کاربر:Hamidreza/صفحه تمرین۳: تفاوت میان نسخه‌ها

از ایران پدیا
پرش به ناوبری پرش به جستجو
Hamidreza (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
Hamidreza (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
 
(۳ نسخهٔ میانی ویرایش شده توسط ۲ کاربر نشان داده نشد)
خط ۱: خط ۱:
{{جعبه اطلاعات دانشمند
{{جعبه اطلاعات دانشمند
| نام                    = امانوئل شارپانتیه
| نام                    = جی. مایکل بیشاپ
| نام انگلیسی            = Emmanuelle Charpentier
| نام انگلیسی            = J. Michael Bishop
| تصویر                  =امانوئل شارپانتیه.jpg
| تصویر                  =جی. مایکل بیشاپ.jpg
| توضیح تصویر            =
| توضیح تصویر            =
| نام اصلی              = امانوئل ماری شارپانتیه
| نام اصلی              = جان مایکل بیشاپ
| زمینه فعالیت          = میکروب‌شناسی، ژنتیک و زیست‌شناسی مولکولی
| زمینه فعالیت          = پزشکی، ویروس‌شناسی و زیست‌شناسی سرطان
| ملیت                  = فرانسوی
| ملیت                  = آمریکایی
| تاریخ تولد            = ۱۱ دسامبر ۱۹۶۸
| تاریخ تولد            = ۲۲ فوریهٔ ۱۹۳۶
| محل تولد              = ژوویزی-سور-اورژ، فرانسه
| محل تولد              = یورک، پنسیلوانیا، ایالات متحده
| والدین                =
| والدین                =
| تاریخ مرگ              =
| تاریخ مرگ              = ۲۰ مارس ۲۰۲۶
| محل مرگ                =
| محل مرگ                = سان‌فرانسیسکو، کالیفرنیا، ایالات متحده
| علت مرگ                =
| علت مرگ                =
| محل زندگی              = برلین، آلمان
| محل زندگی              = سان‌فرانسیسکو، ایالات متحده
| مختصات محل زندگی      =
| مختصات محل زندگی      =
| مدفن                  =
| مدفن                  =
| در زمان حکومت          =
| در زمان حکومت          =
| اتفاقات مهم            = کشف و توسعهٔ سامانهٔ ویرایش ژن CRISPR-Cas9
| اتفاقات مهم            = کشف منشأ سلولی انکوژن‌های رتروویروسی
| نام دیگر              = امانوئل شارپانتیه
| نام دیگر              = مایکل بیشاپ
| لقب                    =
| لقب                    =
| بنیانگذار              = از بنیان‌گذاران ویرایش ژن CRISPR-Cas9
| بنیانگذار              = از بنیان‌گذاران زیست‌شناسی مولکولی سرطان
| پیشه                  = میکروب‌شناس، ژنتیک‌دان و استاد دانشگاه
| پیشه                  = پزشک، پژوهشگر و استاد دانشگاه
| سال‌های فعالیت        = از دههٔ ۱۹۹۰
| سال‌های فعالیت        = از دههٔ ۱۹۶۰
| سبک پژوهشی            = زیست‌شناسی عفونت، RNA و ویرایش ژن
| سبک پژوهشی            = ویروس‌شناسی مولکولی و ژنتیک سرطان
| آثار مهم              = شناسایی tracrRNA و بازطراحی سامانهٔ CRISPR-Cas9
| آثار مهم              = کشف پروتو-انکوژن‌ها و نقش آن‌ها در سرطان
| مقالات                =
| مقالات                =
| جوایز                  = جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۰؛ جایزهٔ پیشرفت علمی
| جوایز                  = جایزهٔ نوبل فیزیولوژی یا پزشکی ۱۹۸۹؛ نشان ملی علوم
| علت شهرت              = توسعهٔ قیچی‌های ژنتیکی CRISPR-Cas9
| علت شهرت              = کشف این‌که انکوژن‌های ویروسی از ژن‌های طبیعی سلول منشأ می‌گیرند
| تأثیرگذاشته بر        = ژنتیک، پزشکی، کشاورزی و زیست‌فناوری
| تأثیرگذاشته بر        = سرطان‌شناسی، ژنتیک و درمان‌های هدفمند سرطان
| تأثیرپذیرفته از        = میکروب‌شناسی، ایمنی باکتریایی و زیست‌شیمی RNA
| تأثیرپذیرفته از        = ویروس‌شناسی و زیست‌شناسی مولکولی
| وبگاه                  = https://www.mpg.de/9343753/science-of-pathogens-charpentier
| وبگاه                  = https://profiles.ucsf.edu/j.michael.bishop
| تحصیلات                = دکترای میکروب‌شناسی، انستیتو پاستور
| تحصیلات                = دکترای پزشکی، دانشکدهٔ پزشکی هاروارد
| دانشگاه                = واحد ماکس پلانک برای علم عوامل بیماری‌زا
| دانشگاه                = دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو
| حوزه                  = CRISPR-Cas9، RNA و زیست‌شناسی عوامل بیماری‌زا
| حوزه                  = انکوژن‌ها و زیست‌شناسی سرطان
| همسر                  =
| همسر                  =
| فرزندان                =
| فرزندان                =
خط ۴۰: خط ۴۰:
}}
}}


'''امانوئل شارپانتیه''' ('''Emmanuelle Charpentier'''؛ زادهٔ ۱۱ دسامبر ۱۹۶۸) میکروب‌شناس، ژنتیک‌دان و زیست‌شناس مولکولی فرانسوی است. او به‌خاطر کشف و توسعهٔ سامانهٔ ویرایش ژن '''CRISPR-Cas9''' شناخته می‌شود. شارپانتیه در سال ۲۰۲۰، به‌طور مشترک با [[جنیفر دودنا]]، جایزهٔ نوبل شیمی را دریافت کرد. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای توسعهٔ روشی برای ویرایش ژنوم» اعلام شد.<ref name="نوبل-اطلاعات">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/charpentier/facts/ Emmanuelle Charpentier – Facts، وبگاه رسمی جایزهٔ نوبل]</ref>
'''جان مایکل بیشاپ''' ('''J. Michael Bishop'''؛ ۲۲ فوریهٔ ۱۹۳۶ – ۲۰ مارس ۲۰۲۶) پزشک، ویروس‌شناس و زیست‌شناس سرطان آمریکایی بود. او به‌خاطر کشف منشأ سلولی ژن‌هایی که می‌توانند باعث سرطان شوند، شناخته می‌شود. بیشاپ و [[هارولد وارموس]] در سال ۱۹۸۹ به‌طور مشترک جایزهٔ نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را دریافت کردند. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای کشف منشأ سلولی انکوژن‌های رتروویروسی» اعلام شد.<ref name="نوبل-اطلاعات">[https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1989/bishop/facts/ J. Michael Bishop – Facts، وبگاه رسمی جایزهٔ نوبل]</ref>


CRISPR-Cas9 ابزاری مولکولی است که می‌تواند DNA را در محل مشخصی ببُرد. پژوهشگر با طراحی یک RNA راهنما، جای موردنظر را در مادهٔ ژنتیکی تعیین می‌کند. پروتئین Cas9 سپس DNA را در همان نقطه قطع می‌کند و سلول با سازوکارهای ترمیمی خود، تغییر ایجادشده را اصلاح یا توالی تازه‌ای را وارد می‌کند. این روش ویرایش ژن را سریع‌تر، دقیق‌تر و در دسترس‌تر از بسیاری از روش‌های پیشین کرد.
کشف بیشاپ و وارموس نگاه دانشمندان به سرطان را تغییر داد. پیش از این تصور می‌شد ژن‌های سرطان‌زا عمدتاً ویژگی اختصاصی ویروس‌های عامل سرطان هستند. پژوهش آن‌ها نشان داد که این ژن‌ها در اصل از ژن‌های طبیعی سلول‌های جانوری منشأ می‌گیرند و ویروس‌ها می‌توانند نسخه‌ای از آن‌ها را با خود حمل کنند. اگر این ژن‌ها بر اثر جهش یا تغییرات دیگر فعال شوند، تنظیم رشد و تقسیم سلول به هم می‌خورد و تومور شکل می‌گیرد.


== زندگی و تحصیلات ==
== زندگی و تحصیلات ==


امانوئل شارپانتیه در ژوویزی-سور-اورژ، در جنوب پاریس، متولد شد. او بین سال‌های ۱۹۸۶ تا ۱۹۹۲ در دانشگاه پیر و ماری کوری در پاریس زیست‌شناسی، میکروب‌شناسی، زیست‌شیمی و ژنتیک خواند. سپس به انستیتو پاستور رفت و در سال ۱۹۹۵ دکترای میکروب‌شناسی دریافت کرد.<ref name="ماکس-پلانک">[https://www.mpg.de/9343753/science-of-pathogens-charpentier Prof. Emmanuelle Charpentier, Ph.D.، انجمن ماکس پلانک]</ref>
جی. مایکل بیشاپ در ۲۲ فوریهٔ ۱۹۳۶ در شهر یورک در ایالت پنسیلوانیا متولد شد. او در ناحیه‌ای روستایی در کرانهٔ غربی رودخانهٔ سوسکوهانا بزرگ شد. پدرش کشیش لوتری بود و خانوادهٔ او زندگی ساده‌ای داشتند. بیشاپ در کودکی به تاریخ، موسیقی و ادبیات علاقه‌مند بود و در ابتدا مسیر حرفه‌ای مشخصی در علوم زیستی نداشت.<ref name="نوبل-زندگی">[https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1989/bishop/biographical/ J. Michael Bishop – Biographical، وبگاه رسمی جایزهٔ نوبل]</ref>


شارپانتیه برای ادامهٔ پژوهش به ایالات متحده رفت. او در دانشگاه راکفلر نیویورک، مرکز پزشکی دانشگاه نیویورک و بیمارستان پژوهشی کودکان سنت جود در ممفیس فعالیت کرد. این دوره او را با زیست‌شناسی مولکولی، تنظیم ژن‌ها و سازوکارهای عفونت باکتریایی آشنا کرد.
او در کالج گتیسبورگ تحصیل کرد و رشتهٔ شیمی را برگزید. بیشاپ در ابتدا قصد داشت پزشک شود، اما در دوران دانشگاه به آموزش و پژوهش علمی علاقه‌مند شد. سپس وارد دانشکدهٔ پزشکی هاروارد شد. در آنجا دریافت که مسیر پیشرفت در زیست‌پزشکی تنها از راه طبابت نمی‌گذرد و پژوهش بنیادی نقش مهمی دارد.


در سال ۲۰۰۲، شارپانتیه سرپرستی یک آزمایشگاه و استادی مهمان در دانشگاه وین را بر عهده گرفت. او در سال‌های بعد در دانشگاه وین، آزمایشگاه پزشکی عفونت مولکولی سوئد در دانشگاه اومئو و مرکز هلمهولتس برای پژوهش عفونت در براونشوایگ کار کرد. در سال ۲۰۱۵ به عضویت علمی انجمن ماکس پلانک درآمد و از سال ۲۰۱۸ مدیر و مدیر علمی واحد ماکس پلانک برای علم عوامل بیماری‌زا در برلین است.<ref name="ماکس-پلانک" />
بیشاپ پس از دریافت مدرک پزشکی، دوره‌ای را در بیمارستان عمومی ماساچوست گذراند و در سال‌های بعد در برنامهٔ آموزش پژوهشی مؤسسهٔ ملی سلامت ایالات متحده فعالیت کرد. او در این دوره با مطالعهٔ تکثیر ویروس فلج اطفال و ویروس‌های جانوری، به زیست‌شناسی مولکولی علاقه‌مند شد. در سال ۱۹۶۸ به هیئت علمی دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو پیوست و بیشتر دوران علمی خود را در آن دانشگاه گذراند.<ref name="یوسی‌اس‌اف">[https://profiles.ucsf.edu/j.michael.bishop J. Michael Bishop, MD، دانشگاه کالیفرنیا سان‌فرانسیسکو]</ref>


== پژوهش دربارهٔ باکتری‌ها و RNA ==
== همکاری با هارولد وارموس ==


تمرکز اصلی شارپانتیه مطالعهٔ عوامل بیماری‌زا و سازوکارهایی بود که باکتری‌ها برای مقابله با ویروس‌ها به کار می‌برند. او به‌ویژه روی باکتری استرپتوکوک پیوژنز کار کرد؛ باکتری‌ای که می‌تواند بیماری‌هایی مانند گلودرد استرپتوکوکی، عفونت‌های پوستی و عفونت‌های شدیدتر ایجاد کند.
بیشاپ در دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو با هارولد وارموس همکاری کرد. آن‌ها پژوهش خود را بر ویروس سارکومای روس، یک رتروویروس عامل سرطان در جوجه‌ها، متمرکز کردند. این ویروس در سلول‌های آلوده تغییراتی ایجاد می‌کرد که به رشد تومور می‌انجامید.


باکتری‌ها نیز مانند دیگر جانداران در معرض حملهٔ ویروس‌ها قرار می‌گیرند. برخی باکتری‌ها سامانه‌ای ایمنی دارند که قطعاتی از DNA ویروس را در خود نگه می‌دارد. اگر همان ویروس دوباره وارد سلول شود، سامانهٔ CRISPR می‌تواند DNA ویروس را شناسایی و برای نابودی به آنزیم Cas واگذار کند.
پژوهشگران می‌خواستند بدانند ژن ویروسی مسئول ایجاد سرطان چگونه عمل می‌کند. آنان ژن سرطان‌زای ویروس را که '''v-src''' نام گرفت، جدا و با ژن‌های سلول‌های طبیعی مقایسه کردند. نتیجهٔ آزمایش‌ها شگفت‌آور بود: نسخه‌ای بسیار مشابه از این ژن در DNA سلول‌های سالم جوجه و دیگر جانوران وجود داشت.


پژوهش‌های پیشین نشان داده بود که CRISPR و پروتئین‌های وابسته به آن در دفاع باکتری‌ها نقش دارند، اما اجزای RNA و شیوهٔ تنظیم این سامانه به‌طور کامل شناخته نشده بود. شارپانتیه با بررسی RNAهای موجود در استرپتوکوک پیوژنز، مولکولی ناشناخته را شناسایی کرد که بعدها '''tracrRNA''' نام گرفت.<ref name="نوبل-بیانیه">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/press-release/ The Nobel Prize in Chemistry 2020، بیانیهٔ آکادمی سلطنتی علوم سوئد]</ref>
این یافته نشان داد که ویروس ژن سرطان‌زا را از هیچ خلق نکرده است. ویروس در طول تکامل، نسخه‌ای از یک ژن طبیعی سلول را گرفته و با خود حمل کرده بود. ژن طبیعی '''c-src''' بخشی از سامانهٔ تنظیم رشد و پیام‌رسانی سلول بود. هنگامی که نسخهٔ ویروسی آن تغییر کرد یا به شکل نامناسبی فعال شد، می‌توانست سلول را به سمت سرطانی‌شدن سوق دهد.<ref name="نوبل-بیانیه">[https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1989/press-release/ The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1989، بیانیهٔ مجمع نوبل]</ref>


== کشف tracrRNA و سامانهٔ CRISPR ==
== پروتو-انکوژن‌ها و سرطان ==


شارپانتیه در سال ۲۰۱۱ نشان داد که tracrRNA بخشی ضروری از سامانهٔ CRISPR/Cas باکتری است. این RNA با RNA دیگری به نام crRNA همکاری می‌کند. crRNA توالی هدف را مشخص می‌کند و tracrRNA ساختار لازم برای فعال‌شدن سامانه و هدایت پروتئین Cas9 را فراهم می‌سازد.
ژن‌های طبیعی سلول که توانایی تبدیل‌شدن به ژن‌های سرطان‌زا را دارند، پروتو-انکوژن نامیده می‌شوند. این ژن‌ها در حالت طبیعی برای رشد، تقسیم، تمایز و بقای سلول ضروری‌اند. سلول برای آن‌که به‌درستی رشد کند، باید پیام‌های دقیقی دربارهٔ زمان تقسیم و زمان توقف دریافت کند.


این کشف نشان داد که «قیچی ژنتیکی» CRISPR/Cas9 فقط یک پروتئین منفرد نیست، بلکه سامانه‌ای از RNA و پروتئین است. RNAها اطلاعات لازم برای شناسایی DNA بیگانه را حمل می‌کنند و Cas9 وظیفهٔ برش DNA را انجام می‌دهد. به این ترتیب، سازوکار دفاعی طبیعی باکتری می‌تواند به ابزاری برای مهندسی ژن تبدیل شود.
اگر پروتو-انکوژن بر اثر جهش تغییر کند، تعداد نسخه‌های آن افزایش یابد یا بیش از اندازه فعال شود، ممکن است پیام‌های رشد به‌طور مداوم صادر شوند. در این حالت، سلول بدون توجه به نیاز بافت تقسیم می‌شود. جهش در ژن‌های تنظیم‌کنندهٔ رشد می‌تواند همراه با تغییرات دیگری در ژنوم، به ایجاد سرطان کمک کند.


شارپانتیه پس از انتشار نتایج خود در سال ۲۰۱۱، همکاری با جنیفر دودنا، زیست‌شیمی‌دان آمریکایی دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، را آغاز کرد. دودنا در مطالعهٔ RNA و ساختار مولکولی پروتئین‌ها تجربه داشت و این همکاری، پژوهش میکروب‌شناختی شارپانتیه را با دانش زیست‌شیمی RNA پیوند داد.
کشف بیشاپ و وارموس نشان داد که سرطان اساساً بیماری‌ای مرتبط با ژن‌هاست؛ اما این موضوع به معنای ارثی‌بودن همهٔ سرطان‌ها نیست. بسیاری از تغییرات سرطان‌زا پس از تولد و در سلول‌های بدن رخ می‌دهند. این تغییرات می‌توانند در اثر خطاهای طبیعی تکثیر DNA، عوامل محیطی یا فرایندهای دیگر ایجاد شوند.


== توسعهٔ قیچی‌های ژنتیکی CRISPR-Cas9 ==
== اهمیت کشف در سرطان‌شناسی ==


شارپانتیه و دودنا در آزمایشی تعیین‌کننده، اجزای سامانهٔ باکتریایی را در لولهٔ آزمایش بازسازی کردند. آن‌ها RNAهای طبیعی را ساده کردند و به شکل یک RNA راهنمای واحد درآوردند. این تغییر استفاده از سامانه را آسان‌تر کرد، بدون آن‌که توانایی Cas9 برای برش DNA از بین برود.
پیش از کشف پروتو-انکوژن‌ها، سرطان بیشتر به‌عنوان رشد بی‌قاعدهٔ بافت یا بیماری ناشی از عوامل بیرونی بررسی می‌شد. پژوهش بیشاپ و وارموس توجه را به شبکه‌های ژنتیکی داخل سلول جلب کرد. آنان نشان دادند که سلول سرطانی از همان سازوکارهای طبیعی رشد استفاده می‌کند، اما این سازوکارها را از مسیر تنظیم‌شده خارج می‌سازد.


در سامانهٔ طبیعی، CRISPR/Cas9 DNA ویروس‌هایی را شناسایی می‌کند که قبلاً باکتری را آلوده کرده‌اند. شارپانتیه و دودنا نشان دادند که می‌توان RNA راهنما را تغییر داد تا Cas9 هر توالی DNA دلخواه را در محل تعیین‌شده شناسایی و قطع کند. نتیجهٔ این پژوهش در سال ۲۰۱۲ منتشر شد و پایهٔ فناوری ویرایش ژنوم امروزی را شکل داد.<ref name="نوبل-بیانیه" />
این دیدگاه به شکل‌گیری سرطان‌شناسی مولکولی کمک کرد. دانشمندان پس از آن توانستند ژن‌های متعدد مرتبط با سرطان را شناسایی کنند. برخی از این ژن‌ها پیام‌های رشد را منتقل می‌کنند و برخی دیگر در ترمیم DNA، مرگ برنامه‌ریزی‌شدهٔ سلول یا کنترل چرخهٔ سلولی نقش دارند.


پس از برش DNA، سلول وارد فرایند ترمیم می‌شود. پژوهشگر می‌تواند از این فرایند برای خاموش‌کردن یک ژن، تغییر چند حرف از کد ژنتیکی یا واردکردن توالی جدید استفاده کند. البته نتیجهٔ ویرایش به نوع سلول، طراحی RNA راهنما و سازوکار ترمیم بستگی دارد و احتمال برش در محل‌های ناخواسته، که به آن اثر خارج از هدف گفته می‌شود، یکی از مسائل مهم پژوهشی باقی مانده است.
اهمیت عملی این کشف در درمان‌های هدفمند نیز آشکار شد. وقتی یک تومور به دلیل فعال‌شدن مسیر مولکولی مشخصی رشد می‌کند، می‌توان دارویی طراحی کرد که همان مسیر را مهار کند. همهٔ سرطان‌ها به یک شکل به این درمان‌ها پاسخ نمی‌دهند، اما شناسایی تغییرات ژنتیکی تومور به انتخاب درمان مناسب‌تر کمک می‌کند.


== فن‌آوری ویرایش ژنوم ==
== فعالیت دانشگاهی و علمی ==
[[پرونده:آنزیم cas9.png|جایگزین=آنزیم Cas9 برای پیدا کردن هدف خود به دو مولکول RNA نیاز دارد|بندانگشتی|300x300پیکسل|آنزیم Cas9 برای پیدا کردن هدف خود به دو مولکول RNA نیاز دارد]]
'''CRISPR-Cas9''' یکی از پیشرفته‌ترین ابزارهای مهندسی ژنتیک است که مکانیسم عملکرد آن در سه مرحله‌ی اصلی به شرح زیر انجام می‌شود:
۱. نقش مولکول‌های راهنما در آنزیم Cas9 (تصویر بالا): آنزیم Cas9 برای یافتن دقیق توالی هدف خود در ژنوم، به دو مولکول RNA نیاز دارد:


* CRISPR-RNA (crRNA): حاوی یک توالی شناسایی اختصاصی است که مکمل توالی خاصی از DNA (به رنگ قرمز در تصویر) می‌باشد.
بیشاپ در دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو استاد میکروب‌شناسی و ایمنی‌شناسی و مدیر بنیاد جی. دبلیو. هوپر بود. او از سال ۱۹۶۸ عضو هیئت علمی این دانشگاه شد و در سال ۱۹۸۱ مدیریت بنیاد هوپر را بر عهده گرفت. بیشاپ در سال ۱۹۹۸ به مقام ریاست دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو رسید و تا سال ۲۰۰۹ در این سمت فعالیت کرد.<ref name="یوسی‌اس‌اف" />
* tracrRNA: مولکول کمکی برای ساختاردهی و عملکرد مجموعه است.


۲. ادغام و بهینه‌سازی مولکول‌های RNA (تصویر وسط): در کاربردهای آزمایشگاهی و پژوهشی، این دو مولکول RNA (یعنی crRNA و tracrRNA) را می‌توان به صورت یک مولکول واحد به نام single-guide RNA (sgRNA) با یکدیگر ادغام کرد. این ادغام، استفاده از سیستم CRISPR-Cas9 را برای اهداف پژوهشی و مهندسی ژنتیک به شدت آسان‌تر و کاربردی‌تر می‌کند.
او در زمان ریاست دانشگاه، فعالیت پژوهشی خود را نیز ادامه داد. گروه پژوهشی بیشاپ روی مبانی ژنتیکی سرطان و مجموعهٔ بزرگی از ژن‌های سلولی، از جمله پروتو-انکوژن‌ها، کار می‌کرد. او همچنین به آموزش دانشجویان پزشکی و پژوهشگران جوان اهمیت می‌داد و بر ارتباط میان پژوهش بنیادی و نیازهای بالینی تأکید می‌کرد.


۳. نحوه اتصال، شناسایی و برش DNA (تصویر پایین): در این مرحله، بخش CRISPR-RNA همراه با توالی شناسایی‌اش، به توالی مکمل خود روی مولکول DNA متصل می‌شود. این اتصال، جایگاه دقیق فرود و فعالیت آنزیم Cas9 را تعیین می‌کند. در نهایت، با فعالیت برش‌دهی آنزیم، امکان حذف (برش) ژن‌های معیوب یا جایگزینی و وارد کردن ژن‌های جدید فراهم می‌گردد.<ref name=":0" />
بیشاپ عضو آکادمی ملی علوم ایالات متحده و انجمن‌های علمی متعدد بود. او در سال ۲۰۰۳ نشان ملی علوم آمریکا را دریافت کرد. جوایز دیگری مانند جایزهٔ آلبرت لاسکر برای پژوهش‌های بنیادی پزشکی و جوایز علمی انجمن‌های سرطان‌شناسی نیز به او اعطا شد.


== کاربردهای علمی و پزشکی ==
== جایزهٔ نوبل فیزیولوژی یا پزشکی ۱۹۸۹ ==


پیش از توسعهٔ CRISPR-Cas9، ویرایش دقیق ژنوم به فناوری‌های پیچیده، پرهزینه و زمان‌بر نیاز داشت. CRISPR-Cas9 طراحی و تغییر RNA راهنما را ممکن کرد و به آزمایشگاه‌های بسیاری اجازه داد ژن‌های خاص را با سرعت بیشتری مطالعه کنند. پژوهشگران از این سامانه برای فهم عملکرد ژن‌ها در سلول‌های انسانی، جانوری و گیاهی استفاده کرده‌اند.
مجمع نوبل مؤسسهٔ کارولینسکا در سال ۱۹۸۹ جایزهٔ فیزیولوژی یا پزشکی را به‌طور مشترک به جی. مایکل بیشاپ و هارولد وارموس اعطا کرد. این جایزه به دلیل اثبات منشأ سلولی انکوژن‌های رتروویروسی بود.


در پزشکی، این فناوری برای مطالعهٔ بیماری‌های ژنتیکی، سرطان و عفونت‌ها به کار می‌رود. پژوهشگران می‌توانند سلول‌هایی بسازند که یک جهش بیماری‌زا را داشته باشند و سپس اثر داروها را بررسی کنند. در برخی درمان‌های آزمایشی، سلول‌های بیمار از بدن خارج می‌شوند، ژن‌های آن‌ها در آزمایشگاه تغییر می‌کند و پس از کنترل به بدن بازگردانده می‌شوند.
کمیتهٔ نوبل اعلام کرد که این کشف نشان می‌دهد ژن‌های سرطان‌زا می‌توانند از ژن‌های طبیعی موجود در سلول‌های جانوری منشأ بگیرند. ویروس با برداشتن و تغییر دادن چنین ژن‌هایی می‌تواند توانایی ایجاد تومور پیدا کند. مهم‌تر از آن، همین ژن‌های طبیعی در سلول‌های سالم نیز وجود دارند و فعال‌شدن نادرست آن‌ها ممکن است در سرطان‌های غیر ویروسی نیز نقش داشته باشد.<ref name="نوبل-اطلاعات" />


CRISPR-Cas9 در کشاورزی نیز کاربرد دارد. با ویرایش هدفمند ژن‌ها می‌توان گیاهانی مقاوم‌تر در برابر آفت، بیماری، خشکی یا کپک تولید کرد. با این حال، کاربردهای این فناوری باید با توجه به ایمنی زیستی، پیامدهای زیست‌محیطی و مقررات هر کشور ارزیابی شود.<ref name="نوبل-اطلاعات" />
== درگذشت ==


== ملاحظات اخلاقی ==
جی. مایکل بیشاپ در ۲۰ مارس ۲۰۲۶ در سان‌فرانسیسکو، کالیفرنیا درگذشت. او ۹۰ سال داشت. نام او در تاریخ پزشکی مدرن با پیوندزدن ویروس‌شناسی، ژنتیک و سرطان‌شناسی مولکولی باقی مانده است. کشف پروتو-انکوژن‌ها راه را برای مطالعهٔ ژن‌های عامل سرطان و توسعهٔ درمان‌های مبتنی بر ویژگی‌های مولکولی هر تومور هموار کرد.<ref name="نوبل-اطلاعات" />
 
توانایی تغییر DNA انسان پرسش‌های اخلاقی مهمی ایجاد کرده است. ویرایش سلول‌های بدنی، که تغییر آن‌ها به همان فرد محدود می‌ماند، با ویرایش سلول‌های جنسی یا جنین تفاوت دارد. تغییرات نوع دوم می‌تواند به نسل‌های بعد منتقل شود و پیامدهای آن ممکن است پیش‌بینی‌ناپذیر باشد.
 
شارپانتیه و دیگر پژوهشگران حوزهٔ CRISPR بر ضرورت گفت‌وگوی عمومی، نظارت علمی و تنظیم مقررات تأکید کرده‌اند. کاربرد درمانی برای بیماری‌های جدی با استفاده‌های تقویت‌کننده یا تغییرات ارثی یکسان نیست. مرز میان درمان، پیشگیری و بهبود ویژگی‌های انسانی باید با مشارکت دانشمندان، پزشکان، قانون‌گذاران و جامعه بررسی شود.<ref>[https://nap.nationalacademies.org/resource/24623/Human-Genome-Editing-highlights.pdf Human Genome editinG Science, etHicS, and Governance-]
 
[https://nap.nationalacademies.org/resource/24623/Human-Genome-Editing-highlights.pdf آکادمی ملی علوم، مهندسی و پزشکی ایالات متحده، ۲۰۱۷]</ref><ref name=":0">[https://www.mpg.de/10729312/emmanuelle-charpentier Emmanuelle Charpentier: An artist in gene editing-]
 
[https://www.mpg.de/10729312/emmanuelle-charpentier انجمن ماکس پلانک، گفت‌وگو با امانوئل شارپانتیه، ۲۰۱۷]</ref>
 
== جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۰ ==
 
آکادمی سلطنتی علوم سوئد در ۷ اکتبر ۲۰۲۰ جایزهٔ نوبل شیمی را به‌طور مشترک به امانوئل شارپانتیه و جنیفر دودنا اعطا کرد. انگیزهٔ جایزه «برای توسعهٔ روشی برای ویرایش ژنوم» بود. این نخستین بار بود که جایزهٔ نوبل شیمی به‌طور مشترک به دو زن اعطا می‌شد.<ref name="نوبل-بیانیه" />
 
کمیتهٔ نوبل CRISPR/Cas9 را یکی از دقیق‌ترین ابزارهای فناوری ژن دانست. این سامانه پژوهشگران را قادر کرده است DNA حیوانات، گیاهان و میکروارگانیسم‌ها را با دقت بالا تغییر دهند. از دیدگاه کمیته، این فناوری درک بنیادی از حیات را تغییر داده و می‌تواند در درمان سرطان و بیماری‌های ارثی نقش داشته باشد.
 
شارپانتیه پیش از دریافت نوبل نیز جوایز علمی بسیاری به دست آورده بود. او مدیر واحد ماکس پلانک برای علم عوامل بیماری‌زا، استاد افتخاری دانشگاه هومبولت برلین و عضو علمی انجمن ماکس پلانک است. پژوهش‌های او در مرز میان میکروب‌شناسی، ژنتیک و زیست‌شناسی RNA قرار دارد.


== حمایت از مقاومت ایران ==
== حمایت از مقاومت ایران ==


نام امانوئل شارپانتیه در فهرست امضاکنندگان نامهٔ مشترک ۷۵ برندهٔ نوبل که در ۳۰ مه ۲۰۲۳ خطاب به رهبران جهان منتشر شد، آمده است. [[شورای ملی مقاومت ایران]] در گزارش خود، او را با عنوان «برندهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۰، آلمان-فرانسه» معرفی کرده است.<ref name="شورا-۲۰۲۳">[https://www.ncr-iran.org/en/news/iran-resistance/seventy-five-nobel-laureates-support-irans-resistance-and-uprising/ Seventy-five Nobel Laureates Support Iran’s Resistance and Uprising، شورای ملی مقاومت ایران، ۲۸ ژوئن ۲۰۲۳]</ref>
نام جی. مایکل بیشاپ در فهرست امضاکنندگان بیانیهٔ مشترک ۵۶ برندهٔ نوبل در حمایت از اجلاس ایران آزاد در سال ۲۰۲۲ آمده است. [[شورای ملی مقاومت ایران]] در گزارش خود، او را با عنوان «پروفسور جی. مایکل بیشاپ، برندهٔ نوبل پزشکی ۱۹۸۹، ایالات متحده» معرفی کرده است.<ref name="شورا-۲۰۲۲">[https://www.ncr-iran.org/en/news/iran-protests/joint-statement-of-56-nobel-laureates-in-support-of-free-iran-summit-2022/ Joint Statement of 56 Nobel Laureates in Support of Free Iran Summit 2022، شورای ملی مقاومت ایران، ۲۹ اوت ۲۰۲۲]</ref>


در متن منتشرشده، امضاکنندگان از مردم ایران در مبارزه برای آزادی و دموکراسی حمایت کرده‌اند و از [[طرح ده‌ماده‌ای مریم رجوی]] برای آیندهٔ ایران پشتیبانی کرده‌اند. این طرح بر حق رأی همگانی، انتخابات آزاد، برابری جنسیتی، دینی و قومی، جدایی دین از دولت، همزیستی مسالمت‌آمیز و ایران غیراتمی تأکید دارد.
در متن این بیانیه، امضاکنندگان نگرانی خود را دربارهٔ وضعیت حقوق بشر در ایران اعلام کرده و از خواست مردم ایران برای آزادی و دموکراسی حمایت کرده‌اند. آنان همچنین از طرح ده‌ماده‌ای مریم رجوی برای آیندهٔ ایران پشتیبانی کرده‌اند؛ طرحی که بر حق رأی همگانی، انتخابات آزاد، جدایی دین از دولت، برابری جنسیتی، دینی و قومی، همزیستی مسالمت‌آمیز و ایران غیراتمی تأکید دارد.


همچنین، نام شارپانتیه در فهرست امضاکنندگان نامهٔ ۸۰ برندهٔ نوبل دربارهٔ حمایت از ایران آزاد و دموکراتیک در سال ۲۰۲۴ نیز درج شده است. شورای ملی مقاومت گزارش کرده است که این نامه سرکوب مردم ایران و نقض حقوق بشر را محکوم می‌کند و از حق مردم ایران برای دستیابی به آزادی و دموکراسی حمایت دارد.<ref name="شورا-۲۰۲۴">[https://www.ncr-iran.org/en/global-support-statements/in-joint-letter-to-world-leaders-79-nobel-laureates-support-free-and-democratic-iran/ In Joint Letter to World Leaders, 80 Nobel Laureates Support Free and Democratic Iran، شورای ملی مقاومت ایران، ۵ ژوئیهٔ ۲۰۲۴]</ref>
نام بیشاپ در نامهٔ مشترک ۸۰ برندهٔ نوبل به رهبران جهان در سال ۲۰۲۴ نیز آمده است. این نامه با محکوم‌کردن سرکوب و نقض حقوق بشر در ایران، از جامعهٔ بین‌المللی خواسته است از تلاش مردم ایران برای دستیابی به آزادی و جمهوری دموکراتیک حمایت کند.<ref name="شورا-۲۰۲۴">[https://www.ncr-iran.org/en/global-support-statements/in-joint-letter-to-world-leaders-79-nobel-laureates-support-free-and-democratic-iran/ In Joint Letter to World Leaders, 80 Nobel Laureates Support Free and Democratic Iran، شورای ملی مقاومت ایران، ۵ ژوئیهٔ ۲۰۲۴]</ref>


== منابع ==
== منابع ==
<references />
<references />

نسخهٔ کنونی تا ‏۱۱ نوامبر ۲۰۲۶، ساعت ۱۰:۲۴

جی. مایکل بیشاپ
متولد۲۲ فوریهٔ ۱۹۳۶
مرگ۲۰ مارس ۲۰۲۶
سان‌فرانسیسکو، کالیفرنیا، ایالات متحده
محل زندگیسان‌فرانسیسکو، ایالات متحده
ملیتآمریکایی
جوایزجایزهٔ نوبل فیزیولوژی یا پزشکی ۱۹۸۹؛ نشان ملی علوم

جان مایکل بیشاپ (J. Michael Bishop؛ ۲۲ فوریهٔ ۱۹۳۶ – ۲۰ مارس ۲۰۲۶) پزشک، ویروس‌شناس و زیست‌شناس سرطان آمریکایی بود. او به‌خاطر کشف منشأ سلولی ژن‌هایی که می‌توانند باعث سرطان شوند، شناخته می‌شود. بیشاپ و هارولد وارموس در سال ۱۹۸۹ به‌طور مشترک جایزهٔ نوبل فیزیولوژی یا پزشکی را دریافت کردند. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای کشف منشأ سلولی انکوژن‌های رتروویروسی» اعلام شد.[۱]

کشف بیشاپ و وارموس نگاه دانشمندان به سرطان را تغییر داد. پیش از این تصور می‌شد ژن‌های سرطان‌زا عمدتاً ویژگی اختصاصی ویروس‌های عامل سرطان هستند. پژوهش آن‌ها نشان داد که این ژن‌ها در اصل از ژن‌های طبیعی سلول‌های جانوری منشأ می‌گیرند و ویروس‌ها می‌توانند نسخه‌ای از آن‌ها را با خود حمل کنند. اگر این ژن‌ها بر اثر جهش یا تغییرات دیگر فعال شوند، تنظیم رشد و تقسیم سلول به هم می‌خورد و تومور شکل می‌گیرد.

زندگی و تحصیلات

جی. مایکل بیشاپ در ۲۲ فوریهٔ ۱۹۳۶ در شهر یورک در ایالت پنسیلوانیا متولد شد. او در ناحیه‌ای روستایی در کرانهٔ غربی رودخانهٔ سوسکوهانا بزرگ شد. پدرش کشیش لوتری بود و خانوادهٔ او زندگی ساده‌ای داشتند. بیشاپ در کودکی به تاریخ، موسیقی و ادبیات علاقه‌مند بود و در ابتدا مسیر حرفه‌ای مشخصی در علوم زیستی نداشت.[۲]

او در کالج گتیسبورگ تحصیل کرد و رشتهٔ شیمی را برگزید. بیشاپ در ابتدا قصد داشت پزشک شود، اما در دوران دانشگاه به آموزش و پژوهش علمی علاقه‌مند شد. سپس وارد دانشکدهٔ پزشکی هاروارد شد. در آنجا دریافت که مسیر پیشرفت در زیست‌پزشکی تنها از راه طبابت نمی‌گذرد و پژوهش بنیادی نقش مهمی دارد.

بیشاپ پس از دریافت مدرک پزشکی، دوره‌ای را در بیمارستان عمومی ماساچوست گذراند و در سال‌های بعد در برنامهٔ آموزش پژوهشی مؤسسهٔ ملی سلامت ایالات متحده فعالیت کرد. او در این دوره با مطالعهٔ تکثیر ویروس فلج اطفال و ویروس‌های جانوری، به زیست‌شناسی مولکولی علاقه‌مند شد. در سال ۱۹۶۸ به هیئت علمی دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو پیوست و بیشتر دوران علمی خود را در آن دانشگاه گذراند.[۳]

همکاری با هارولد وارموس

بیشاپ در دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو با هارولد وارموس همکاری کرد. آن‌ها پژوهش خود را بر ویروس سارکومای روس، یک رتروویروس عامل سرطان در جوجه‌ها، متمرکز کردند. این ویروس در سلول‌های آلوده تغییراتی ایجاد می‌کرد که به رشد تومور می‌انجامید.

پژوهشگران می‌خواستند بدانند ژن ویروسی مسئول ایجاد سرطان چگونه عمل می‌کند. آنان ژن سرطان‌زای ویروس را که v-src نام گرفت، جدا و با ژن‌های سلول‌های طبیعی مقایسه کردند. نتیجهٔ آزمایش‌ها شگفت‌آور بود: نسخه‌ای بسیار مشابه از این ژن در DNA سلول‌های سالم جوجه و دیگر جانوران وجود داشت.

این یافته نشان داد که ویروس ژن سرطان‌زا را از هیچ خلق نکرده است. ویروس در طول تکامل، نسخه‌ای از یک ژن طبیعی سلول را گرفته و با خود حمل کرده بود. ژن طبیعی c-src بخشی از سامانهٔ تنظیم رشد و پیام‌رسانی سلول بود. هنگامی که نسخهٔ ویروسی آن تغییر کرد یا به شکل نامناسبی فعال شد، می‌توانست سلول را به سمت سرطانی‌شدن سوق دهد.[۴]

پروتو-انکوژن‌ها و سرطان

ژن‌های طبیعی سلول که توانایی تبدیل‌شدن به ژن‌های سرطان‌زا را دارند، پروتو-انکوژن نامیده می‌شوند. این ژن‌ها در حالت طبیعی برای رشد، تقسیم، تمایز و بقای سلول ضروری‌اند. سلول برای آن‌که به‌درستی رشد کند، باید پیام‌های دقیقی دربارهٔ زمان تقسیم و زمان توقف دریافت کند.

اگر پروتو-انکوژن بر اثر جهش تغییر کند، تعداد نسخه‌های آن افزایش یابد یا بیش از اندازه فعال شود، ممکن است پیام‌های رشد به‌طور مداوم صادر شوند. در این حالت، سلول بدون توجه به نیاز بافت تقسیم می‌شود. جهش در ژن‌های تنظیم‌کنندهٔ رشد می‌تواند همراه با تغییرات دیگری در ژنوم، به ایجاد سرطان کمک کند.

کشف بیشاپ و وارموس نشان داد که سرطان اساساً بیماری‌ای مرتبط با ژن‌هاست؛ اما این موضوع به معنای ارثی‌بودن همهٔ سرطان‌ها نیست. بسیاری از تغییرات سرطان‌زا پس از تولد و در سلول‌های بدن رخ می‌دهند. این تغییرات می‌توانند در اثر خطاهای طبیعی تکثیر DNA، عوامل محیطی یا فرایندهای دیگر ایجاد شوند.

اهمیت کشف در سرطان‌شناسی

پیش از کشف پروتو-انکوژن‌ها، سرطان بیشتر به‌عنوان رشد بی‌قاعدهٔ بافت یا بیماری ناشی از عوامل بیرونی بررسی می‌شد. پژوهش بیشاپ و وارموس توجه را به شبکه‌های ژنتیکی داخل سلول جلب کرد. آنان نشان دادند که سلول سرطانی از همان سازوکارهای طبیعی رشد استفاده می‌کند، اما این سازوکارها را از مسیر تنظیم‌شده خارج می‌سازد.

این دیدگاه به شکل‌گیری سرطان‌شناسی مولکولی کمک کرد. دانشمندان پس از آن توانستند ژن‌های متعدد مرتبط با سرطان را شناسایی کنند. برخی از این ژن‌ها پیام‌های رشد را منتقل می‌کنند و برخی دیگر در ترمیم DNA، مرگ برنامه‌ریزی‌شدهٔ سلول یا کنترل چرخهٔ سلولی نقش دارند.

اهمیت عملی این کشف در درمان‌های هدفمند نیز آشکار شد. وقتی یک تومور به دلیل فعال‌شدن مسیر مولکولی مشخصی رشد می‌کند، می‌توان دارویی طراحی کرد که همان مسیر را مهار کند. همهٔ سرطان‌ها به یک شکل به این درمان‌ها پاسخ نمی‌دهند، اما شناسایی تغییرات ژنتیکی تومور به انتخاب درمان مناسب‌تر کمک می‌کند.

فعالیت دانشگاهی و علمی

بیشاپ در دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو استاد میکروب‌شناسی و ایمنی‌شناسی و مدیر بنیاد جی. دبلیو. هوپر بود. او از سال ۱۹۶۸ عضو هیئت علمی این دانشگاه شد و در سال ۱۹۸۱ مدیریت بنیاد هوپر را بر عهده گرفت. بیشاپ در سال ۱۹۹۸ به مقام ریاست دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو رسید و تا سال ۲۰۰۹ در این سمت فعالیت کرد.[۳]

او در زمان ریاست دانشگاه، فعالیت پژوهشی خود را نیز ادامه داد. گروه پژوهشی بیشاپ روی مبانی ژنتیکی سرطان و مجموعهٔ بزرگی از ژن‌های سلولی، از جمله پروتو-انکوژن‌ها، کار می‌کرد. او همچنین به آموزش دانشجویان پزشکی و پژوهشگران جوان اهمیت می‌داد و بر ارتباط میان پژوهش بنیادی و نیازهای بالینی تأکید می‌کرد.

بیشاپ عضو آکادمی ملی علوم ایالات متحده و انجمن‌های علمی متعدد بود. او در سال ۲۰۰۳ نشان ملی علوم آمریکا را دریافت کرد. جوایز دیگری مانند جایزهٔ آلبرت لاسکر برای پژوهش‌های بنیادی پزشکی و جوایز علمی انجمن‌های سرطان‌شناسی نیز به او اعطا شد.

جایزهٔ نوبل فیزیولوژی یا پزشکی ۱۹۸۹

مجمع نوبل مؤسسهٔ کارولینسکا در سال ۱۹۸۹ جایزهٔ فیزیولوژی یا پزشکی را به‌طور مشترک به جی. مایکل بیشاپ و هارولد وارموس اعطا کرد. این جایزه به دلیل اثبات منشأ سلولی انکوژن‌های رتروویروسی بود.

کمیتهٔ نوبل اعلام کرد که این کشف نشان می‌دهد ژن‌های سرطان‌زا می‌توانند از ژن‌های طبیعی موجود در سلول‌های جانوری منشأ بگیرند. ویروس با برداشتن و تغییر دادن چنین ژن‌هایی می‌تواند توانایی ایجاد تومور پیدا کند. مهم‌تر از آن، همین ژن‌های طبیعی در سلول‌های سالم نیز وجود دارند و فعال‌شدن نادرست آن‌ها ممکن است در سرطان‌های غیر ویروسی نیز نقش داشته باشد.[۱]

درگذشت

جی. مایکل بیشاپ در ۲۰ مارس ۲۰۲۶ در سان‌فرانسیسکو، کالیفرنیا درگذشت. او ۹۰ سال داشت. نام او در تاریخ پزشکی مدرن با پیوندزدن ویروس‌شناسی، ژنتیک و سرطان‌شناسی مولکولی باقی مانده است. کشف پروتو-انکوژن‌ها راه را برای مطالعهٔ ژن‌های عامل سرطان و توسعهٔ درمان‌های مبتنی بر ویژگی‌های مولکولی هر تومور هموار کرد.[۱]

حمایت از مقاومت ایران

نام جی. مایکل بیشاپ در فهرست امضاکنندگان بیانیهٔ مشترک ۵۶ برندهٔ نوبل در حمایت از اجلاس ایران آزاد در سال ۲۰۲۲ آمده است. شورای ملی مقاومت ایران در گزارش خود، او را با عنوان «پروفسور جی. مایکل بیشاپ، برندهٔ نوبل پزشکی ۱۹۸۹، ایالات متحده» معرفی کرده است.[۵]

در متن این بیانیه، امضاکنندگان نگرانی خود را دربارهٔ وضعیت حقوق بشر در ایران اعلام کرده و از خواست مردم ایران برای آزادی و دموکراسی حمایت کرده‌اند. آنان همچنین از طرح ده‌ماده‌ای مریم رجوی برای آیندهٔ ایران پشتیبانی کرده‌اند؛ طرحی که بر حق رأی همگانی، انتخابات آزاد، جدایی دین از دولت، برابری جنسیتی، دینی و قومی، همزیستی مسالمت‌آمیز و ایران غیراتمی تأکید دارد.

نام بیشاپ در نامهٔ مشترک ۸۰ برندهٔ نوبل به رهبران جهان در سال ۲۰۲۴ نیز آمده است. این نامه با محکوم‌کردن سرکوب و نقض حقوق بشر در ایران، از جامعهٔ بین‌المللی خواسته است از تلاش مردم ایران برای دستیابی به آزادی و جمهوری دموکراتیک حمایت کند.[۶]

منابع