ჯენიფერ დუდნა

ჯენიფერ დუდნა
ჯენიფერ ენ დუდნა (დ. 19 თებერვალი, 1964, ვაშინგტონი, აშშ) — ამერიკელი ბიოქიმიკოსი, გენომიკის მკვლევარი. 2012 წელს ფრანგ მიკრობიოლოგ ემანუელ შარპენტიესთან ერთად აღმოაჩინა დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავის (დნმ) მოლეკულაში სპეციალური მექანიზმი — მოკლე პალინდრომული განმეორებები რეგულარულად განლაგებული ჯგუფებით (CRISPR-Cas9). ამ აღმოჩენამ საფუძველი ჩაუყარა გენომის რედაქტირების შესაძლებლობას, რაც დნმ მოლეკულის სტრუქტურაში სპეციფიკური ცვლილებების განხორციელების უფრო ეფექტიანი და ტექნიკურად მარტივი გზაა, ვიდრე უფრო ადრე ცნობილი მეთოდები. CRISPR-Cas9 სისტემის გამოყენებით მეცნიერებს მიეცათ საშუალება დნმ-ს შემადგენლობაზე ზემოქმედების გზით მოეხდინათ ცხოველებში გენეტიკური დეფექტების კორეგირება და ემბრიონულ ღეროვან უჯრედებში დნმ თანმიმდევრობების მოდიფიცრება. ამან, თავის მხრივ, გააჩინა ადამიანის სასქესო უჯრედების — სპერმატოზოიდის და კვერცხუჯრედის გენური სტრუქტურის შეცვლის შესაძლებლობა.
ბიოგრაფია
ჯენიფერ დუდნა 1964 წელს დაიბადა ვაშინგტონში. ახალგაზრდობის დიდი ნაწილი ჰავაიზე გაატარა. 1985 წელს ქიმიის მიმართულებით დაამთავრა პომონას კოლეჯი კალიფორნიაში და სწავლა ჰარვარდის უნივერსიტეტში განაგრძო. იქ დუდნა ბიოქიმიკოს და გენეტიკოს ჯეკ შოსტაკთან (ნობელის პრემია მედიცინასა და ფიზიოლოგიაში, 2009) მუშაობდა და 1989 წელს დაასრულა დოქტურანტურა ბიოქიმიაში. დოქტურანტურის შემდგომი ეტაპი კოლორადოს უნივერსიტეტში გაიარა ტომას შეკის (ნობელის პრემია ქიმიაში, 1989) ხელმძღვანელობით და 1994 წელს იელის უნივერსიტეტში დაიწყო მუშაობა. 1997 წლიდან დუდნა ასევე არის ცნობილი ამერიკული კვლევითი ორგანიზაციის, ჰოვარდ ჰიუს სამედიცინო ინსტიტუტის მკვლევარი. 2002 წელს იელიდან გადავიდა ბერკლის კალიფორნიის უნივერსიტეტში, სადაც ბიოქიმიისა და მოლეკულური ბიოლოგიის პროფესორის პოზიცია მიიღო. 2018 წლიდან არის გლადსტოუნის ინსტიტუტის მთავარი მკვლევარი და სან-ფრანცისკოს კალიფორნიის უნივერსიტეტის პროფესორი. დუდნას მიღებული აქვს მრავალი ჯილდო და საპატიო წოდება. დუდნა დაქორწინებულია ქიმიკოს ჯემი კეიტზე და ჰყავს ერთი ვაჟიშვილი.
CRISPR-Cas9 სისტემის აღმოჩენა
კარიერის დასაწყისში დუდნა რიბონუკლეინის მჟავის (რნმ) მოლეკული სამგანზომილიანი სტრუქტურის დადგენაზე მუშაობდა, შემდეგ იკვლევდა ზოგიერთი მცირე ზომის რნმ-ის მიერ გენეტიკური ინფორმაციის კონტროლის საკითხს და დაინტერესდა დნმ მოლეკულის მოკლე პალინდრომული განმეორებებით (CRISPR). CRISPR ბაქტერიის და არქეების იმუნური სისტემის ნაწილია. ის წარმოიქმნება ამ მიკროორგანიზმებში შეჭრილი ვირუსის — ბაქტერიოფაგის რნმ ფრაგმენტებიდან, რომელიც ჩანერგილია მასპინძელი ორგანიზმის დნმ-ის მოლეკულის მოკლე მონაკვეთებს შორის სივრცეებში, ე.წ. სპეისერებში. ვირუსით ბაქტერიის განმეორებითი ინფიცირებისას სპეისერის დნმ გარდაიქმნება რნმ-ად. ფერმენტი Cas9 და რნმ მეორე მოლეკულა უკავშირდება ახალკოდირებულ რნმ-ს და ახდენს შემოჭრილი ვირუსის რნმ სტრუქტურის შესაბამისი თანმიმდევრობების იდენტიფიცირებას. ამის შემდეგ Cas9 არღვევს ვირუსული დნმ სტრუქტურას და ხელს უშლის ვირუსის გამრავლებას (რეპლიკაციას). ეს მექანიზმი წააგავს ბაქტერიის მიერ ვირუსული დნმ-ის საკუთარ გენებში ფოტოებივით შენახვას. ეს „ფოტოები“ შემომტევი ვირუსის ამოსაცნობად გამოიყენება. თუკი დაბრუნებული თავდამსხმელის გენური სტრუქტურა შენახულ „ფოტოსურათს“ შეესაბამება, Cas9 ფერმენტები ვირუსის დნმ-ს შლის და უვნებელ ნაწილაკებად აქცევს.
2012 წელს ჯენიფერ დუდნამ და ემანუელ შარპენტიემ აღმოაჩინეს, რომ შესაძლებელია რნმ-ის თანმიმდევრობების იმგვარად შეცვლა, რომ Cas9 ფერმენტები მიმართული იყოს დნმ-ის მოლეკულის ზუსტად განსაზღვრული უბნების დასაზიანებლად. ამ აღმოჩენას გენურ ინჟინერიაში გადატრიალების ეფექტი ჰქონდა. გაჩნდა ადამიანის დაავადებების მკურნალობის ახალი მეთოდების განვითარების შესაძლებლობა. თუმცა ადამიანში გენური ინჟინერიის გამოყენებასთან დაკავშირებული მორალური და ეთიკური პრობლემების გამო 2015 წელს დუდნამ დაიწყო მუშაობა ადამიანის გენომური რედაქტირების საკითხზე მორატორიუმის გამოცხადების მოწოდებით და თავის კოლეგებთან ერთად შეიმუშავა ადამიანის ჩანასახის გენომის მოდიფიცირების წინააღმდეგ საგანგებო ღონისძიებების ჩარჩო პრინციპები. მიუხედავად ამისა, იმავე წლის აპრილში ჩინელმა მეცნიერებმა გამოაქვეყნეს CRISPR-Cas9 სისტემის გამოყენებით ადამიანის ემბრიონის გენომის მოდიფიცირების საკუთარი შედეგები.
სქოლიო
ამერიკელი ბიოქიმიკოსები
დაბადებული 19 თებერვალი
დაბადებული 1964