Филипп Холлигер

Филипп Холлигер
Филипп Холлигер
Альма-матер	ETH Zurich , Центр белковой инженерии MRC (доктор философии)
	Научная карьера
Поля	Молекулярная биология , Синтетическая биология , Ксенобиология
Учреждения	MRC Центр белковой инженерии , Лаборатория молекулярной биологии MRC
Диссертация	Фрагменты мультивалентных и биспецифических антител из E. coli (1994).
Докторантура	Сэр Грегори Винтер , профессор Тим Ричмонд
Веб-сайт	https://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 (XNA). ^[1] и РНК- инженерия. ^[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 Цюриха , Швейцария , где он работал со Стивеном Беннером , и степень доктора философии. Степень доктора 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]

Находясь в лаборатории Уинтера, Холлигер разработал новый тип фрагмента биспецифического антитела , названный диателом , и работал над выяснением пути заражения нитчатыми бактериофагами . ^[7]^[8]

После того, как он стал независимым руководителем группы в MRC LMB, Холлигер переключил свое внимание 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 in vitro эволюции , Холлигер и его коллеги смогли перепрограммировать репликативные ДНК-полимеразы для синтеза и обратной транскрипции синтетических генетических полимеров с совершенно 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 осуществить эволюцию лигандов XNA ( аптамеров ) in vitro. ^[1] и катализаторы XNA, подобные ферментам РНК (известным как рибозимы ), называемые XNAzymes. ^[12] а также разработка простых наноструктур XNA. ^[13] Неестественный химический состав основной цепи молекул XNA демонстрирует новые и полезные свойства. Например, в отличие от природных нуклеиновых кислот, некоторые XNA не могут легко расщепляться организмом человека или химически гораздо более стабильны. Недавно Холлигер также описал синтез и эволюцию XNA с незаряженным остовом, показав, что генетическая функция (т.е. наследственность и эволюция) возможна – в отличие от предыдущих предположений – даже в отсутствие заряженного остова. ^[14]

Происхождение жизни

Холлигер также внес вклад в лучшее понимание ранних этапов возникновения жизни . ^[2]^[3] Один из сценариев, получивший название « гипотеза мира РНК» , предполагает, что ключевым событием в возникновении жизни было появление молекулы РНК, способной к самовоспроизведению и эволюции, что положило начало первичной биологии (без ДНК и белков), которая полагалась на РНК в качестве источника энергии. основные строительные блоки. Начав с ранее открытого рибозима с РНК-полимеразной активностью, Холлигер и его коллеги первоначально разработали рибозим РНК-полимеразы, способный синтезировать другой рибозим. ^[15] и, следовательно, последовательности РНК длиннее, чем она сама. ^[16] Совсем недавно он описал первый рибозим полимеразы, который может использовать триплеты нуклеотидов для копирования высокоструктурированных матриц РНК. ^[17] включая его сегменты.

В ходе этой работы Холлигер исследовал свойства водяного льда , простой среды, вероятно, широко распространенной на ранней Земле , и обнаружил, что он способствует активности, стабильности и эволюции рибозимов РНК-полимеразы. ^[16] и способность различных пулов последовательностей РНК рекомбинировать, увеличивая сложность пула. ^[18] Он также обнаружил, что крутые градиенты концентрации и температуры, возникающие в результате циклов замораживания-оттаивания, можно использовать для управления сборкой и сворачиванием рибозимов, действуя подобно шаперонам в современной биологии. ^[19]

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Пиньейру, Витор Б.; Тейлор, Александр И.; Козенс, Кристофер; Абрамов Михаил; Рендерс, Марлин; Чжан, Су; Чапут, Джон К.; Венгель, Йеспер; Пик-Чью, Шью-Ю; Маклафлин, Стивен Х.; Хердевейн, Пит; Холлигер, Филипп (20 апреля 2012 г.). «Синтетические генетические полимеры, способные к наследственности и эволюции» . Наука . 336 (6079): 341–344. Бибкод : 2012Sci...336..341P . дои : 10.1126/science.1217622 . ISSN 0036-8075 . ПМЦ 3362463 . ПМИД 22517858 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Вокнер, Аниела; Аттуотер, Джеймс; Коулсон, Алан; Холлигер, Филипп (08 апреля 2011 г.). «Катализируемая рибозимами транскрипция активного рибозима» . Наука . 332 (6026): 209–212. Бибкод : 2011Sci...332..209W . дои : 10.1126/science.1200752 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 21474753 . S2CID 39990861 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Геддес, Линда. «Первая жизнь на Земле могла возникнуть во льду» . Новый учёный . Проверено 16 мая 2021 г.
^ «Профили руководителей группы Лаборатории молекулярной биологии МРЦ» . Сайт ЛМБ .
^ «Фил Холлигер - Биография» . Веб-сайт лаборатории Холлигера .
^ Холлигер, Филипп (1994). Фрагменты мультивалентных и биспецифических антител E.coli: новые стратегии диагностики и терапии бактерий на основе антител . ETH Цюрих (Диссертация). дои : 10.3929/ethz-a-001469985 . hdl : 20.500.11850/142158 .
^ Холлигер, П.; Просперо, Т.; Винтер, Г. (15 июля 1993 г.). « Диантела»: небольшие фрагменты бивалентных и биспецифических антител» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (14): 6444–6448. Бибкод : 1993PNAS...90.6444H . дои : 10.1073/pnas.90.14.6444 . ISSN 0027-8424 . ПМК 46948 . ПМИД 8341653 .
^ Холлигер, П.; Рихманн, Л. (15 февраля 1997 г.). «Консервативный путь заражения нитчатых бактериофагов подтверждается структурой домена проникновения через мембрану второстепенного белка оболочки g3p фага fd» . Структура . 5 (2): 265–275. дои : 10.1016/s0969-2126(97)00184-6 . ISSN 0969-2126 . ПМИД 9032075 .
^ Гадесси, Ф.Дж.; Онг, Дж.Л.; Холлигер, П. (27 марта 2001 г.). «Направленная эволюция функции полимеразы путем разделенной саморепликации» . Труды Национальной академии наук . 98 (8): 4552–4557. Бибкод : 2001PNAS...98.4552G . дои : 10.1073/pnas.071052198 . ISSN 0027-8424 . ПМК 31872 . ПМИД 11274352 .
^ «Найдите людей в сообществах EMBO» . People.embo.org . Проверено 15 сентября 2020 г.
^ «Синтетические молекулы XNA могут развиваться и хранить генетическую информацию, как и ДНК» . Откройте для себя журнал . Проверено 16 мая 2021 г.
^ Коглан, Энди. «Синтетические ферменты намекают на жизнь без ДНК и РНК» . Новый учёный .
^ Баррас, Колин. «Искусственная ДНК складывается в пакеты, которые могут выжить внутри нас» . Новый учёный .
^ Арангунди-Франклин, Себастьян; Тейлор, Александр И.; Поребски, Бенджамин Т.; Генна, Вито; Пик-Жевать, Шить; Вайсман, Александра; Вудгейт, Роджер; Ороско, Модесто; Холлигер, Филипп (июнь 2019 г.). «Синтетический генетический полимер с незаряженной основной цепью на основе алкилфосфонатных нуклеиновых кислот» . Природная химия . 11 (6): 533–542. Бибкод : 2019НатЧ..11..533А . дои : 10.1038/s41557-019-0255-4 . ISSN 1755-4349 . ПМК 6542681 . ПМИД 31011171 .
^ Вокнер, Аниела; Аттуотер, Джеймс; Коулсон, Алан; Холлигер, Филипп (8 апреля 2011 г.). «Катализируемая рибозимами транскрипция активного рибозима» . Наука . 332 (6026): 209–212. Бибкод : 2011Sci...332..209W . дои : 10.1126/science.1200752 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 21474753 . S2CID 39990861 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Аттуотер, Джеймс; Вокнер, Аниела; Холлигер, Филипп (декабрь 2013 г.). «Эволюция рибозимной активности РНК-полимеразы во льду» . Природная химия . 5 (12): 1011–1018. Бибкод : 2013НатЧ...5.1011А . дои : 10.1038/nchem.1781 . ISSN 1755-4349 . ПМК 3920166 . ПМИД 24256864 .
^ Аттуотер, Джеймс; Рагурам, Адитья; Моргунов Алексей С; Джанни, Эдоардо; Холлигер, Филипп (15 мая 2018 г.). «Синтез РНК, катализируемый рибозимами, с использованием триплетных строительных блоков» . электронная жизнь . 7 : е35255. дои : 10.7554/eLife.35255 . ISSN 2050-084X . ПМК 6003772 . ПМИД 29759114 . S2CID 46889517 .
^ 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 к лигированию и рекомбинации» . электронная жизнь . 7 : e43022. doi : 10.7554/eLife.43022 . ISSN 2050-084X . ПМК 6289569 . ПМИД 30461419 .
^ Мучлер, Ханнес; Вокнер, Аниела; Холлигер, Филипп (июнь 2015 г.). «Циклы замораживания-оттаивания как движущие силы сложной сборки рибозимов» . Природная химия . 7 (6): 502–508. Бибкод : 2015НатЧ...7..502М . дои : 10.1038/nchem.2251 . ISSN 1755-4349 . ПМЦ 4495579 . ПМИД 25991529 .

[:1-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Пиньейру, Витор Б.; Тейлор, Александр И.; Козенс, Кристофер; Абрамов Михаил; Рендерс, Марлин; Чжан, Су; Чапут, Джон К.; Венгель, Йеспер; Пик-Чью, Шью-Ю; Маклафлин, Стивен Х.; Хердевейн, Пит; Холлигер, Филипп (20 апреля 2012 г.). «Синтетические генетические полимеры, способные к наследственности и эволюции» . Наука . 336 (6079): 341–344. Бибкод : 2012Sci...336..341P . дои : 10.1126/science.1217622 . ISSN 0036-8075 . ПМЦ 3362463 . ПМИД 22517858 .

[:2-2] Перейти обратно: ^а ^б Вокнер, Аниела; Аттуотер, Джеймс; Коулсон, Алан; Холлигер, Филипп (08 апреля 2011 г.). «Катализируемая рибозимами транскрипция активного рибозима» . Наука . 332 (6026): 209–212. Бибкод : 2011Sci...332..209W . дои : 10.1126/science.1200752 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 21474753 . S2CID 39990861 .

[:3-3] Перейти обратно: ^а ^б Геддес, Линда. «Первая жизнь на Земле могла возникнуть во льду» . Новый учёный . Проверено 16 мая 2021 г.

[4] «Профили руководителей группы Лаборатории молекулярной биологии МРЦ» . Сайт ЛМБ .

[5] «Фил Холлигер - Биография» . Веб-сайт лаборатории Холлигера .

[:0-6] Холлигер, Филипп (1994). Фрагменты мультивалентных и биспецифических антител E.coli: новые стратегии диагностики и терапии бактерий на основе антител . ETH Цюрих (Диссертация). дои : 10.3929/ethz-a-001469985 . hdl : 20.500.11850/142158 .

[7] Холлигер, П.; Просперо, Т.; Винтер, Г. (15 июля 1993 г.). « Диантела»: небольшие фрагменты бивалентных и биспецифических антител» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (14): 6444–6448. Бибкод : 1993PNAS...90.6444H . дои : 10.1073/pnas.90.14.6444 . ISSN 0027-8424 . ПМК 46948 . ПМИД 8341653 .

[8] Холлигер, П.; Рихманн, Л. (15 февраля 1997 г.). «Консервативный путь заражения нитчатых бактериофагов подтверждается структурой домена проникновения через мембрану второстепенного белка оболочки g3p фага fd» . Структура . 5 (2): 265–275. дои : 10.1016/s0969-2126(97)00184-6 . ISSN 0969-2126 . ПМИД 9032075 .

[9] Гадесси, Ф.Дж.; Онг, Дж.Л.; Холлигер, П. (27 марта 2001 г.). «Направленная эволюция функции полимеразы путем разделенной саморепликации» . Труды Национальной академии наук . 98 (8): 4552–4557. Бибкод : 2001PNAS...98.4552G . дои : 10.1073/pnas.071052198 . ISSN 0027-8424 . ПМК 31872 . ПМИД 11274352 .

[10] «Найдите людей в сообществах EMBO» . People.embo.org . Проверено 15 сентября 2020 г.

[11] «Синтетические молекулы XNA могут развиваться и хранить генетическую информацию, как и ДНК» . Откройте для себя журнал . Проверено 16 мая 2021 г.

[:6-12] Коглан, Энди. «Синтетические ферменты намекают на жизнь без ДНК и РНК» . Новый учёный .

[:8-13] Баррас, Колин. «Искусственная ДНК складывается в пакеты, которые могут выжить внутри нас» . Новый учёный .

[14] Арангунди-Франклин, Себастьян; Тейлор, Александр И.; Поребски, Бенджамин Т.; Генна, Вито; Пик-Жевать, Шить; Вайсман, Александра; Вудгейт, Роджер; Ороско, Модесто; Холлигер, Филипп (июнь 2019 г.). «Синтетический генетический полимер с незаряженной основной цепью на основе алкилфосфонатных нуклеиновых кислот» . Природная химия . 11 (6): 533–542. Бибкод : 2019НатЧ..11..533А . дои : 10.1038/s41557-019-0255-4 . ISSN 1755-4349 . ПМК 6542681 . ПМИД 31011171 .

[:11-15] Вокнер, Аниела; Аттуотер, Джеймс; Коулсон, Алан; Холлигер, Филипп (8 апреля 2011 г.). «Катализируемая рибозимами транскрипция активного рибозима» . Наука . 332 (6026): 209–212. Бибкод : 2011Sci...332..209W . дои : 10.1126/science.1200752 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 21474753 . S2CID 39990861 .

[:14-16] Перейти обратно: ^а ^б Аттуотер, Джеймс; Вокнер, Аниела; Холлигер, Филипп (декабрь 2013 г.). «Эволюция рибозимной активности РНК-полимеразы во льду» . Природная химия . 5 (12): 1011–1018. Бибкод : 2013НатЧ...5.1011А . дои : 10.1038/nchem.1781 . ISSN 1755-4349 . ПМК 3920166 . ПМИД 24256864 .

[:16-17] Аттуотер, Джеймс; Рагурам, Адитья; Моргунов Алексей С; Джанни, Эдоардо; Холлигер, Филипп (15 мая 2018 г.). «Синтез РНК, катализируемый рибозимами, с использованием триплетных строительных блоков» . электронная жизнь . 7 : е35255. дои : 10.7554/eLife.35255 . ISSN 2050-084X . ПМК 6003772 . ПМИД 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 к лигированию и рекомбинации» . электронная жизнь . 7 : e43022. doi : 10.7554/eLife.43022 . ISSN 2050-084X . ПМК 6289569 . ПМИД 30461419 .

[:20-19] Мучлер, Ханнес; Вокнер, Аниела; Холлигер, Филипп (июнь 2015 г.). «Циклы замораживания-оттаивания как движущие силы сложной сборки рибозимов» . Природная химия . 7 (6): 502–508. Бибкод : 2015НатЧ...7..502М . дои : 10.1038/nchem.2251 . ISSN 1755-4349 . ПМЦ 4495579 . ПМИД 25991529 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]