Войти
Jennifer Anne Doudna (; родилась 19 февраля 1964 г.) - американская биохимик, известная своей новаторской работой в области химии, за которую она была удостоена Нобелевской премии по химии 2020 года вместе с Эммануэль Шарпантье. Она Ли Ка Шинг Канцлер Профессор кафедры химии и кафедры молекулярной и клеточной биологии в Калифорнийский университет в Беркли. Она работала следователем в Медицинском институте Ховарда Хьюза с 1997 года.
Дудна выросла в Хило, Гавайи. Она окончила Помонский колледж в 1985 году и защитила докторскую диссертацию. из Гарвардской медицинской школы в 1989 году. Помимо профессора в Калифорнийском университете в Беркли, она также является президентом и председателем правления Института инновационной геномики, научным сотрудником Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, старший научный сотрудник институтов Гладстона и адъюнкт-профессор клеточной и молекулярной фармакологии в Калифорнийском университете в Сан-Франциско.
Дудна был ведущей фигурой в том, что называется «CRISPR революция» за ее фундаментальную работу и лидерство в разработке CRISPR-опосредованной. В 2012 году Дудна и Эммануэль Шарпантье были первыми, кто предложил использовать CRISPR- Cas9 (ферменты бактерий, контролирующих микробный иммунитет) для программируемого редактирования геномов, что сейчас считается одно из самых значительных открытий в истории биологии.
Дудна внес фундаментальный вклад в биохимию и генетику и получил множество престижных наград и стипендий, включая Нобелевскую премию по химии 2020 вместе с Шарпантье, «за разработку метода редактирования генома», 2000 Премию Алана Т. Уотермана за исследования структуры, определенной с помощью рентгеновской кристаллографии рибозим и премия за прорыв в области наук о жизни 2015 года за технологию редактирования генома CRISPR-Cas9 с Шарпантье. Она была со-лауреатом премии Грубера в области генетики (2015), премии Tang (2016), Международной премии Канады Гэрднера (2016). и Премии Японии (2017).
За пределами научного сообщества она была названа одной из Time 100 самых влиятельных людей в 2015 году (вместе с Шарпантье), и она была названа вторым призером в категории Time Person of the Year в 2016 году вместе с другими исследователями CRISPR. В 2017 году она была ведущим автором книги «Трещина в творчестве: редактирование генов и немыслимая сила контроля эволюции» - редкого случая рассказа от первого лица о крупном научном прорыве, нацеленного на широкую публику, который был опубликован сразу после открытия..
Дженнифер Дудна родилась 19 февраля 1964 года в Вашингтоне, округ Колумбия, как дочь Дороти Джейн (Уильямс) и Мартина Кирка. Дудна. Ее отец получил докторскую степень. по английской литературе из Мичиганского университета, а ее мать, домохозяйка, имела степень магистра образования. Когда Дудне было семь лет, семья переехала на Гавайи, чтобы ее отец получил должность преподавателя американской литературы в Гавайском университете в Хило. Мать Дудны получила в университете вторую степень магистра истории Азии и преподавала историю в местном колледже. Выросший в Хило, Гавайи, Дудна был очарован красотой окружающей среды острова и его экзотической флорой и фауной. Природа создала в ней чувство любопытства и желание понять основные биологические механизмы жизни. К этому добавилась атмосфера интеллектуальных поисков, которую ее родители поощряли дома. Ее отец любил читать о науке и наполнил дом множеством книг по научно-популярной. Когда Дудна училась в шестом классе, он дал ей копию книги Джеймса Уотсона 1968 года об открытии структуры ДНК Двойная спираль, которая была основным источником вдохновения.. Дудна также проявляла интерес к естественным наукам и математике в школе. В то время как она посещала среднюю школу Хило, интерес Дудны к науке подпитывала ее учительница химии в 10-м классе, г-жа Жанетт Вонг, на которую она обычно ссылалась как на существенное влияние, разжигающее ее зарождающееся научное любопытство. Приглашенный лектор по раковым клеткам также поддержал ее стремление к науке в качестве выбора карьеры. Она провела лето, работая в Гавайском университете в Хило лаборатории известного миколога Дона Хеммеса и окончила среднюю школу Хило в 1981 году.
Дудна была студенткой колледжа Помона в Клермонте, Калифорния, где она изучала биохимию. На первом году обучения, когда она посещала курс общей химии, она сомневалась в своей способности сделать карьеру в науке и подумывала о переводе своей специальности на французский язык на втором курсе. Однако ее учитель французского посоветовал ей придерживаться науки. Большое влияние на нее оказали профессора химии Фред Гриман и Корвин Хэнш из Помоны. Свое первое научное исследование она начала в лаборатории профессора Шарон Панасенко. Она получила свою степень бакалавра гуманитарных наук в области биохимии в 1985 году. Она выбрала Гарвардскую медицинскую школу для своей докторской диссертации и получила докторскую степень в области биологической химии и Молекулярная фармакология в 1989 году. Диссертация была посвящена системе, которая повышает эффективность самовоспроизводящейся каталитической РНК, и ее возглавлял Джек В. Шостак.
После получения докторской степени она прошел исследовательскую стипендию по молекулярной биологии в Массачусетской больнице и по генетике в Гарвардской медицинской школе. С 1991 по 1994 она была Люсиль П. Марки докторантом в области биомедицинских наук в Университете Колорадо в Боулдере, где она работала с Томасом Чехом.
В начале своей научной карьеры Дудна работала над раскрытием структуры и биологической функции РНК ферментов или рибозимов. Находясь в лаборатории Шостака, Дудна модернизировал самосплайсинговый каталитический интрон Tetrahymena группы I в настоящий каталитический рибозим, который копировал матрицы РНК. Ее внимание было сосредоточено на разработке рибозимов и понимании лежащих в их основе механизмов; однако она пришла к выводу, что неспособность увидеть молекулярные механизмы рибозимов была серьезной проблемой. Дудна отправился в лабораторию Томаса Чеха из Университета Колорадо в Боулдере, чтобы впервые кристаллизовать и определить трехмерную структуру рибозима, поэтому структуру рибозима можно было сравнить со структурой ферментов, каталитические белки. Она начала этот проект в лаборатории Чеха в 1991 году и завершила его в Йельском университете в 1996 году. Дудна присоединилась к Йельскому факультету молекулярной биофизики и биохимии в 1994 году в качестве доцента.
Форма самосплайсирующегося интрона с двумя экзонами (показаны красным и синим). DS Goodsell, 2005, PDB В Йельском университете группа Дудна смогла кристаллизовать и решить трехмерную структуру каталитического ядра рибозима тетрахимена группы I. Они показали, что ядро из пяти ионов магния сгруппировано в одной области домена Р4-Р6 рибозима, образуя гидрофобное ядро, вокруг которого может складываться остальная часть структуры. Это аналогично, но химически отличается от того, как белки обычно содержат ядро из гидрофобных аминокислот. Ее группа кристаллизовала другие рибозимы, включая рибозим вируса гепатита дельта. Эта первоначальная работа по исследованию больших структур РНК привела к дальнейшим структурным исследованиям внутреннего сайта входа в рибосомы (IRES ) и комплексов белок-РНК, таких как Signal Recognition Particle.
Doudna, был продвинут в должность Генри Форда II профессора молекулярной биофизики и биохимии в Йельском университете в 2000 году. В 2000–2001 годах она была приглашенным профессором химии Роберта Бернса Вудворда в Гарвардском университете.
Дженнифер Дудна из Калифорнийского университета в Беркли, 5 апреля 2016 г. В 2002 г. она приняла должность преподавателя в Калифорнийском университете в Беркли на должность профессора биохимии и молекулярной биологии., присоединившись к своему мужу Джейми Кейт, который был там профессором. Дудна также получила доступ к синхротрону в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли для своих экспериментов с мощной дифракцией рентгеновских лучей.
В 2009 году она взяла отпуск из Беркли на работу в Genentech, чтобы руководить открытыми исследованиями. Она покинула Genentech через два месяца и вернулась в Беркли и отменила все свои обязательства по изучению CRISPR.
По состоянию на 2020 год Дудна находилась в Калифорнийском университете в Беркли, где она руководит ( совместный центр Калифорнийского университета в Беркли и Калифорнийского университета в Сан-Франциско ), имеет Ли Ка Шинг профессуру канцлера в области биомедицины и здравоохранения, а также является председателем Комитета советников канцлера по вопросам Биология. Сейчас ее лаборатория сосредоточена на получении механистического понимания биологических процессов с участием РНК. Эта работа разделена на три основных направления: система CRISPR, РНК-интерференция и контроль трансляции с помощью MicroRNA.
CRISPR- Комплекс Cas9 Дудна был представлен в CRISPR Джиллиан Бэнфилд, которая нашла Дудну с помощью поиска в Google, набрав «RNAi and UC Berkeley» в ее браузер, и имя Дудны появилось в верхней части списка. В 2012 году Дудна и ее коллеги сделали новое открытие, которое сокращает время и работу, необходимые для редактирования геномной ДНК. Их открытие опирается на белок под названием Cas9, обнаруженный в иммунной системе CRISPR бактерий Streptococcus, который взаимодействует с направляющей РНК и работает как ножницы. Белок атакует свою жертву, ДНК вирусов, и разрезает ее, предотвращая заражение бактерий. Эту систему открыл Франсиско Мохика, но она и Эммануэль Шарпантье впервые показали, что могут использовать разные РНК, чтобы запрограммировать ее на разрезание и редактирование разных ДНК.
По мере того, как CRISPR все чаще используется для редактирования многоклеточных организмов, Дудне по-прежнему приходится четко говорить об этике изменения функции организма с помощью CRISPR. С тех пор их открытие получило дальнейшее развитие во многих исследовательских группах в различных областях, от фундаментальной клеточной биологии, исследований растений и животных до лечения заболеваний, включая серповидно-клеточную анемию, кистозный фиброз, Болезнь Хантингтона и ВИЧ. Дудна и несколько других ведущих биологов призвали к всемирному мораторию на любое клиническое применение редактирования генов с использованием CRISPR. Doudna поддерживает использование CRISPR при редактировании соматических генов, генных изменениях, которые не передаются следующему поколению, но не при редактировании генов зародышевой линии.
Система CRISPR создала новый простой способ редактирования ДНК, и появилась спешите запатентовать методику. Сотрудники Дудна и Калифорнийского университета в Беркли подали заявку на патент, а также группа из Института Броуда, связанного с Массачусетским технологическим институтом и Гарвардом. Чжан из Института Броуда показал, что CRISPR-Cas9 может редактировать гены в культивируемых клетках человека через несколько месяцев после того, как Дудна и Шарпантье опубликовали свой метод. Прежде чем было принято решение по заявке на патент Калифорнийского университета в Беркли, патент был предоставлен исследователям Брод, и Калифорнийский университет в Беркли подал иск против этого решения. В 2017 году суд вынес решение в пользу Института Броуда, заявившего, что они начали исследование раньше всех и впервые применили его к инженерии клеток человека, таким образом поддерживая редактирование человеческих клеток доказательствами, но группа Калифорнийского университета в Беркли только предложила это приложение.. Калифорнийский университет в Беркли подал апелляцию на том основании, что они четко обсудили и разъяснили, как выполнять заявку, которую преследовал Брод. В сентябре 2018 года апелляционный суд принял решение в пользу патента Института Броуда. Между тем, Калифорнийский университет в Беркли и со-заявители также получили патент на общую методику. Чтобы еще больше запутать эту проблему, в Европе было отклонено заявление Института Броуда о том, что первым инициировал исследование. Отказ был вызван процедурной ошибкой в заявке с участием другого персонала, указанного в иске и заявке на патент, что привело к предположению, что группа Калифорнийского университета в Беркли будет преобладать в Европе. Дудна является соучредителем Caribou, компании по коммерциализации технологии CRISPR. Она также является соучредителем компании Scribe Therapeutics, которая впервые разработала CasX, более компактный Cas9 нового поколения, который может эффективно разрезать ДНК.
В дополнение к прорыву CRISPR, Дудна обнаружила, что гепатит C вирус использует необычную стратегию синтеза вирусных белков. Эта работа может привести к созданию новых лекарств, которые остановят инфекции, не нанося вреда тканям тела.
В 2017 году Дудна стал соучредителем технологического стартапа в области биоинженерии в Сан-Франциско.. Первоначальное финансирование привлекло 23 миллиона долларов, а в рамках раунда финансирования серии B в 2020 году было собрано 45 миллионов долларов. Бизнес направлен на улучшение доступа к тестам на биологическое зондирование, которые решают «проблемы здравоохранения, сельского хозяйства, мониторинга окружающей среды, биозащиты и др.»
Как исполнительный директор Институт инновационной геномики (IGI) в Калифорнийском университете в Беркли, Дудна, возглавляет центр тестирования COVID-19. Этот центр обрабатывает более 1000 образцов пациентов в день. Mammoth Biosciences объявила о проверенной экспертами проверке быстрой диагностики COVID-19 на основе CRISPR, которая работает быстрее и дешевле, чем тесты на основе qRT-PCR.
Как научный сотрудник Колорадского университета Дудна познакомился с Джейми Кейт, тогда еще аспирантом; они работали вместе над проектом по кристаллизации и определению структуры каталитической области P4-P6 интрона группы I тетрахимены. Они поженились, когда она преподавала в Йельском университете, и оба приняли должности преподавателей Калифорнийского университета в Беркли и вместе переехали туда. Кейт в настоящее время является профессором Калифорнийского университета в Беркли и работает над генно-редактирующими дрожжами, чтобы увеличить их ферментацию целлюлозы для производства биотоплива. У Дудны и Кейт есть сын, родившийся в 2003 году, который «любит компьютеры и математику».
Дудна был стипендиатом Сирла и получил 1996 года. Премия Бекмана молодым исследователям. В 2000 г. она была награждена Премией Алана Т. Уотермана, высшей наградой Национального научного фонда, ежегодно присуждаемой выдающемуся исследователю в возрасте до 35 лет за определение ее структуры рибозим. В 2001 году она получила премию Эли Лилли в области биологической химии от Американского химического общества.
. В 2015 году вместе с Эммануэль Шарпантье она получила прорыв. Премия в области естественных наук за вклад в разработку технологии редактирования генома CRISPR / Cas9. В 2016 году вместе с Шарпантье, Фэн Чжан, Филиппом Хорватом и Родольфом Баррангу она получила Канадскую премию Гэрднера. Также в 2016 году она получила Премию Heineken в области биохимии и биофизики. Она также была со-лауреатом премии Грубера в области генетики (2015), Tang Prize (2016), Japan Prize (2017) и Приз Медицинского центра Олбани (2017). В 2018 году Дудна был награжден премией NAS в области химических наук, премией Перл Мейстер Грингард от Университета Рокфеллера и почетной медалью от Американское онкологическое общество. В 2019 году она получила Премию Харви Техниона / Израиль за 2018 год (совместно с Эммануэль Шарпантье и Фэн Чжан ) и LUI Che Приз Woo в категории «Повышение благосостояния». В 2020 году она получила Премию Вольфа в области медицины (совместно с Эммануэль Шарпантье ). Также в 2020 году Дудна и Шарпантье были удостоены Нобелевской премии по химии «за разработку метода редактирования генома».
Она была избрана членом Национальной академии наук в 2002 году, Американская академия искусств и наук в 2003 году, Национальная академия медицины в 2010 году и Национальная академия изобретателей в 2014 году. В 2016 году она была избрана иностранным членом Королевского общества (ForMemRS). В 2017 году Дудна была удостоена награды «Золотая пластина» Американской академии достижений. В 2020 году ей была присуждена стипендия Guggenheim Fellowship.
Дженнифер Дудна на приеме