Phillip A. Sharp kimdir?

Phillip A. Sharp kimdir? Sorusunun yanıtı, genlerin sanıldığı gibi DNA üzerinde kesintisiz dizilerden oluşmadığını ortaya koyan ve bu önemli keşfi nedeniyle 1993 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’ne layık görülen Amerikalı moleküler biyolog ve genetikçidir.

Sharp’ın Richard J. Roberts ile birlikte yaptığı çalışmalar, genetik bilginin hücre içerisinde nasıl işlendiğine dair anlayışı kökten değiştirdi. 1977 yılında adenovirüs üzerinde yaptıkları araştırmalar sonucunda, bazı genlerin kodlayan bölgelerinin DNA üzerinde birbirinden ayrılmış halde bulunduğunu gösterdiler. Hücre, protein üretmeden önce bu bölgelerden oluşan RNA’nın bazı kısımlarını çıkarıyor ve kalan bölümleri bir araya getiriyordu. Bu süreç daha sonra RNA splicing (RNA birleştirme) olarak adlandırıldı.

Keşif, moleküler biyolojide yeni bir dönemin kapısını açtı. Genetik hastalıkların araştırılmasından kanser biyolojisine, RNA çalışmalarından biyoteknolojiye kadar pek çok alan bu bulgudan etkilendi.

Phillip A. Sharp’ın çocukluğu nasıldı?

Phillip Allen Sharp, 6 Haziran 1944’te ABD’nin Kentucky eyaletindeki Falmouth kasabasında doğdu. Küçük bir çiftlikte büyüdü ve çocukluk yıllarında ailesine yardımcı olarak çalıştı.

Ailesinin maddi olanakları sınırlıydı. Buna rağmen Sharp’ın eğitimine devam etmesi konusunda destek gördü. Lise yıllarında karşılaştığı öğretmenlerin bilime olan ilgisinin gelişmesinde önemli bir etkisi oldu.

Üniversite masraflarını karşılayabilmek için genç yaşta çalışması gerekti. Ailesinin kendisine üniversite eğitimi için gelir sağlayabilecek bir tütün tarlası vermesi de eğitim hayatında önemli bir destek oldu.

Bu koşullara rağmen eğitimine devam eden Sharp, zamanla kimyadan biyokimyaya ve moleküler biyolojiye uzanan bir kariyerin temellerini attı.

Phillip A. Sharp nerede eğitim gördü?

Sharp, lisans eğitimini Kentucky’deki Union College‘da tamamladı. Burada kimya ve matematik alanlarında eğitim aldı.

Daha sonra University of Illinois at Urbana-Champaign’e geçti ve kimya alanında doktora çalışmalarına başladı. 1969 yılında doktorasını tamamladı.

Doktora sonrasında araştırmalarını farklı bilim merkezlerinde sürdürdü. California Institute of Technology’de (Caltech) plazmitler üzerine çalışmalar yaptı. Ardından 1971 yılında New York’taki Cold Spring Harbor Laboratory‘ye geçti.

Burada insan hücrelerindeki gen ifadesi üzerine çalışmaya başlayan Sharp’ın araştırma alanı giderek moleküler genetiğe yöneldi.

Phillip A. Sharp nerede çalıştı?

Sharp’ın bilimsel kariyerinde iki kurum özellikle öne çıktı: Cold Spring Harbor Laboratory ve Massachusetts Institute of Technology.

Cold Spring Harbor Laboratory

Sharp, 1971-1974 yılları arasında Cold Spring Harbor Laboratory’de araştırmalar yürüttü. İnsan hücrelerinde genlerin nasıl ifade edildiğini anlamaya yönelik çalışmalar yaptı.

Bu dönem, daha sonra Nobel Ödülü’ne götürecek araştırmalarının önemli hazırlık aşamalarından biriydi.

Massachusetts Institute of Technology

Sharp, 1974 yılında MIT‘ye katıldı ve kariyerinin büyük bölümünü burada geçirdi.

1979’da profesör olan Sharp, MIT’de çok sayıda önemli akademik görev üstlendi. 1985-1991 yılları arasında MIT Kanser Araştırma Merkezi’nin direktörlüğünü yaptı. 1991-1999 arasında Biyoloji Bölümü başkanlığı görevini yürüttü.

2000-2004 yılları arasında McGovern Beyin Araştırmaları Enstitüsü’nün direktörlüğünü üstlendi.

1999 yılında ise MIT’nin seçkin akademisyenlere verdiği en yüksek akademik unvanlardan biri olan Institute Professor unvanına getirildi.

Phillip A. Sharp’ın en önemli keşfi nedir?

Phillip Sharp’ın bilim tarihindeki en önemli çalışması, bölünmüş genlerin ve RNA splicing mekanizmasının keşfidir.

1970’li yıllara kadar genlerin DNA üzerinde baştan sona kesintisiz bir yapı oluşturduğu düşünülüyordu. Başka bir ifadeyle, bir genin başlangıcı ile sonu arasındaki DNA dizisinin tamamının protein üretiminde doğrudan kullanıldığı varsayılıyordu.

Sharp ve Richard Roberts’ın adenovirüs üzerinde gerçekleştirdiği çalışmalar bu görüşün doğru olmadığını ortaya çıkardı.

Araştırmacılar, adenovirüs DNA’sı ile bu virüse ait mesajcı RNA’yı karşılaştırdıklarında şaşırtıcı bir durumla karşılaştılar. RNA molekülünün karşılık geldiği DNA bölgeleri birbirinden ayrılmıştı.

Bu sonuç, genlerin bazı durumlarda farklı bölümlerden oluştuğunu gösteriyordu.

RNA splicing nedir?

RNA splicing, hücrenin protein üretiminden önce RNA üzerinde gerçekleştirdiği düzenleme sürecidir.

Bir gen DNA’dan RNA’ya aktarıldığında ortaya çıkan ilk RNA molekülü, hem protein kodlayan hem de protein kodlamayan bölgeleri içerir. Bu ilk moleküle pre-mRNA adı verilir.

Hücre daha sonra protein kodlamayan intronları çıkarır ve protein kodlayan ekzonları birbirine bağlar. Ortaya çıkan olgun mRNA, protein sentezinde kullanılmak üzere ribozomlara gönderilir.

Sharp’ın çalışmaları, bu mekanizmanın anlaşılmasının önünü açtı.

Daha sonraki araştırmalar, ekzonların her zaman aynı biçimde birleştirilmek zorunda olmadığını da gösterdi. Alternatif splicing adı verilen bu süreç sayesinde tek bir gen, farklı RNA ve protein ürünlerinin ortaya çıkmasına katkıda bulunabilir.

Bölünmüş genlerin keşfi neden önemliydi?

Sharp’ın keşfi yalnızca adenovirüslerin genetik yapısını açıklamakla kalmadı. Ökaryotik canlılarda genlerin nasıl organize edildiğine ve genetik bilginin hücre tarafından nasıl işlendiğine ilişkin anlayışı değiştirdi.

Bu keşfin günümüzde özellikle önemli olduğu alanlardan bazıları şunlardır:

• Genetik hastalıklar: RNA splicing sürecindeki bozukluklar çeşitli kalıtsal hastalıkların ortaya çıkmasına neden olabilir.
• Kanser araştırmaları: Anormal RNA işlenmesi ve splicing mekanizmalarındaki bozukluklar bazı kanser türleriyle ilişkilidir.
• Alternatif splicing araştırmaları: Aynı genin farklı biçimlerde işlenmesinin protein çeşitliliğine nasıl katkıda bulunduğu araştırılır.
• Moleküler biyoloji: Genlerin yalnızca DNA dizisinden ibaret olmadığı, hücrenin bu bilgiyi işleme biçiminin de son derece önemli olduğu anlaşıldı.
• İlaç araştırmaları: RNA’nın işlenmesini hedefleyen yeni tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesine yönelik çalışmaların önünü açtı.

Bu nedenle 1977’deki keşif, modern moleküler biyolojinin temel dönüm noktalarından biri olarak kabul edilir.

Phillip A. Sharp’ın biyoteknoloji alanındaki çalışmaları

Sharp, akademik çalışmalarının yanı sıra biyoteknoloji sektörünün gelişiminde de rol aldı.

1970’lerin sonunda kurulan Biogen şirketinin kurucuları arasında yer aldı. Şirket daha sonra biyoteknoloji ve ilaç sektörünün önemli kuruluşlarından biri haline geldi.

Sharp ayrıca Alnylam Pharmaceuticals‘ın kurucuları arasında da yer aldı. Şirket özellikle RNA interference (RNAi) teknolojisine dayanan tedavilerin geliştirilmesiyle tanındı.

Bunun yanı sıra Magen Biosciences gibi biyoteknoloji girişimlerinde de kurucu olarak yer aldı.

Bu yönüyle Sharp, temel bilimsel keşiflerin laboratuvarın dışına çıkarılarak biyoteknoloji ve ilaç geliştirme alanlarına aktarılmasına katkı sağlayan bilim insanlarından biri oldu.

Phillip A. Sharp’ın RNA araştırmaları

Sharp’ın çalışmaları bölünmüş genlerin keşfiyle sınırlı kalmadı. Kariyerinin ilerleyen dönemlerinde RNA’nın hücre içerisindeki düzenleyici işlevleri üzerine araştırmalarını sürdürdü.

Özellikle RNA interference (RNAi), mikroRNA’lar ve protein kodlamayan RNA’lar üzerine yapılan çalışmalara katkı verdi.

RNAi mekanizması, belirli genlerin faaliyetinin RNA molekülleri aracılığıyla azaltılabilmesini veya susturulabilmesini sağlayan önemli bir biyolojik mekanizmadır. Bu alan, genlerin hücre içerisindeki işlevlerinin anlaşılmasının yanı sıra yeni ilaç ve tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi açısından da önem taşımaktadır.

Phillip A. Sharp hangi ödülleri aldı?

Phillip A. Sharp, bilimsel kariyeri boyunca çok sayıda önemli ödül ve akademik onurla ödüllendirildi.

Öne çıkanları şunlardır:

• Louisa Gross Horwitz Prize (1988)
• Dr. A. H. Heineken Prize (1990)
• Benjamin Franklin Medal (1999)
• National Medal of Science (2004)
• Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü (1993)
• Othmer Gold Medal (2015)

Ayrıca Royal Society’nin yabancı üyeleri arasında yer aldı ve çeşitli ulusal ve uluslararası bilim akademilerinin üyeliğine seçildi.

Phillip A. Sharp Nobel Ödülü’nü neden kazandı?

Sharp, 1993 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü Richard J. Roberts ile paylaştı.

İki bilim insanı, 1977 yılında birbirlerinden bağımsız olarak gerçekleştirdikleri çalışmalarla bölünmüş genleri ve RNA splicing mekanizmasını ortaya çıkardılar.

Bu keşif, genetik bilginin DNA’dan proteine aktarılmasının sanılandan çok daha karmaşık olduğunu gösterdi. Nobel Komitesi de bu çalışmanın moleküler biyoloji açısından taşıdığı önemi ödülle taçlandırdı.

Phillip A. Sharp nasıl bir öğretmendi?

Sharp, araştırmacılığının yanı sıra bilim insanı yetiştirmeye verdiği önemle de tanındı.

MIT’deki laboratuvarında çok sayıda genç araştırmacı çalıştı. Öğrencileri ve meslektaşlarıyla yürüttüğü araştırmalar, moleküler biyoloji ve RNA biliminin farklı alanlarının gelişmesine katkı sağladı.

Bilimsel kariyerinin ilerleyen dönemlerinde de araştırma ve eğitim ortamlarının güçlendirilmesini destekledi. Onun akademik mirası yalnızca kendi yayınlarıyla değil, yetiştirdiği ve desteklediği bilim insanlarıyla da devam etti.

Phillip A. Sharp günümüzde ne yapıyor?

Phillip A. Sharp, MIT’de Institute Professor olarak çalışmalarını sürdürmektedir. Araştırmalarında RNA biyolojisi, gen düzenlenmesi ve hücrelerde genetik bilginin işlenmesi gibi konular öne çıkmaktadır.

Sharp’ın kariyeri, moleküler biyolojinin son yarım yüzyıldaki gelişimiyle büyük ölçüde iç içe geçti. 1970’lerde genlerin yapısına ilişkin temel bir varsayımı değiştiren keşfi, ilerleyen yıllarda RNA araştırmalarına ve biyoteknolojiye uzanan geniş bir bilimsel kariyerin başlangıcı oldu.

Bugün genlerin nasıl çalıştığını, RNA’nın hücre içerisindeki rolünü ve genetik bilginin nasıl düzenlendiğini anlamaya yönelik araştırmalarda onun çalışmalarının bıraktığı iz açıkça görülüyor.