編譯 許林玉

RNA剪接是指將“無義”序列從真核生物信使RNA(mRNA)中去除的過程。克里斯汀·格思里(Christine Guthrie)提出的許多基本概念,構成了我們對這一重要細胞活動的認識。她的邏輯準確無誤,視野獨具創見,聲音鏗鏘有力,并由此改變了一個新生領域,持續影響著她的數十位學生的學術生涯。克里斯汀于2022年7月1日去世,享年77歲。
克里斯汀于1945年4月27日出生在紐約布魯克林,由其母親、作家艾琳·坎彭(Irene Kampen)獨自撫養長大。1966年,克里斯汀獲得密歇根大學動物學學士學位,4年后在威斯康星大學獲得生物化學博士學位。1973年,她被聘為加州大學舊金山分校(UCSF)生物化學和生物物理學系的第一位女性教師,并在那里一直工作到2014年退休。
在接受核糖體專家野村正安(Masayasu Nomura)的研究生培訓中,克里斯汀立下了終生從各學科中汲取養分的宏愿。她被在試管中完成核糖體組裝所需的熱量深深吸引,并產生了一個足以決定其職業生涯的洞見——也許細胞中的核糖體組裝也很容易在寒冷環境中陷入困境。為了驗證這一想法,她培養出了在低溫環境下停止生長的大腸桿菌突變體,并使用生物化學方法分析它們的核糖體組裝。許多突變體積累了部分與試管反應中觀察到的中間產物相匹配的核糖體,從而驗證了從體外實驗中推斷出的通路的生物相關性。
1977年,科學家在哺乳動物身上發現了RNA剪接現象,這引起了克里斯汀的興趣,特別是當這種生物活動發現于酵母菌中的釀酒酵母(一種遺傳上可控制的模式生物)中之后。她的同事對源于單細胞真核生物的經驗是否適用于后生動物持懷疑態度,但在經過多年毫無結果的實驗后,克里斯汀最終通過不懈努力,在酵母菌中確定了對哺乳動物剪接至關重要的小核RNA(snRNA)。酵母菌中有多個snRNA在序列和大小上與哺乳動物的snRNA存在差異,但破壞其基因會導致剪接缺陷,從而證明了在進化層面上具有不同親緣關系的生物體之間有相同的遺傳功能。
克里斯汀還進行了精巧的遺傳篩選,并與嚴格的生物化學方法相結合,揭示了剪接體功能的核心原則和剪接體蛋白的具體作用。她發現,剪接是由snRNA和mRNA底物中的一系列堿基配對相互作用促成的。這些相互作用通過剪接體內部的大規模重新排列實現,而被稱為DEAH-box RNA解旋酶的蛋白家族成員可確保這些活動以正確的順序和高保真度發生。這項工作和其他工作表明,snRNA主要作用于催化剪接化學反應,而蛋白質則可保證反應的準確性。
在加州大學舊金山分校,克里斯汀參與創立了美國一流的生物醫學研究生項目之一。她講授的基礎課程生物調控機制深得跨學科方法的精髓,闡明了核心細胞過程的原理。
在職業生涯中,克里斯汀一直在與性別歧視做斗爭。從聽到野村說“女孩不適合從事生物化學工作”開始,克里斯汀就決心為女學生創造一個培養空間。她參加了一個女性科學家支持小組,樹立了自我關懷的榜樣。
作為導師,克里斯汀非凡的能力體現在她對學生的信任上。她要求學生獨立、勤奮,并具有批判性思維。克里斯汀在攻克科學難題時總是不遺余力,她的活力充滿了感染力,讓每一個人都能夠滿懷熱忱參與其中。
克里斯汀生性幽默,喜歡荒誕不經的事情,會在觀看精心制作的致敬視頻(包括以《她用科學蒙蔽了我》為音樂背景對克里斯汀進行的惡搞,以及完整版音樂劇 《剪接之聲》)時開懷大笑。
克里斯汀以其敏銳的思維和堅韌不拔的精神,為整個RNA學界注入了活力。
資料來源 Science