David R. Liu

David R. Liu
Liu 2012
Född	( 1973-06-12 ) 12 juni 1973 Riverside, Kalifornien
Nationalitet	amerikansk
Alma mater	Harvard University (BA) University of California, Berkeley (PhD)
Känd för	Nukleinsyramallad kemi riktad evolution basredigering prime redigering
Vetenskaplig karriär
institutioner	Harvard Universitet
Doktorand rådgivare	Peter G. Schultz
Andra akademiska rådgivare	EJ Corey
kinesiskt namn
Traditionell kinesiska	劉如謙
Transkriptioner Standard Mandarin Hanyu Pinyin Liú Rúqiān Wade–Giles Liu Ju-ch'ien

David Ruchien Liu (född 1973) är en amerikansk kemist och biolog. Han är Richard Merkin-professorn, direktör för Merkin Institute of Transformative Technologies in Healthcare och vice ordförande för fakulteten vid Broad Institute of Harvard och MIT ; Thomas Dudley Cabot professor i naturvetenskap och professor i kemi och kemisk biologi vid Harvard University; och Howard Hughes Medical Institute Investigator.

tidigt liv och utbildning

Liu föddes i Riverside , Kalifornien den 12 juni 1973. Båda hans föräldrar immigrerade till USA från Taiwan . Hans far är flygingenjör; hans mor är en pensionerad fysikprofessor vid University of California, Riverside . Medan han gick i gymnasiet slutade han tvåa i 1990 års nationella Westinghouse Science Talent Search . Han fick sin AB i kemi från Harvard University 1994, tog examen summa cum laude och först i sin klass. Medan han studerade, arbetade han i det syntetiska kemiska laboratoriet för Nobelpristagaren EJ Corey . Liu fick sin doktorsexamen. i organisk kemi från University of California, Berkeley 1999, övervakad av Peter G. Schultz .

Akademisk karriär

Liu tog examen först i sin klass vid Harvard 1994. Han utförde organisk och bioorganisk kemiforskning om sterolbiosyntes under professor EJ Coreys ledning som grundutbildning. Under sin Ph.D. forskning med professor Peter Schultz vid Berkeley, initierade Liu den första allmänna ansträngningen att utöka den genetiska koden i levande celler. Han tog sin Ph.D. 1999 och blev biträdande professor i kemi och kemisk biologi vid Harvard samma år. Han befordrades till docent 2003 och till professor 2005. Liu blev Howard Hughes Medical Investigator 2005 och anslöt sig till JASONs , akademiska vetenskapsrådgivare till den amerikanska regeringen, 2009. Han hedrades som Harvard College Professor 2007 , delvis för sin grundutbildning. Hans inledande livsvetenskapskurs, som började 2005, blev Harvards största naturvetenskapskurs.

Liu har förtjänat flera universitetsövergripande utmärkelser för undervisning vid Harvard, inklusive Joseph R. Levenson Memorial Teaching Prize, Roslyn Abramson Award och en Harvard College Professorship. Liu har publicerat mer än 225 artiklar och är uppfinnaren av mer än 90 utfärdade amerikanska patent. Hans forskningsprestationer har fått utmärkelser inklusive Ronald Breslow Award for Biomimetic Chemistry, American Chemical Society Pure Chemistry Award, Arthur C. Cope Young Scholar Award och utmärkelser från Sloan Foundation, Beckman Foundation, NSF CAREER Program och Searle Scholars Program . 2016 utsågs han till en av de 20 främsta translationella forskarna i världen av Nature Biotechnology , och 2017 och 2019 utsågs han till Naturens 10 forskare i världen och till Foreign Policy Leading Global Thinkers. I april 2019 höll Liu ett TED-föredrag om basredigering i Vancouver på TED2019, vilket resulterade i en stående ovation från livepubliken. År 2019 utsågs prime editing till en av naturens 10 anmärkningsvärda tidningar från 2019 och en av The Scientists främsta tekniska framsteg. 2020 fick Liu American Chemical Society David Perlman Award och American Chemical Society ACS Chemical Biology Lectureship Award, valdes in i National Academy of Science (NAS), National Academy of Medicine (NAM) och utsågs till Fellow of American Association for the Advancement of Science (AAAS). 2022 tilldelades han King Faisal-priset i medicin.

Forskning

Lius forskargrupp banade väg för basredigering , en ny metod för genomredigering som möjliggör direkt och exakt omvandling av en enda bas till en annan bas i genomet av levande celler, utan att göra dubbelsträngade DNA-brott (DSB) som leder till komplexa blandningar av insättningar, deletioner och DNA-omarrangemang. Lius forskargrupp var också banbrytande för prime editing, en mångsidig genomredigeringsmetod som kan installera alla möjliga bas-till-bas-omvandlingar, insertioner, deletioner och kombinationer i däggdjursceller utan att kräva dubbelsträngade DNA-avbrott eller donator-DNA-mallar. Dessutom utvecklade Lius grupp DNA-mallad syntes (DTS), en teknik för att översätta DNA-sekvenser till syntetiska små molekyler, snarare än proteiner, och tillämpade DTS på upptäckten av bioaktiva små molekyler och nya kemiska reaktioner. Hans labb utvecklade också fagassisterad kontinuerlig evolution (PACE), en teknik som använder den korta 10-minuters livslängden för M13-bakteriofag för att uppnå den snabba utvecklingen av användbara proteiner. Labbet har använt PACE och dess riktade evolutionsansträngningar för att generera nya genomredigeringsverktyg som möjliggör utökad DNA-tillgänglighet och DNA-baskonverteringar.

Han har ett h-index på 122 enligt Google Scholar .

Kommersiell verksamhet

Liu var med och grundade Editas Medicine (genomredigering med CRISPR-nukleaser för humanterapi), Pairwise Plants (genomredigering för jordbruk), Beam Therapeutics (basredigering för humanterapi), Exo Therapeutics (ny upptäckt av småmolekylära läkemedel), Chroma Medicine ( genomiska mediciner som utnyttjar epigenetik), Resonance Medicine (nya enzymatiska lösningar för att lösa utmaningar inom medicin) och Nvelop Therapeutics (nya genredigeringsteknologier). Han är den vetenskapliga grundaren av Prime Medicine (prime editing for human therapeutics).

Liu grundade också Permeon Biologics och Ensemble Therapeutics . Permeon Biologics grundades 2011 av Liu och Flagship Ventures för att utveckla en klass av proteiner för att möjliggöra transport av stora molekyler såsom antikroppar in i celler för att underlätta utvecklingen av "intrabody"-terapier och upphörde med sin verksamhet 2015. Ensemble Therapeutics grundades 2004 med finansiering från Flagship Ventures för att utveckla Lius arbete med makrocykler ; företaget samlade in cirka 40 miljoner dollar och ingick flera läkemedelssamarbeten, men lades ner 2017 innan någon av dess ledande föreningar hade nått marknaden.

Utvalda papper

•    Gartner, ZJ; Liu, DR (juli 2001). "Allmänheten av DNA-mallad syntes som en grund för att utveckla icke-naturliga små molekyler" . J. Am. Chem. Soc . 123 (28): 6961–3. doi : 10.1021/ja015873n . PMC 2820563 . PMID 11448217 .
•    Kanan, MW; Rozenman, MM; Sakurai, K; Snyder, TM; Liu, DR (2004). "Reaktionsupptäckt möjliggörs av DNA-mallad syntes och in vitro-selektion" . Naturen . 431 (7008): 545–9. Bibcode : 2004Natur.431..545K . doi : 10.1038/nature02920 . PMC 2814052 . PMID 15457254 .
•    Gartner, ZJ; Tse, BN; Grubina, R; Doyon, JB; Snyder, TM; Liu, DR (september 2004). "DNA-mallad organisk syntes och urval av ett bibliotek av makrocykler" . Vetenskap . 305 (5690): 1601–5. Bibcode : 2004Sci...305.1601G . doi : 10.1126/science.1102629 . PMC 2814051 . PMID 15319493 .
•    Georghiou, G; Kleiner, RE; Pulkoski-Gross, M; Liu, DR; Seeliger, MA (2012). "Mycket specifika, bisubstrat-konkurrerande Src-hämmare från DNA-malllade makrocykler" . Naturens kemiska biologi . 8 (4): 366–74. doi : 10.1038/nchembio.792 . PMC 3307835 . PMID 22344177 .
•    Cronican, JJ; Thompson, DB; Beier, KT; McNaughton, BR; Cepko, CL; Liu, DR (2010). "Potent leverans av funktionella proteiner till däggdjursceller in vitro och in vivo med användning av ett överladdat protein" . ACS Chem. Biol . 5 (8): 747–52. doi : 10.1021/cb1001153 . PMC 2924640 . PMID 20545362 .
•    Komor, AC; Kim, YB; Packer, MS; Zuris, JA; Liu, DR (19 maj 2016). "Programmerbar redigering av en målbas i genomiskt DNA utan dubbelsträngad DNA-klyvning" . Naturen . 533 (7603): 420–4. Bibcode : 2016 Natur.533..420K . doi : 10.1038/nature17946 . PMC 4873371 . PMID 27096365 .
•    Kim, YB; Komor, AC; Levy, JM; Packer, MS; Zhao, KT; Liu, DR (april 2017). "Öka genominriktningsområdet och precisionen för basredigering med konstruerade Cas9-cytidindeaminasfusioner" . Natur Bioteknik . 35 (4): 371–376. doi : 10.1038/nbt.3803 . PMC 5388574 . PMID 28191901 .
•    Gaudelli, NM; Komor, AC; Rees, HA; Packer, MS; Badran, AH; Bryson, DI; Liu, DR (23 november 2017). "Programmerbar basredigering av A•T till G•C i genomiskt DNA utan DNA-klyvning" . Naturen . 551 (7681): 464–471. Bibcode : 2017Natur.551..464G . doi : 10.1038/nature24644 . PMC 5726555 . PMID 29160308 .
•    Lawrence, MS; Phillips, KJ; Liu, DR (2007). "Superladdningsproteiner kan ge extraordinär motståndskraft" . J. Am. Chem. Soc . 129 (33): 10110–10112. doi : 10.1021/ja071641y . PMC 2820565 . PMID 17665911 .
•    McNaughton, BR; Cronican, JJ; Liu, DR (2009). "Däggdjurscellpenetration, siRNA-transfektion och DNA-transfektion av superladdade proteiner" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 106 (15): 6111–6116. Bibcode : 2009PNAS..106.6111M . doi : 10.1073/pnas.0807883106 . PMC 2659711 . PMID 19307578 .
•    Esvelt, KM; Carlson, JC; Liu, DR (2011). "Ett system för den kontinuerliga riktade utvecklingen av biomolekyler" . Naturen . 472 (7344): 499–503. Bibcode : 2011Natur.472..499E . doi : 10.1038/nature09929 . PMC 3084352 . PMID 21478873 .
•    Dickinson, BC; Leconte, AM; Allen, B.; Esvelt, KM; Liu, DR (2013). "Experimentell undersökning av proteinevolutionens vägberoende och stokasticitet med hjälp av fagassisterad kontinuerlig evolution" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 110 (22): 9007–9012. Bibcode : 2013PNAS..110.9007D . doi : 10.1073/pnas.1220670110 . PMC 3670371 . PMID 23674678 .
•    Maianti, JP; McFedries, A.; Foda, ZH; Kleiner, RE; Du, X.-Q.; Leissring, MA; Tang, W.-J.; Charron, MJ; Seeliger, MA; Saghatelian, A.; Liu, DR (2014). "Anti-diabetisk aktivitet av insulinnedbrytande enzymhämmare förmedlad av flera hormoner" . Naturen . 511 (7507): 94–98. Bibcode : 2014Natur.511...94M . doi : 10.1038/nature13297 . PMC 4142213 . PMID 24847884 .
•    Zuris, JA; Thompson, DB; Shu, Y.; Guilinger, JP; Bessen, JL; Hu, JH; Maeder, ML; Joung, JK; Chen, Z.-Y.; Liu, DR (2015). "Katjonisk lipid-medierad leverans av proteiner möjliggör effektiv proteinbaserad genomredigering in vitro och in vivo " . Nat. Biotechnol . 33 (1): 73–80. doi : 10.1038/nbt.3081 . PMC 4289409 . PMID 25357182 .
•    Badran, AH; Guzov, VM; Huai, Q.; Kemp, MM; Vishwanath, P.; Kain, W.; Evdokimov, A.; Moshiri, F.; Turner, KH; Wang, P.; Malvar, T.; Liu, DR (2016). "Kontinuerlig utveckling av B. thuringiensis -toxiner övervinner insektsresistens" . Naturen . 533 (7601): 58–63. doi : 10.1038/nature17938 . PMC 4865400 . PMID 27120167 .
•    Gao, X.; Lamas, V.; Huang, M.; Ja, W.-H.; Pan, B.; Hu, Y.-J.; Hu, JH; Thompson, DB; Shu, Y.; Li, Y.; Wang, H.; Yang, S.; Xu, Q.; Polley, DB; Liberman, MC; Kong, W.-J.; Holt, JR; Chen, Z.-Y.; Liu, DR (2018). "Behandling av autosomal dominant hörselnedsättning genom in vivo leverans av genomredigeringsmedel" . Naturen . 553 (7687): 217–221. Bibcode : 2018Natur.553..217G . doi : 10.1038/nature25164 . PMC 5784267 . PMID 29258297 .
•    Tang, W; Liu, DR (2018). "Omskrivbar analog inspelning av flera händelser i bakterie- och däggdjursceller" . Vetenskap . 360 (6385): eaap8992. doi : 10.1126/science.aap8992 . PMC 5898985 . PMID 29449507 .
•    Hu, JH; Miller, SM; Geurts, MH; Tang, W.; Chen, L.; Sun, N.; Zeina, C.; Gao, X.; Rees, HA; Lin, Z.; Liu, DR (2018). "Utvecklade Cas9-varianter med bred PAM-kompatibilitet och hög DNA-specificitet" . Naturen . 556 (7699): 57–63. Bibcode : 2018Natur.556...57H . doi : 10.1038/nature26155 . PMC 5951633 . PMID 29512652 .
• Maianti, JP; McFedries, A.; Foda, ZH; Kleiner, RE; Du, X.-Q.; Leissring, MA; Tang, W.-J.; Charron, MJ; Seeliger, MA; Saghatelian, A.; Liu, DR Nature 511, 94-98 (2014). " Antidiabetisk aktivitet hos insulinnedbrytande enzymhämmare medierade av flera hormoner " PMC4142213
• Anzalon, AV; Randolph, PB; Davis, JR; Sousa, AA; Koblan, LW; Levy, JM; Chen, PJ; Wilson, C.; Newby, GA; Raguram, A.; Liu, DR Nature , 576 , 149–157 (2019). " Sök och ersätt genomredigering utan dubbelsträngsbrott eller donator-DNA. " PMCID: PMC6907074
• Mok, B.Y; de Moraes, M.H; Zeng, J; Bosch, D.E; Kotrys, A.V; Raguram, A.; Hsu, F; Radey, MC; Broko Peterson, B; Mootha, VK; Mougos, JD; Liu, DR Nature. tillgänglig online (2020). "Ett interbakteriellt cytidin-deaminas-toxin möjliggör redigering av mitokondriell bas." PMCID : PMC7381381

Se även

• DNA-mallrad organisk syntes