משתמשת:נטע/פיליפ שרפ

פיליפ שרפ 2007

פיליפ אלן שרפ (נולד ב-6 ביוני 1944) הוא גנטיקאי וביולוג מולקולרי אמריקאי שהיה ממגלי תהליך השחבור ואף זכה על כך בפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה לשנת 1993 יחד עם ריצ'רד רוברטס, על גילוים שגנים של איקריוטים אינם המשכיים אלא מורכבים מאינטרונים ואקסונים. במהלך ההבשלה של ה-mRNA, האינטרונים יוצאים ממנו בצורות שונות ויכולים ליצור בעזרת שחבור חליפי חלבונים שונים.

ביוגרפיה

שרפ נולד בקנטקי. הוא התחתן ב-1963 עם אן הולקומב, ולהם שלושה ילדים. שרפ קיבל סיים תואר שני בכימיה באוניברסיטת אילינוי, והתזה שלו שם הייתה בנושא תיאור ה-DNA כפולימר תוך שימוש בתיאוריות סטטיסטיות ופיזיקליות. שרפ קיבל דוקטורט בכימיה ב-1969 מאוניברסיטת אילינוי באורבנה-שמפיין. לאחר סיום הדוקטורט ועד 1971 הוא עשה בתר-דוקטורט במכון הטכנולוגי של קליפורניה שם חקר פלסמידים. מאוחר יותר הוא חקר ביטוי גנים בתאים אנושיים במעבדתו של ג'יימס ווטסון. ב-1974 הוא קיבל משרה ב-MIT, וקיבל פרופסורה ב-1979. הוא עמד שם בראש המכון לחקר הסרטן בין השנים 1985 ל-1991, כראש המחלקה לביולוגיה מ-1991 ועד 1999, וכמנהל המכון לחקר המוח מק'גוברן (McGovern Institute for Brain Research) מ-2000 ועד 2004. כמו כן, שרפ עזר לייסד את Biogen ואת Alnylam Pharmaceuticals, שתי חברות ביוטכנולוגיות.

מחקר

מחקריו העיקריים של שארפ עוסקים ב-RNA לא מקודד ובחקר האינטרונים. הוא גילה ב-1977 כי הגנים של יצורים איקריוטיים אינם רציפים ומורכבים מאזורים שיוצאים מהגן הסופי (אינטרונים) ומאזורים שנכללים בו (אקסונים). מחקריו המאוחרים יותר עוסקים ב-RNA לא מקודד באופן כללי. מחקריו מנסים למצוא מטרות של miRNA. בין היתר הם מצאו miRNAs שנוצרים מהתחלה של גן. כמו כן הוא חוקר את התפקוד של הבקרה באמצעות miRNA בזמן עקות תאיות.

הבקרה לגבי גנים של יצורים פרוקריוטים הייתה ידועה כבר בשנות ה-70, וחשבו שאותן בקרות מתקיימות גם באיקריוטיים. באותה תקופה ידעו ש-DNA מועט מספיק על מנת לקודד את תפקודי התא האיקריוטי, ולכן חשבו שיש תפקידי בקרה לשאר האזורים. באותה תקופה ניסה שארפ לבדוק את דרך ההגעה של mRNA לציטופלזמה, והתעניין הן במבנה והן בביטוי של גנים. לצורך כך הוא השתזוטומש ב-Adenoviridae, וירוסים שמדביקים יונקים שונים ובהם בני אדם וכן חולדות. ‏Adenoviridae מתחלקים מהר, ויוצרים כמות גדולה של RNA בגרעין, שעובר מאוחר יותר לציטופלזמה, ולכן השתמשו בו לצורך בדיקה של שינויים ב-RNA בין הגרעין לציטופלזמה. הוא עזר במיפוי של אנזימי הגבלה בווירוס Adenoviridae.

הם השתמשו בשילוב של מיקרוסקופ אלקטרונים ושל heteroduplex, כדי לראות את המבנה של DNA עם ה-RNA, וראו שהקצוות לא הזדווגו עם ה-DNA. הם ראו פיסות של mRNA שיצרו צורה של לולאה, וראו את המקטעים החתוכים של ה-mRNA, אותם ראו מחוברים יחד בציטופלזמה. מעבדה אחרת ראתה את הפרקורסור הארוך של ה-mRNA, ולכן הם הסיקו שיש תהליך של חיתוך של ה-mRNA. האזורים שנחתכו כונו מאוחר יותר אינטרונים והאזור שנשמר באזור הסופי כונו אקסונים.

מאוחר יותר, מצאו שיש מוטיבים חוזרים שאופייניים להתחלה ולסיום של אינטרונים ואקסונים. אזורים אלה הם שמורים מבחינה אבולוציונית יצורים איקריוטיים שונים ורחוקים אלה מאלה, כמו שמרים, צמחים ובעלי חיים. מוטציות באזורים שמורים אלה נמצאו בחלק מהמחלות, כ-15% מהמוטציות הנקודתיות אשר גורמות למחלות באדם נגרמות כתוצאה משיבושים בתהליך השחבור. יש חשיבות רבה בביולוגיה לתהליך השחבור הן בהגדלה של מגוון החלבונים האפשריים, וכך את מגוון הפונקציות הביולוגיות שהללו יכולים לבצע, והן מבחינה אבולוציונית לשכפול של חלקים מהאזורים הפעילים של חלבון לחלבון אחר.

הם ניתחו את המבנה של האינטרונים ואת תהליך החיתוך ומצאו שיש שני סוגים של חיתוך. בשני המקרים יש יצירה של תוצר ביניים, אולם בעוד שבאחד תהליך החיתוך הוא של ה-mRNA על עצמו (cis-splicing), באחר יש עזרה של גורמים חיצוניים (trans-splicing). הסוג הראשון של החיתוך, cis-splicing, מצריך שיהיה באינטרון "נקודת סיעוף" (branch point) בה יהיה את הנוקלאוטיד אדנוזין. הסוג האחר, trans-splicing, יש יצירה של חיתוך באמצעות קישור של הקצה לאדנוזין של mRNA אחר והמשך תהליך דומה. שניהם יכולים להיחתך באמצעות הספלייסוזום, אולם מחקרים של תומאס צ'ק, שזכה על כך בפרס נובל, הראו שהחיתוך יכול להיות גם ללא עזרה חיצונית של אנזימים חלבוניים.

תארים והוקרות

בין הפרסים בהם זכה שארפ אפשר למנות:

• 1988 - פרס לסקר
• 1993 - פרס נובל לרפואה או לפיזיולוגיה (עם ריצ'רד רוברטס)
• 1999 - פרס מטעם החברה הפילוסופית האמריקאית
• 2004 - המדליה הלאומית למדעים

נוסף לכך, הוא חבר בין היתר בחברה המלכותית, באקדמיה הלאומית למדעים (ארצות הברית) ובאקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים.

קישורים חיצוניים

• על אודותיו באתר פרס נובל (באנגלית)