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ジェニファー・ダウドナ | |
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 2023年のダウドナ | |
| 生まれる | ジェニファー・アン・ダウドナ 1964年2月19日 ワシントン D.C.、米国 |
| 教育 | |
| 知られている | |
| 配偶者 |
ジェイミー・ケイト （ 2000年生まれ |
| 受賞歴 |
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| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | |
| 機関 | |
| 論文 | RNAレプリカーゼの設計に向けて （1989） |
| 博士課程の指導教員 | ジャック・ショスタック |
| その他の学術アドバイザー | トーマス・チェフ |
| 博士課程の学生 | |
| Webサイト | ダウドナ研究室のウェブサイト ヒューズ研究所のウェブサイト |
ジェニファー・アン・ダウドナ （ Jennifer Anne Doudna ForMemRS / ˈ d aʊ d n ə / ; [1] 1964年2月19日生まれ）[2]は、 CRISPR遺伝子編集の研究を先駆的に進め、生化学と遺伝学に他の基本的な貢献をしたアメリカの生化学者です。彼女はエマニュエル・シャルパンティエとともに「ゲノム編集方法の開発」により2020年のノーベル化学賞を受賞しました。 [3] [4]彼女はカリフォルニア大学バークレー校の化学部と分子細胞生物学部の李嘉誠学長教授です。彼女は1997年からハワード・ヒューズ医学研究所の研究員を務めています。[5]
2012年、ダウドナとエマニュエル・シャルパンティエは、CRISPR- Cas9（微生物の免疫を制御する細菌由来の酵素）がゲノムのプログラム編集に使用できることを初めて提案し、[6] [7]これは生物学史上最も重要な発見の1つと呼ばれています。[8]それ以来、ダウドナはCRISPRを介したゲノム編集の開発における基礎研究とリーダーシップにより、 「 CRISPR革命」と呼ばれる分野のリーダー的存在となっています。[6]
ダウドナの受賞歴やフェローシップには、X線結晶構造解析によるリボザイムの構造に関する研究で2000年にアラン・T・ウォーターマン賞[9]を受賞したほか、シャルパンティエと共同でCRISPR-Cas9ゲノム編集技術で2015年に生命科学ブレークスルー賞を受賞している[10]。また、グルーバー遺伝学賞（2015年）、[11]タン賞（2016年）、[12]カナダ・ガードナー国際賞（2016年）、[13]日本国際賞（2017年）を共同受賞している。[14] 2015年にはタイム誌の最も影響力のある100人の一人に選ばれ、 [15] 2023年には全米発明家の殿堂入りを果たした。[16]
幼少期と教育
ジェニファー・ダウドナは1964年2月19日、ワシントンD.C.でドロシー・ジェーン・ウィリアムズとマーティン・カーク・ダウドナの娘として生まれた。[2] [17]父親はミシガン大学で英文学の博士号を取得し、母親は教育学の修士号を持っていた。[6] [7]ダウドナが7歳のとき、父親がハワイ大学ヒロ校でアメリカ文学の教職に就くため、家族はハワイに引っ越した。[6] [7]母親は同大学でアジア史の修士号を取得し、地元のコミュニティカレッジで歴史を教えた。[6] [7]
ハワイのヒロで育ったダウドナは、島の美しい自然と動植物に魅了された。自然は彼女の好奇心を育み、生命の根底にある生物学的メカニズムを理解したいという欲求を育んだ。[6] [ 7]これは、両親が家庭で奨励した知的探求の雰囲気と相まってのことだった。彼女の父親は科学に関する読書を楽しみ、家にはポピュラーサイエンスの本がたくさんあった。[6] [7]ダウドナが6年生のとき、父親は彼女に1968年に出版されたDNA構造の発見に関するジェームズ・ワトソンの著書『二重らせん』をプレゼントし、それが大きなインスピレーションとなった。[18]ダウドナは学校で科学と数学への興味も深めた。[6] [18]ダウドナは「女性は科学の道には進まない」と言われていたが、彼女は何があろうと科学者になりたいと思っていた。ダウドナは、何を言われても疑わなかったと語り、「誰かが私に何かをできないと言っても、私はできるとわかっているので、それをやろうと決意が固まるだけです」と語った。[19]
ヒロ高校在学中、ダウドナの科学への興味は10年生の化学教師ジャネット・ウォン先生によって育まれ、彼女は科学への好奇心を掻き立てる上で大きな影響を与えたと常々語っている。[18] [20] [21] [22]癌細胞に関する客員講師が、科学を職業選択として追求するようさらに後押しした。[18]彼女は夏の間、著名な菌類学者ドン・ヘムズのハワイ大学ヒロ校研究室で働き、1981年にヒロ高校を卒業した。 [23]
ダウドナは、カリフォルニア州クレアモントのポモナ大学の学部生で、生化学を専攻していました。[6] [7] 1年生の時に一般化学の授業を受けていたとき、科学の道に進む自分自身の能力に疑問を抱き、2年生の時に専攻をフランス語に変更することを考えました。[24] [6]しかし、フランス語の先生は、科学を続けるように勧めました。[6] [24]ポモナ大学の化学教授フレッド・グリーマンとコーウィン・ハンシュは、彼女に大きな影響を与えました。[24]彼女は、シャロン・パナセンコ教授の研究室で最初の科学研究を開始しました。[24]彼女は、1985年に生化学の学士号を取得しました。[24] [25]彼女は、博士課程にハーバード大学医学部を選び、1989年に生物化学と分子薬理学の博士号を取得しました。[5] [26]彼女の博士号は、1990年にハーバード大学医学部から取得されました。博士論文は自己複製触媒RNAの効率を高めるシステムに関するもので[10] 、ジャック・W・ショスタックが指導した。[10]
キャリアと研究
博士号取得後、マサチューセッツ総合病院で分子生物学の研究員を務め、ハーバード大学医学部では遺伝学の研究員を務めた。[ 5] 1991年から1994年まで、コロラド大学ボルダー校で生物医学科学のルシール・P・マーキー博士研究員として、トーマス・チェックと共に研究を行った。[5] 2022年現在、ダウドナのh指数はGoogle Scholar [27]によると141 、 Scopus [28]によると111である。[アップデート]
リボザイムの構造と機能に関する研究
科学者としてのキャリアの初期に、ダウドナはRNA酵素、すなわちリボザイム の構造と生物学的機能の解明に取り組んだ。[24]ショスタック研究室にいた頃、ダウドナは自己スプライシングを行うテトラヒメナの グループI触媒イントロンを、 RNAテンプレートをコピーする真の触媒リボザイムへと再設計した。 [24]彼女の焦点はリボザイムの設計とその基礎となるメカニズムの理解にあったが、リボザイムの分子メカニズムを見ることができないことが大きな問題であることに気づいた。ダウドナはコロラド大学ボルダー校のトーマス・チェック研究室を訪れ、初めてリボザイムの三次元構造を結晶化して決定し、リボザイムの構造を酵素、すなわち触媒 タンパク質の構造と比較できるようにした。[24]彼女は1991年にチェフ研究室でこのプロジェクトを開始し、1996年にイェール大学でそれを完了しました。 [10]ダウドナは1994年にイェール大学の分子生物物理学および生化学科に助教授として加わりました。[5]
イェール大学のリボザイムの活性部位のX線回折に基づく構造
イェール大学では、ダウドナのグループはテトラヒメナ グループIリボザイムの触媒コアの3次元構造を結晶化し、解明した。[24]彼らは、5つのマグネシウムイオンのコアがリボザイムのP4-P6ドメインの1つの領域に集まって疎水性コアを形成し、その周りに構造の残りの部分が折り畳まれることを示しました。[24]これは、タンパク質が一般的に疎水性アミノ酸のコアを持つ方法と類似していますが、化学的には異なります。[24]彼女のグループは、デルタ肝炎ウイルスリボザイムを含む他のリボザイムを結晶化しました。[10 ]この大きなRNA構造を解明する最初の研究は、内部リボソーム進入部位（IRES）やシグナル認識粒子などのタンパク質-RNA複合体のさらなる構造研究につながりました。[24]
ダウドナは2000年にイェール大学の分子生物物理学および生化学のヘンリー・フォード2世教授に昇進した。2000年から2001年にかけて、彼女はハーバード大学のロバート・バーンズ・ウッドワード客員化学教授を務めた。[5]
バークレーに移住
| 外部ビデオ | |
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 「CRISPR生物学とバイオテクノロジー：ゲノム編集の未来」、ジェニファー・ダウドナが第29回ウリオット公共政策講演会で講演、科学史研究所 |
2002年、彼女は夫のジェイミー・ケイトとともにバークレー大学に移り、生化学と分子生物学の教授に就任した。[10]また、ダウドナは高出力X線回折の実験のためにローレンス・バークレー国立研究所のシンクロトロンも利用した。[10]
2009年、彼女はバークレーを休職し、ジェネンテックで発見研究を主導した。[29]彼女は2ヶ月後にジェネンテックを去り、同僚のマイケル・マルレッタの助けを借りてバークレーに戻り、[30] CRISPRを研究する義務をすべてキャンセルした。[29]
2023年現在、ダウドナ氏はカリフォルニア大学バークレー校に所属し、イノベーティブ・ゲノミクス研究所を率いている。同研究所はダウドナ氏が設立したバークレー校とUCSFの共同研究機関で、ゲノム編集技術を開発し、それを人間の健康、農業、気候変動といった社会の最大の問題のいくつかに適用することを目的としている。[31] [32] [33]ダウドナ氏は李嘉誠学長生物医学・健康教授職を務めており、学長生物学諮問委員会の委員長も務めている。[5]彼女の研究室は現在、CRISPR-Casシステムの構造と機能に焦点を当てており、CRISPR治療薬のための新しいゲノム編集技術と送達メカニズム、およびマイクロバイオームを正確に編集するための新技術を開発している。[34] [35] [36] [31]
CRISPR-Cas9ゲノム編集の発見
ダウドナは2006年にジリアン・バンフィールドからCRISPRを紹介された。バンフィールドはブラウザに「RNAi and UC Berkeley」と入力してGoogle検索でダウドナを見つけ、ダウドナの名前がリストの一番上に表示された。[37] [38] 2012年、ダウドナと彼女の同僚はゲノムDNAの編集に必要な時間と労力を削減する新しい発見をした。[39] [40]彼らの発見は、ガイドRNAと連携してハサミのように機能する連鎖球菌の「CRISPR」免疫システムで見つかったCas9というタンパク質に依存している。このタンパク質は獲物であるウイルスのDNAを攻撃し、それを切断して細菌への感染を防ぐ。[7]このシステムは1987年に石野良純らによって初めて発見され[41]、後にフランシスコ・モヒカによって特徴付けられました[42]。しかし、ダウドナとエマニュエル・シャルパンティエは、異なるRNAを使用して異なるDNAを切断および編集するようにプログラムできることを初めて示しました[7] 。
CRISPRが多細胞生物の編集にますます使用されるようになるにつれて、ダウドナはCRISPR技術を使用して生物の機能を変更することの倫理に関する思想的リーダーとしての役割を果たすよう求められ続けています。[43]彼らの発見はそれ以来、多くの研究グループによってさらに発展し、[10]基礎細胞生物学、植物、動物の研究から、鎌状赤血球貧血、嚢胞性線維症、ハンチントン病、HIVなどの病気の治療にまで及んでいます。[6] [39]ダウドナと他の数人の一流生物学者は、 CRISPRを使用した遺伝子編集の臨床応用を世界中で一時停止するよう求めました。[44] [45]ダウドナは、体細胞遺伝子編集、つまり次世代に受け継がれない遺伝子改変におけるCRISPRの使用を支持していますが、生殖細胞遺伝子編集には支持していません。[46]
CRISPRシステムはDNAを編集する新しい簡単な方法を生み出し、その技術の特許取得が急がれた。[6]ダウドナとカリフォルニア大学バークレー校の協力者たちは特許を申請し、マサチューセッツ工科大学とハーバード大学に所属するブロード研究所のグループも申請した。[47]ブロード研究所のフェン・チャンは、ダウドナとシャルパンティエがその方法を発表した数か月後に、CRISPR-Cas9が培養されたヒト細胞で遺伝子を編集できることを示していた。[39]カリフォルニア大学バークレー校の特許申請が決定される前に、ブロード研究所の研究者たちに特許が付与され、カリフォルニア大学バークレー校はその決定に対して訴訟を起こした。[47] 2017年、裁判所はブロード研究所に有利な判決を下した。ブロード研究所は、自分たちが最も早く研究を開始し、最初にそれをヒト細胞工学に適用したため、ヒト細胞での編集を証拠に基づいて支持しているが、カリフォルニア大学バークレー校のグループはこの適用を提案しただけであると主張した。[47]カリフォルニア大学バークレー校は、ブロード研究所が進めていた申請について、自分たちは明確に議論し、その方法を詳しく説明していたとして控訴した。 [48] 2018年9月、控訴裁判所はブロード研究所の特許を支持する判決を下した。 [49]一方、カリフォルニア大学バークレー校と共同申請者の技術全般をカバーする特許も認められた。[50]さらに問題を複雑にしたのは、欧州ではブロード研究所が最初に研究を開始したという主張が認められなかったことである。[51]却下は、訴訟と特許出願に記載されている人員が異なる申請手続き上の欠陥があったためであり、欧州ではカリフォルニア大学バークレー校のグループが勝訴するのではないかとの憶測が広がった。[51]ダウドナは2011年にCRISPR技術を商業化する会社、カリブー・バイオサイエンスを共同設立した。[52] 2013年9月、ダウドナは法廷闘争にもかかわらず、張らと共にエディタス・メディシンを共同設立したが、2014年6月に辞職した。その後、シャルパンティエは彼女をCRISPRセラピューティクスに誘ったが、エディタスでの「離婚」のような経験を受けて彼女は辞退した。[53]ダウドナはカリブーのスピンオフ企業であるインテリア・セラピューティクス[54] [55]と、DNAを効率的に切断できるよりコンパクトな次世代Cas9であるCasXを開発したスクライブ・セラピューティクスの共同設立者でもある。 [56]
2017年に彼女は『創造の亀裂：遺伝子編集と進化を制御する考えられない力』[6]を共著した。これは一般大衆を対象とした、科学上の大きな進歩についての一人称の説明という珍しい例である。[57]
CRISPRの画期的な発見に加えて、ダウドナはC型肝炎ウイルスがウイルスタンパク質を合成するために珍しい戦略を利用していることを発見しました。[58]この研究は、体の組織に害を与えることなく感染を阻止する新しい薬につながる可能性があります。[58]
「CRISPRが未解決の遺伝病の治療や持続可能な農業の改善に役立つと大いに期待しているが、この技術の開発方法について熟慮と計画を怠れば、この技術の恩恵が最も必要とする人々に届かないかもしれないと懸念している」とダウドナ氏は述べた。[19]
マンモスバイオサイエンス
2017年、ダウドナはサンフランシスコを拠点とするバイオエンジニアリング技術のスタートアップであるマンモスバイオサイエンス[ 59]を共同設立しました。最初の資金調達では2,300万ドルを調達し、 [60] 2020年のシリーズBラウンドの資金調達では4,500万ドルを調達しました。[61]このビジネスは、「ヘルスケア、農業、環境モニタリング、バイオディフェンスなどの課題」に対処するバイオセンシングテストへのアクセスを改善することに重点を置いています。[59]
COVID-19への対応
2020年3月から、ダウドナはデイブ・サベージ、ロバート・チアン、イノベーティブ・ゲノミクス研究所（IGI）の他の同僚とともに、 CRISPRベースの技術を使用してCOVID-19パンデミックに対処する取り組みを組織し、検査センターを設立しました。 [62]このセンターは、カリフォルニア大学バークレー校の学生、スタッフ、教員、および周辺地域の住民やサリナス地域の農場労働者から50万件を超える患者サンプルを処理しました。[63] [64]マンモス・バイオサイエンシズは、 qRT-PCRベースのテストよりも高速で安価な、迅速なCRISPRベースの必要なときに必要なときに行うCOVID-19診断の査読済み検証を発表しました。[65]
その他の活動
彼女はまた、2014年に共同設立したイノベーティブ・ゲノミクス研究所の創設者兼理事会議長でもある。[36]ダウドナは、ローレンス・バークレー国立研究所の教員科学者、グラッドストーン研究所の上級研究員、カリフォルニア大学サンフランシスコ校（UCSF）の細胞分子薬理学の非常勤教授でもある。[66] [24] [67]
ダウドナは、共同設立したCaribou [68] 、 Intellia [69] 、 Mammoth [70]、Scribe [71]などの企業の科学諮問委員会に所属しているほか、 Altos Labs [72] 、Isomorphic Labs [73] 、Johnson & Johnson [74]、Synthego [75] 、 Tempus AI [76]、Welch Foundation [ 77 ]などの企業の科学諮問委員会にも所属している。彼女は2022年にSixth Street Partnersに主任科学顧問として入社し、CRISPRに関連する投資判断を指導している。[78] [79]
私生活
ダウドナの最初の結婚は1988年、ハーバード大学の大学院生仲間のトム・グリフィンとだったが、彼の興味は彼女よりも幅広く研究に重点が置かれていなかったため、数年後に離婚した。グリフィンはコロラド州ボルダーへの転居を望み、ダウドナもトーマス・チェックと働くことに興味を持っていた。[80]コロラド大学のポスドク研究員として、ダウドナは当時大学院生だったジェイミー・ケイトと出会った。彼らはテトラヒメナのグループIイントロンP4-P6触媒領域の結晶化と構造決定のプロジェクトで協力した。ダウドナはケイトを連れてイェール大学に移り、2000年にハワイで結婚した。ケイトは後にマサチューセッツ工科大学の教授になり、ダウドナも彼に続いてボストンのハーバード大学に移ったが、2002年に2人ともバークレーの教員の職に就き、一緒にそこへ移った。ケイトは、カリフォルニア大学サンタクルーズ校やローレンス・バークレー国立研究所での以前の経験から、西海岸のよりカジュアルな環境を好み、ダウドナはバークレーが公立大学であることを気に入った。[81]ケイトはバークレーの教授であり、バイオ燃料生産のためのセルロース発酵を増やすために遺伝子編集酵母の研究をしている。ダウドナとケイトには2002年に生まれた息子がおり、カリフォルニア大学バークレー校に通い、電気工学とコンピューターサイエンスを学んでいる。[7]彼らはバークレーに住んでいる。[82]
受賞と栄誉
ダウドナはサール奨学生で、1996年にベックマン若手研究者賞を受賞した。[83] [84] [85] 2000年には、リボザイムの構造決定により、35歳以下の優れた研究者を毎年表彰する全米科学財団最高の栄誉であるアラン・T・ウォーターマン賞を受賞した。[9] 2001年には、アメリカ化学会から生物化学のイーライリリー賞を受賞した。[5]
2015年、エマニュエル・シャルパンティエとともに、CRISPR /Cas9ゲノム編集技術への貢献により生命科学分野におけるブレークスルー賞を受賞した。 [86] 2016年、シャルパンティエ、フェン・チャン、フィリップ・ホルバート、ロドルフ・バランゴとともに、カナダ・ガードナー国際賞を受賞した。[13]また、2016年には、ハイネケン生化学・生物物理学賞を受賞した。 [87]また、グルーバー遺伝学賞（2015年）、[88]タン賞（2016年）、[12]日本国際賞（2017年）、アルバニー医療センター賞（2017年）の共同受賞者でもある。[89] 2018年、ダウドナはNAS化学賞、[90]ロックフェラー大学からパール・マイスター・グリーンガード賞、[ 91 ]アメリカ癌協会から名誉勲章を受賞した。[92]また、2018年には、ナノサイエンスにおけるカブリ賞（エマニュエル・シャルパンティエ、ヴィルジニウス・シクシュニスと共同）を受賞した。[93] [94] 2019年には、2018年度イスラエル工科大学ハーヴェイ賞（エマニュエル・シャルパンティエ、フェン・チャンと共同）[95]と福祉向上部門のLUIチェ・ウー賞を受賞した。 [96] 2020年には、ウルフ医学賞（エマニュエル・シャルパンティエと共同）を受賞した。[97]また、2020年にはダウドナとシャルパンティエが「ゲノム編集法の開発」によりノーベル化学賞を受賞した。 [4] [3]
彼女は2002年に米国科学アカデミー、[98] [24]、2003年に米国芸術科学アカデミー、[99] 、 2010年に米国医学アカデミー、2014年に米国発明家アカデミーに選出されました。 [5] 2015年にシャルパンティエとともに米国微生物学アカデミーの会員になりました。[100] 2016年に王立協会外国人会員（ForMemRS）に選出されました。 [101] 2017年、ダウドナはアメリカ業績アカデミーのゴールデンプレート賞[102]を受賞しました。[103] 2020年にグッゲンハイムフェローシップを受賞しました。[104] 2021年に分子病理学協会から分子診断優秀賞を受賞しました。[105] 2021年、フランシスコ教皇はダウドナ氏と他の2人の女性ノーベル賞受賞者であるドナ・ストリックランド氏とエマニュエル・シャルパンティエ氏を教皇庁科学アカデミーの会員に任命した。[106]
彼女はシャルパンティエとともに2015年にタイム誌の最も影響力のある100人の一人に選ばれ、 [15]他のCRISPR研究者とともに2016年にタイム誌のパーソン・オブ・ザ・イヤーの次点となった。[39] 2018年と2023年には、それぞれ南カリフォルニア大学[107]とハーバード大学[108] から名誉理学博士号を授与された。
参考文献
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文献
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外部リンク
Scholia には、Jennifer Doudnaの著者プロフィールがあります。
Wikiquoteにジェニファー・ダウドナに関する引用があります。
- Google Scholarにインデックスされた Jennifer Doudna の出版物
- 「ジェニファー・ダウドナ（カリフォルニア大学バークレー校/HHMI）：CRISPR-Cas9 によるゲノムエンジニアリング」。YouTube。iBiologyサイエンスストーリー。2015 年 3 月 23 日。
- 「ジェニファー・ダウドナ：CRISPRの基礎」。YouTube。イノベーティブ・ゲノミクス研究所 - IGI。2017年11月4日。
- 「ジェニファー・ダウドナとCRISPRテクノロジーの未来へ」。YouTube 。カリフォルニア大学テレビ（UCTV）。2019年10月26日。
- CRISPR 科学者の伝記は、生命のコードを書き換えることの倫理を探ります。著者のインタビュー、音声およびトランスクリプト。Fresh Air、NPR、2021 年 3 月 8 日。
- 「CRISPR で DNA を編集する方法」ジェニファー・ダウドナによる TED トーク ( YouTubeより)
- Nobelprize.org の Jennifer A. Doudna