Филипп Холлигер
Швейцарский молекулярный биолог.
Филипп Холлигер
Альма-матерETH Zurich , Центр белковой инженерии MRC (PhD)
Научная карьера
ПоляМолекулярная биология , Синтетическая биология , Ксенобиология
УчрежденияЦентр белковой инженерии MRC , Лаборатория молекулярной биологии MRC
ТезисФрагменты мультивалентных и биспецифических антител из E. coli  (1994)
научный руководительСэр Грегори Винтер , профессор Тим Ричмонд
Веб-сайтhttps://www2.mrc-lmb.cam.ac.uk/group-leaders/h-to-m/philipp-holliger/

Филипп Холлигер — швейцарский молекулярный биолог, наиболее известный своими работами по ксенонуклеиновым кислотам (КНК) [1] и РНК- инженерии. [2] [3] Холлигер — руководитель программы в Лаборатории молекулярной биологии MRC (MRC LMB). [4]

Фон

Он получил степень в области естественных наук (Dipl. Natwiss. ETH) в ETH Zürich , Швейцария , где он работал со Стивеном Беннером , и докторскую степень в области молекулярной биологии в Центре белковой инженерии MRC (CPE) в Кембридже под руководством сэра Грегори Винтера (CPE и MRC LMB) и Тима Ричмонда (ETH). [5] [6]

Работая в лаборатории Винтера, Холлигер разработал новый тип биспецифического фрагмента антитела , названного диатело , и работал над выяснением пути заражения нитчатыми бактериофагами . [7] [8]

После того, как он стал независимым руководителем группы в MRC LMB, Холлигер переключил фокус своих исследований на синтетическую биологию , где он разработал методы эмульсионной ПЦР и эволюции in vitro . [9] Холлигер был избран членом EMBO в 2015 году. [10]

Исследовать

XNA

Объединив химию нуклеиновых кислот с разработанными им методами эволюции in vitro , Холлигер и его коллеги смогли перепрограммировать репликативные ДНК-полимеразы для синтеза и обратной транскрипции синтетических генетических полимеров с полностью неестественными остовами (XNA). Это впервые показало, что синтетические альтернативы ДНК могут хранить генетическую информацию так же, как ДНК. [1] [11]

Дальнейшая работа лаборатории Холлигера позволила провести in vitro эволюцию лигандов XNA ( аптамеров ) [1] и катализаторов XNA, подобных ферментам РНК (известным как рибозимы ), называемых XNAзимами [12] , а также разработать простые наноструктуры XNA. [13] Неестественная химия остова молекул XNA демонстрирует новые и полезные свойства. Например, в отличие от природных нуклеиновых кислот, некоторые XNA не могут быть легко разрушены человеческим организмом или являются химически гораздо более стабильными. Недавно Холлигер также описал синтез и эволюцию XNA с незаряженным остовом, показав, что генетическая функция (то есть наследственность и эволюция) возможна — в отличие от предыдущих предложений — даже при отсутствии заряженного остова. [14]

Происхождение жизни

Холлигер также внес вклад в лучшее понимание ранних этапов происхождения жизни . [2] [3] Один из сценариев, называемый гипотезой мира РНК , предполагает, что ключевым событием в происхождении жизни было появление молекулы РНК, способной к саморепликации и эволюции, что положило начало изначальной биологии (без ДНК и белков), которая полагалась на РНК в качестве основных строительных блоков. Начиная с ранее обнаруженного рибозима с активностью РНК-полимеразы, Холлигер и его коллеги изначально сконструировали рибозим РНК-полимеразы, способный синтезировать другой рибозим [15] и впоследствии последовательности РНК, длиннее себя. [16] Совсем недавно он описал первый рибозим полимеразы, который может использовать триплеты нуклеотидов для копирования высокоструктурированных шаблонов РНК [17], включая сегменты самого себя.

В ходе этой работы Холлигер исследовал свойства водяного льда , простой среды, которая, вероятно, была широко распространена на ранней Земле , и обнаружил, что она способствует активности, стабильности и эволюции РНК-полимеразных рибозимов [16] и способности различных пулов последовательностей РНК рекомбинировать, повышая сложность пула. [18] Он также обнаружил, что крутые градиенты концентрации и температуры, возникающие в результате циклов замораживания-оттаивания, могут быть использованы для управления сборкой и сворачиванием рибозимов, действуя подобно шаперонам в современной биологии. [19]

Ссылки

  1. ^ abc Pinheiro, Vitor B.; Taylor, Alexander I.; Cozens, Christopher; Abramov, Michael; Renders, Marleen; Zhang, Su; Chaput, John C.; Wengel, Jesper; Peak-Chew, Sew-Yeu; McLaughlin, Stephen H.; Herdewijn, Piet; Holliger, Philipp (20 апреля 2012 г.). "Синтетические генетические полимеры, способные к наследственности и эволюции". Science . 336 (6079): 341–344. Bibcode :2012Sci...336..341P. doi :10.1126/science.1217622. ISSN  0036-8075. PMC  3362463 . PMID  22517858.
  2. ^ ab Wochner, Aniela; Attwater, James; Coulson, Alan; Holliger, Philipp (2011-04-08). "Ribozyme-Catalyzed Transcription of an Active Ribozyme". Science . 332 (6026): 209–212. Bibcode :2011Sci...332..209W. doi :10.1126/science.1200752. ISSN  0036-8075. PMID  21474753. S2CID  39990861.
  3. ^ ab Geddes, Linda. «Первая жизнь на Земле могла возникнуть во льду». New Scientist . Получено 16.05.2021 .
  4. ^ "Профили руководителей групп Лаборатории молекулярной биологии MRC". Веб-сайт LMB .
  5. ^ "Фил Холлигер - Биография". Веб-сайт Holliger Lab .
  6. ^ Холлигер, Филипп (1994). Мультивалентные и биспецифические фрагменты антител из E.coli: новые стратегии для диагностики и терапии на основе антител из бактерий . ETH Zurich (диссертация). doi :10.3929/ethz-a-001469985. hdl :20.500.11850/142158.
  7. ^ Холлигер, П.; Просперо, Т.; Винтер, Г. (15 июля 1993 г.). ""Диатела": малые двухвалентные и биспецифические фрагменты антител". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (14): 6444–6448. Bibcode : 1993PNAS...90.6444H. doi : 10.1073/pnas.90.14.6444 . ISSN  0027-8424. PMC 46948. PMID 8341653  . 
  8. ^ Холлигер, П.; Рихманн, Л. (15 февраля 1997 г.). «Консервативный путь заражения нитчатыми бактериофагами предполагается структурой домена проникновения в мембрану минорного белка оболочки g3p из фага fd». Структура . 5 (2): 265–275. doi : 10.1016/s0969-2126(97)00184-6 . ISSN  0969-2126. PMID  9032075.
  9. ^ Ghadessy, FJ; Ong, JL; Holliger, P. (2001-03-27). «Направленная эволюция функции полимеразы путем компартментализированной саморепликации». Труды Национальной академии наук . 98 (8): 4552–4557. Bibcode : 2001PNAS...98.4552G. doi : 10.1073/pnas.071052198 . ISSN  0027-8424. PMC 31872. PMID 11274352  . 
  10. ^ "Найти людей в сообществах EMBO". people.embo.org . Получено 15.09.2020 .
  11. ^ "Синтетические молекулы XNA могут эволюционировать и хранить генетическую информацию, как и ДНК". Discover Magazine . Получено 2021-05-16 .
  12. ^ Коглан, Энди. «Синтетические ферменты намекают на жизнь без ДНК или РНК». New Scientist .
  13. ^ Баррас, Колин. «Искусственная ДНК сворачивается в посылки, которые могут выживать внутри нас». New Scientist .
  14. ^ Арангунди-Франклин, Себастьян; Тейлор, Александр И.; Поребски, Бенджамин Т.; Дженна, Вито; Пик-Чью, Сью; Вайсман, Александра; Вудгейт, Роджер; Ороско, Модесто; Холлигер, Филипп (июнь 2019 г.). «Синтетический генетический полимер с незаряженной основной химией на основе алкилфосфонатных нуклеиновых кислот». Nature Chemistry . 11 (6): 533–542. Bibcode :2019NatCh..11..533A. doi :10.1038/s41557-019-0255-4. ISSN  1755-4349. PMC 6542681 . PMID  31011171. 
  15. ^ Wochner, Aniela; Attwater, James; Coulson, Alan; Holliger, Philipp (8 апреля 2011 г.). «Транскрипция активного рибозима, катализируемая рибозимом». Science . 332 (6026): 209–212. Bibcode :2011Sci...332..209W. doi :10.1126/science.1200752. ISSN  0036-8075. PMID  21474753. S2CID  39990861.
  16. ^ ab Attwater, James; Wochner, Aniela; Holliger, Philipp (декабрь 2013 г.). «Эволюция активности рибозима РНК-полимеразы во льду». Nature Chemistry . 5 (12): 1011–1018. Bibcode :2013NatCh...5.1011A. doi :10.1038/nchem.1781. ISSN  1755-4349. PMC 3920166 . PMID  24256864. 
  17. ^ Attwater, James; Raguram, Aditya; Morgunov, Alexey S; Gianni, Edoardo; Holliger, Philipp (15 мая 2018 г.). «Синтез РНК, катализируемый рибозимом, с использованием триплетных строительных блоков». eLife . 7 : e35255. doi : 10.7554/eLife.35255 . ISSN  2050-084X. PMC 6003772 . PMID  29759114. S2CID  46889517. 
  18. ^ Мучлер, Ханнес; Тейлор, Александр I; Поребски, Бенджамин Т; Лайтаулерс, Алиса; Хулихан, Джиллиан; Абрамов Михаил; Хердевейн, Пит; Холлигер, Филипп (21 ноября 2018 г.). Вайгель, Детлеф; Мюллер, Ульрих (ред.). «Пулсы генетических олигомеров со случайной последовательностью демонстрируют врожденный потенциал для лигирования и рекомбинации». электронная жизнь . 7 : e43022. doi : 10.7554/eLife.43022 . ISSN  2050-084X. ПМК 6289569 . ПМИД  30461419. 
  19. ^ Mutschler, Hannes; Wochner, Aniela; Holliger, Philipp (июнь 2015 г.). «Циклы замораживания–оттаивания как драйверы сложной сборки рибозима». Nature Chemistry . 7 (6): 502–508. Bibcode :2015NatCh...7..502M. doi :10.1038/nchem.2251. ISSN  1755-4349. PMC 4495579 . PMID  25991529. 
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Philipp_Holliger&oldid=1189778990"