasa parema arusaama sellest, kuidas geneetilised muutused võivad viia haigusteni ning kuidas neid protsesse võimalik ravimite abil mõjutada.

Kuigi kõige tuntum on tema koos Richard Robertsiga saadud Nobeli preemia, on Sharp pälvinud ka palju teisi tunnustusi ja auhindu ning teda hinnatakse laialdaselt kui üht 20. sajandi ja 21. sajandi olulistest molekulaarbioloogidest.

Märkus: Selles artiklis on rõhutatud tema teadustöö põhipunkte ja karjääri olulisemaid rolle, et anda lugejale selge ja ligipääsetav ülevaade Phillip Sharp’i panusest teadusesse.

Töö

Varem arvati, et iga geen DNA-l kodeerib ühte valku pideva ribana. 1997. aastal leidsid Sharp ja Roberts sõltumatult, et geenid jagunevad segmentideks, mis hiljem RNA töötlemisel ühendatakse.

Sharp ja Roberts tõestasid, et kodeerivat DNA-d eraldavad mittekodeerivad DNA-osad. Kodeerivad lõigud on eksonid ja mittekodeerivad lõigud on intronid.

Lisaks selgus, et see struktuur esineb kõigis kõrgemates organismides. Avastus, et geen võib esineda geneetilises materjalis mitme erineva ja eraldiseisva segmendina, oli revolutsiooniline.

Sharp'i töö teine osa oli geenide jagamine ja geenide splaissimine. See tähendab, et kodeerivast järjestusest lõigatakse tükke välja ja lisatakse tükke. See loob valgu, mis töötab algsest versioonist erinevalt.

Soovitatav mõju evolutsioonile

Selline struktuur võib võimaldada paindlikumat reageerimist keskkonnamuutustele ja seega kiirendada evolutsiooni. See struktuur võib olla vastutav ka mitmete pärilike geneetiliste defektide eest.

Siin on Karolinska Instituudi Nobeli assamblee professori Bertil Daneholt'i Nobeli preemiakõne põhiline osa:

"Varem arvati, et geenid arenevad peamiselt väikeste diskreetsete muutuste kogunemise kaudu geneetilises materjalis. Kuid nende mosaiikne geenistruktuur võimaldab kõrgematel organismidel ümberstruktureerida geene ka teisel, tõhusamal viisil. Seda seetõttu, et evolutsiooni käigus rühmitatakse geenisegmendid - mosaiigi üksikud tükid - geneetilises materjalis ümber, mis loob uusi mosaiikmustreid ja seega ka uusi geene. See ümberkihistamisprotsess seletab arvatavasti kõrgemate organismide kiiret evolutsiooni".

Küsimused ja vastused

K: Mille poolest on Phillip Allen Sharp tuntud?

V: Phillip Allen Sharp on Ameerika geneetik ja molekulaarbioloog, kes avastas koos geenide splaissingu ja jagas 1993. aastal koos Richard Robertsiga Nobeli füsioloogia- või meditsiinipreemiat "avastuse eest, et eukarüootide geenid ei ole kokku puutuvad ahelad, vaid sisaldavad introneid, ning et e-messenser-RNA splaissing nende intronite kustutamiseks võib toimuda erinevalt, andes samast DNA-järjestusest erinevaid valke".

K: Kus sündis Phillip Allen Sharp?

V: Phillip Allen Sharp sündis Falmouthis, Kentucky osariigis.

K: Millal ta lõpetas oma doktoriõppe?

V: Ta lõpetas oma doktorantuuri keemias Illinoisi Ülikoolis Urbana-Champaignis 1969. aastal.

K: Milliseid teadusuuringuid tegi ta pärast doktoriõppe lõpetamist?

V: Pärast doktoriõppe lõpetamist töötas ta kuni 1971. aastani California Tehnoloogiainstituudis, kus ta uuris James Watsoni juhendamisel Cold Spring Harbori laboris plasmiide ja hiljem geeniekspressiooni inimrakkudes.

K: Kuidas ta sattus MIT-sse?

V: 1974. aastal pakkus talle bioloog Salvador Luria tööd MITs.

K: Millistel ametikohtadel on Philip MIT-s töötanud?

V: Aastatel 1985-1991 oli ta MIT vähiuuringute keskuse (praegu Kochi integreeritud vähiuuringute instituut) direktor, aastatel 1991-1999 bioloogiaosakonna juhataja ja aastatel 2000-2004 McGoverni aju-uuringute instituudi direktor.