Craig Mello — Nobel-palkittu biologi, RNA-interferenssin löytäjä
Craig Mello — vuoden 2006 Nobel-palkittu biologi ja RNA‑interferenssin löytäjä: ura, saavutukset ja vaikutus molekyylilääketieteeseen.
Craig Cameron Mello (s. 18. lokakuuta 1960) on yhdysvaltalainen biologi ja molekyylilääketieteen professori Massachusettsin yliopiston lääketieteellisessä tiedekunnassa. Hän on erikoistunut geenisäätelyn mekanismeihin ja käyttänyt tutkimuksissaan muun muassa malliorganismina tunnettua Caenorhabditis elegans -mattoa.
Hän sai vuoden 2006 fysiologian tai lääketieteen Nobel-palkinnon yhdessä Andrew Firen kanssa RNA-interferenssin keksimisestä. Mello on ollut Howard Hughes Medical Instituten tutkija vuodesta 2000.
Tutkimus ja merkitys
Mello ja Fire esittivät loppuvuodesta 1998 julkaistussa työssä, että kaksoisjuosteinen RNA (dsRNA) voi aiheuttaa voimakkaan ja sekvenssispesifisen geenien hiljentymisen eläinsoluissa. Tämä ilmiö, joka tunnetaan nimellä RNA-interferenssi (RNAi), perustuu siihen, että dsRNA pilkotaan pieniksi palasiksi (siRNA) ja nämä pienet RNA-molekyylit ohjaavat proteiinikomplekseja tunnistamaan ja hajottamaan vastaavan lähetti-RNA:n (mRNA). Keskeisiä mekanismeja tutkijoiden kuvaamassa ketjussa ovat muun muassa Dicer-entsyymi ja RISC-kompleksi, jotka yhdessä johtavat kohdegeenin ilmentymisen estymiseen.
RNAi:n löytö muutti biotieteiden tutkimusmenetelmiä: sen avulla voidaan "hiljentää" yksittäisiä geenejä ja tutkia niiden toimintaa solussa tai eliössä ilman pysyvää muutosta DNA:ssa. Menetelmä nopeutti geenitoiminnan selvittämistä, vauhditti funktionaalista genomitutkimusta ja avasi uudenlaisia mahdollisuuksia lääke- ja bioteknologiselle kehitykselle. RNAi:n sovelluksia on kehitetty myös terapeuttisiksi hoidoiksi — ensimmäiset siRNA-pohjaiset lääkkeet ovat edenneet kliiniseen käyttöön.
Työura ja vaikutus
Mellon ura yhdistää perustutkimusta ja menetelmällistä innovaatiota. Hänen työnsä RNAi:n mekanismien selvittämisessä vaikutti laaja-alaisesti molekyylibiologian, genetiikan ja lääketieteen aloihin. Nobel-palkinnon myöntäminen Firelle ja Mellolle korosti RNAi:n merkitystä sekä perustutkimuksena että käytännön sovellusten avaajana. Mello on myös toiminut opettajana ja ohjaajana, ja hänen tutkimusryhmänsä on jatkanut RNAi:n ja solunsisäisen geenisääntelyn periaatteiden tarkentamista.
Perhe-elämä
Mello syntyi New Havenissa, Connecticutissa 18. lokakuuta 1960. Hän oli James ja Sally Mellon kolmas lapsi. Hänen isänsä James Mello oli paleontologi ja äitinsä Sally Mello taiteilija. Hänen isänsä vanhemmat muuttivat Yhdysvaltoihin portugalilaiselta Azorien saarelta. Hänen vanhempansa tapasivat opiskellessaan Brownin yliopistossa, ja he olivat perheidensä ensimmäiset lapset, jotka menivät yliopistoon. James Mello väitteli tohtoriksi paleontologiasta Yalen yliopistossa vuonna 1962. Mellon perhe muutti Pohjois-Virginiassa sijaitsevaan Falls Churchiin, jotta James pääsi töihin Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskukseen (USGS) Washingtoniin.
Lyhyen Falls Churchissa asumisen jälkeen perhe muutti Fairfaxiin, Virginiaan, kun James Mello aloitti työt Smithsonian Museum of Natural History -museon apulaisjohtajana. Hänen onnellisimpia varhaisia muistojaan olivat lomat koko perheen kanssa Coloradossa, Wyomingissa ja useammin Virginian Blue Ridge Mountains -vuoristossa.
Mellon perhe nautti pitkistä keskusteluista ruokapöydässä, ja tämä oli nuorelle Craig Mellolle hyvin tärkeää. Hän oppi väittelemään, kuuntelemaan ja hyväksymään, jos hän oli jossakin asiassa väärässä. Mellon ensimmäiset peruskouluvuodet olivat vaikeita. Hän oli viisivuotias, kun hän aloitti ensimmäisen luokan paikallisessa yksityiskoulussa. Hän oli liian nuori päästäkseen ensimmäiselle luokalle julkisessa koulussa. Hän ei tiedä, oliko hän hidas oppija vai ei vain kiinnostunut, mutta hän pärjäsi koulussa hyvin vasta seitsemännellä luokalla. Toisella luokalla Mello vain teeskenteli osaavansa lukea, ja häntä nolotti, että opettaja puhui hänelle. Hän nautti enemmän ulkona, metsässä ja puroissa leikkimisestä kuin luokassa vietetystä ajasta. Tuohon aikaan hänen vanhemmat sisaruksensa olivat hyviä oppilaita, joten opettajat halusivat hänen pärjäävän hyvin. Näiden ensimmäisten vuosien aikana Mellolla ei ollut epäilystäkään siitä, että hänestä tulisi isona tiedemies.
Koulutus
Lukion päättötodistuksen jälkeen Mello meni Brownin yliopistoon, jossa hän opiskeli biokemiaa ja molekyylibiologiaa. Brownin opintojensa jälkeen Mello lähti Coloradon Boulderiin opiskelemaan lisää ja sitten Harvardin yliopistoon. Hän väitteli tohtoriksi Harvardissa vuonna 1990.
Nobel-palkinto
Vuonna 2006 Mello ja Fire saivat Nobelin palkinnon vuonna 1998 julkaistusta työstään. Kirjoituksessa raportoidaan, että pienet kaksisäikeisen RNA:n (dsRNA) pätkät sammuttivat tehokkaasti tietyt geenit ja aiheuttivat siten dsRNA:n sekvenssejä vastaavien sanansaattajien RNA:n (mRNA) tuhoutumisen. Tämän seurauksena mRNA:ta ei voida kääntää proteiiniksi.
Fire ja Mello havaitsivat, että dsRNA oli paljon tehokkaampi geenien vaimentamisessa kuin aiemmin kuvattu menetelmä, jossa RNA-interferenssi toteutettiin yksijuosteisella RNA:lla. Koska havaittuun vaikutukseen tarvittiin vain pieni määrä dsRNA-molekyylejä, Fire ja Mello ehdottivat, että kyseessä oli katalyyttinen prosessi. Myöhemmät tutkimukset vahvistivat tämän hypoteesin.
Ruotsin Karoliinisen instituutin myöntämässä Nobel-palkintoselityksessä todetaan: "Tämän vuoden Nobel-palkitut ovat löytäneet perustavanlaatuisen mekanismin geneettisen informaation kulun hallitsemiseksi". British Broadcasting Corporation (BBC) siteerasi Medical Research Councilin ihmisgenetiikan yksikön johtajaa Nick Hastieta tutkimuksen laajuudesta ja vaikutuksista:
"On hyvin epätavallista, että jokin työ mullistaa täysin koko tavan, jolla ajattelemme biologisia prosesseja ja säätelyä, mutta tämä on avannut aivan uuden alan biologiassa".
Palkinnot ja kunniamaininnat
Myöntämisvuoden mukaan:
- National Academy of Sciences Award in Molecular Biology -palkinnon toinen saaja (Andrew Firen kanssa) vuonna 2003.
- Rockefellerin yliopiston myöntämä biolääketieteen Wiley-palkinto (yhdessä Andrew Firen, Thomas Tuschlin ja David Baulcomben kanssa) vuonna 2003.
- Valittiin Kansallisen tiedeakatemian jäseneksi vuonna 2005.
- Brandeisin yliopiston Lewis S. Rosenstiel -palkinnon (yhdessä Victor Ambrosin, Andrew Firen ja Gary Ruvkunin kanssa) saajana lääketieteen tutkimuksen ansiokkaasta työstä vuonna 2005.
- Gairdner-säätiön kansainvälisen palkinnon toinen saaja (Andrew Firen kanssa) vuonna 2005.
- Massry-palkinnon toinen saaja (Andrew Firen ja David Baulcomben kanssa) vuonna 2005.
- Paul Ehrlich- ja Ludwig Darmstaedter -palkinnon toinen saaja (Andrew Firen kanssa) vuonna 2006.
- Johnson & Johnsonin myöntämä Dr. Paul Janssen -palkinto biolääketieteellisestä tutkimuksesta vuonna 2006.
- Fysiologian tai lääketieteen Nobel-palkinnon toinen saaja (Andrew Firen kanssa) vuonna 2006.
- Brownin yliopisto myönsi hänelle kunniatohtorin arvonimen vuonna 2007. Hän piti pääpuheenvuoron ylioppilasjuhlassa.
Etsiä