克里斯汀 · 格思里是著名的分子遗传学家,RNA剪接领域的先驱。
RNA剪接是指将“无义”序列从真核生物信使RNA(mRNA)中去除的过程。克里斯汀 · 格思里(Christine Guthrie)提出的许多基本概念,构成了我们对这一重要细胞活动的认识。她的逻辑准确无误,视野独具创见,声音铿锵有力,并由此改变了一个新生领域,持续影响着她的数十位学生的学术生涯。克里斯汀于2022年7月1日去世,享年77岁。
克里斯汀于1945年4月27日出生在纽约布鲁克林,由其母亲、作家艾琳 · 坎彭(Irene Kampen)独自抚养长大。1966年,克里斯汀获得密歇根大学动物学学士学位,4年后在威斯康星大学获得生物化学博士学位。1973年,她被聘为加州大学旧金山分校(UCSF)生物化学和生物物理学系的第一位女性教师,并在那里一直工作到2014年退休。
在接受核糖体专家野村正安(Masayasu Nomura)的研究生培训中,克里斯汀立下了终生从各学科中汲取养分的宏愿。她被在试管中完成核糖体组装所需的热量深深吸引,并产生了一个足以决定其职业生涯的洞见——也许细胞中的核糖体组装也很容易在寒冷环境中陷入困境。为了验证这一想法,她培养出了在低温环境下停止生长的大肠杆菌突变体,并使用生物化学方法分析它们的核糖体组装。许多突变体积累了部分与试管反应中观察到的中间产物相匹配的核糖体,从而验证了从体外实验中推断出的通路的生物相关性。
1977年,科学家在哺乳动物身上发现了RNA剪接现象,这引起了克里斯汀的兴趣,特别是当这种生物活动发现于酵母菌中的酿酒酵母(一种遗传上可控制的模式生物)中之后。她的同事对源于单细胞真核生物的经验是否适用于后生动物持怀疑态度,但在经过多年毫无结果的实验后,克里斯汀最终通过不懈努力,在酵母菌中确定了对哺乳动物剪接至关重要的小核RNA(snRNA)。酵母菌中有多个snRNA在序列和大小上与哺乳动物的snRNA存在差异,但破坏其基因会导致剪接缺陷,从而证明了在进化层面上具有不同亲缘关系的生物体之间有相同的遗传功能。
克里斯汀还进行了精巧的遗传筛选,并与严格的生物化学方法相结合,揭示了剪接体功能的核心原则和剪接体蛋白的具体作用。她发现,剪接是由snRNA和mRNA底物中的一系列碱基配对相互作用促成的。这些相互作用通过剪接体内部的大规模重新排列实现,而被称为DEAH-box RNA解旋酶的蛋白家族成员可确保这些活动以正确的顺序和高保真度发生。这项工作和其他工作表明,snRNA主要作用于催化剪接化学反应,而蛋白质则可保证反应的准确性。
在加州大学旧金山分校,克里斯汀参与创立了美国一流的生物医学研究生项目之一。她讲授的基础课程生物调控机制深得跨学科方法的精髓,阐明了核心细胞过程的原理。
在职业生涯中,克里斯汀一直在与性别歧视做斗争。从听到野村说“女孩不适合从事生物化学工作”开始,克里斯汀就决心为女学生创造一个培养空间。她参加了一个女性科学家支持小组,树立了自我关怀的榜样。
作为导师,克里斯汀非凡的能力体现在她对学生的信任上。她要求学生独立、勤奋,并具有批判性思维。克里斯汀在攻克科学难题时总是不遗余力,她的活力充满了感染力,让每一个人都能够满怀热忱参与其中。
克里斯汀生性幽默,喜欢荒诞不经的事情,会在观看精心制作的致敬视频(包括以《她用科学蒙蔽了我》为音乐背景对克里斯汀进行的恶搞,以及完整版音乐剧 《剪接之声》)时开怀大笑。
克里斯汀以其敏锐的思维和坚韧不拔的精神,为整个RNA学界注入了活力。
资料来源 Science