Sers Džons Gērdons — kodola transplantācijas un klonēšanas pionieris
Uzzini par Sera Džona Gērdona pionierdarbiem kodola transplantācijā un klonēšanā — atklājumi, kas pārprogrammēja specializētās šūnas un mainīja mūsdienu bioloģiju.
Sers Džons Bertrans Gērdons (John Bertrand Gurdon, dzimis 1933. gada 2. oktobrī) ir britu attīstības biologs un FRS. Viņš ir vislabāk pazīstams ar pionieru pētījumiem kodola transplantācijas un klonēšanas jomā, kas būtiski mainīja izpratni par šūnu diferenciāciju un genomu elastību.
Kodola transplantācija ir process, kurā no vienas šūnas tiek izņemts kodols un ievietots citā šūnā, kur kodols sākotnēji ir izņemts — piemēram, olšūnā. Tradicionāli šādu procedūru veic ar šūnām, kas atrodas audu kultūrā. Cilvēkos un dzīvniekos šāda metode tiek dēvēta par somatisko šūnu kodola pārstādīšanu (SCNT). Ar šo pieeju specializētās, diferencētās šūnas var tikt "pārprogrammētas", lai tās atgādinātu embrionālās cilmes šūnas, tas ir — lai iegūtu pluripotentas šūnas, kas spēj diferenciēties dažādos audos.
Gērdona klasiskais ieguldījums — 1960. gados veiktie eksperimentu sērijas ar vardes olšūnām (Xenopus) — parādīja, ka kodoli no specializētām zarnas epitēlija šūnām, ievietoti enukleētās (bez kodola) olšūnās, spēj vadīt embrija attīstību un izraisīt pilnvērtīgu vardes kāpuru (tadpola) attīstību. Šie rezultāti pierādīja, ka šūnu diferenciācija nav neatgriezenisks process un ka olšūnu citoplazma spēj "pārprogrammēt" nobrieduša šūnas kodolu, lai atjaunotu pluripotenci.
Par šiem atklājumiem Gērdons 2012. gadā kopā ar Shinya Yamanaka saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā. Viņu darbi kopā izveidoja pamatu gan terapētiskajai klonēšanai un reģeneratīvajai medicīnai, gan arī iedvesmoja alternatīvas šūnu pārprogrammēšanas metodes, piemēram, inducēto pluripotento cilmes šūnu (iPSC) tehnoloģiju.
Gērdona pētījumiem ir gan zinātniskas, gan ētiskas implikācijas. No vienas puses, tie sniedza iespējas izprast attīstības procesus un attīstīt jaunas terapijas šūnu bojājumu atjaunošanai; no otras puses, klonēšanas un embrionālo šūnu izmantošana rada nopietnas ētiskas diskusijas un regulējuma jautājumus. Mūsdienās Gērdona darbs joprojām ir pamats daudzām izpētes programmām, kas vērstas uz slimo audu labošanas iespējām, personalizētām terapijām un hronisku slimību izpēti.
Kopumā Sers Džons Gērdons ir atstājis dziļu ietekmi uz attīstības bioloģiju un šūnu reprogrammēšanas lauku, rādot, ka genoma informācija saglabājas pat specializētās šūnās un ka šo informāciju iespējams atkal aktivizēt, lai iegūtu daudzfunkcionālas cilmes šūnas.
Apbalvojumi un apbalvojumi
1971. gadā Gērdons tika iecelts par Karaliskās biedrības biedru, bet 1995. gadā viņam tika piešķirts bruņinieka tituls. 2004. gadā viņa vārdā Wellcome Trust/Cancer Research UK Institute for Cell Biology and Cancer tika pārdēvēts par Gurdona institūtu. Viņš ir saņēmis arī vairākus apbalvojumus, medaļas un goda grādus. Viņam 2009. gadā piešķirta Alberta Laskera balva par fundamentāliem medicīnas pētījumiem.
Nobela prēmija
2012. gadā Gurdons kopā ar Šinju Jamanaku saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā "par atklājumu, ka nobriedušas šūnas var pārprogrammēt, lai tās kļūtu pluripotentas". "Pluripotentās" šūnas ir cilmes šūnas.
Pētniecība
Kodolmateriālu pārnese
1958. gadā Gurdons, kurš tolaik strādāja Oksfordas Universitātē, veiksmīgi klonēja vardi, izmantojot neskartus kodolus no Ksenopusa pīlēna somatiskajām šūnām. Tas bija nozīmīgs turpinājums Brigsa un Kinga 1952. gadā veiktajam darbam par kodolu pārstādīšanu no embrionālām blastula šūnām.
Gurdona eksperimenti piesaistīja zinātnieku uzmanību, un viņa izstrādātie kodolmateriālu pārneses rīki un metodes tiek izmantoti vēl šodien.
Tolaik viņš nevarēja pārliecinoši pierādīt, ka transplantētie kodoli ir iegūti no pilnībā diferencētas šūnas. To beidzot 1975. gadā pierādīja grupa, kas strādāja Bāzeles Imunoloģijas institūtā Šveicē. Viņi transplantēja antivielas ražojoša limfocīta kodolu (pierādījums, ka tas bija pilnībā diferencēts) enukleētai olšūnai un ieguva dzīvus pīlēnus.
Gurdona eksperimenti piesaistīja zinātniskās sabiedrības uzmanību, un viņa izstrādātie kodolmateriālu pārneses rīki un metodes tiek izmantoti vēl šodien. Termins "klons" (no sengrieķu vārda κλών klōn = "zariņš") attiecībā uz augiem tika lietots jau kopš 20. gadsimta sākuma. Britu biologs J. B. S. Haldane 1963. gadā, aprakstot Gurdona rezultātus, viens no pirmajiem lietoja vārdu "klons" attiecībā uz dzīvniekiem.
2009. gadā viņam tika piešķirta Laskera balva, bet 2012. gadā - Nobela prēmija fizioloģijā vai medicīnā.
RNA ekspresija
Gurdons un kolēģi arī pirmie sāka izmantot Xenopus olšūnas, lai tulkotu mikroinjicētās ziņnešu RNS molekulas. Šī metode ir plaši izmantota, lai identificētu kodētos proteīnus un pētītu to funkcijas.
Jaunākie pētījumi
Pēdējā laikā Gurdona pētījumi ir vērsti uz šūnu diferenciācijā iesaistīto starpšūnu signalizācijas faktoru analīzi un uz to, lai noskaidrotu mehānismus, kas saistīti ar kodola pārprogrammēšanu transplantācijas eksperimentos, tostarp transplantētās DNS demetilēšanu.
Meklēt