Philipp Holliger

Philipp Holliger
Född	Philipp Holliger
Alma mater	ETH Zürich , MRC Center for Protein Engineering (PhD)
Vetenskaplig karriär
Fält	Molekylärbiologi , Syntetisk biologi , Xenobiology
institutioner	MRC Center for Protein Engineering , MRC Laboratory of Molecular Biology
Avhandling	Multivalenta och bispecifika antikroppsfragment från E. coli ( 1994)
Doktorand rådgivare	Sir Gregory Winter , professor Tim Richmond
Hemsida	https://www2.mrc-lmb.cam.ac.uk/group-leaders/h-to-m/philipp-holliger/

Philipp Holliger , Ph.D. är en schweizisk molekylärbiolog mest känd för sitt arbete med xenonukleinsyror (XNAs) och RNA -teknik. Holliger är programledare vid MRC Laboratory of Molecular Biology ( MRC LMB).

Bakgrund

Han tog sin examen i naturvetenskap (Dipl. Natwiss. ETH) från ETH Zürich , Schweiz , där han arbetade med Steven Benner , och hans Ph.D. i molekylärbiologi vid MRC Center for Protein Engineering (CPE) i Cambridge under mentorskap av Sir Gregory Winter (CPE och MRC LMB) och Tim Richmond (ETH).

Medan han var i Winter-laboratoriet, utvecklade Holliger en ny typ av bispecifikt antikroppsfragment , kallat en diabody och arbetade med att klarlägga infektionsvägen för filamentösa bakteriofager .

Efter att han blivit en oberoende gruppledare vid MRC LMB flyttade Holliger sitt forskningsfokus mot syntetisk biologi , där han utvecklade metoder för emulsion-PCR och in vitro- evolution. Holliger valdes till medlem av EMBO 2015.

Forskning

XNAs

Genom att kombinera nukleinsyrakemi med metoder för in vitro- evolution som han utvecklade kunde Holliger och kollegor omprogrammera replikativa DNA-polymeraser för syntes och omvänd transkription av syntetiska genetiska polymerer med helt onaturliga ryggrader (XNA). Detta visade för första gången att syntetiska alternativ till DNA kunde lagra genetisk information precis som DNA.

Ytterligare arbete av Holliger-labbet möjliggjorde in vitro-utvecklingen av XNA-ligander ( aptamerer ) och XNA-katalysatorer som liknar RNA-enzymer (kända som ribozymer ), kallade XNAzymer, såväl som utarbetandet av enkla XNA-nanostrukturer. Den onaturliga ryggradskemin hos XNA-molekyler uppvisar nya och användbara egenskaper. Till exempel, till skillnad från de naturliga nukleinsyrorna, kan vissa XNA inte brytas ned lätt av människokroppen eller är kemiskt mycket mer stabila. Nyligen beskrev Holliger också syntesen och utvecklingen av XNA med en oladdad ryggrad, vilket visade att genetisk funktion (dvs ärftlighet och evolution) är möjlig – i motsats till tidigare förslag – även i frånvaro av en laddad ryggrad.

Livets ursprung

Holliger har också bidragit till en bättre förståelse av tidiga steg i livets uppkomst . Ett scenario, kallat RNA-världshypotesen , antyder att en nyckelhändelse i livets uppkomst var uppkomsten av en RNA-molekyl som kan replikera sig själv och utvecklas, vilket grundar en primordial biologi (saknar DNA och proteiner) som förlitade sig på RNA för dess huvudsakliga byggstenar. Utgående från ett tidigare upptäckt ribozym med RNA-polymerasaktivitet, konstruerade Holliger och kollegor initialt ett RNA-polymerasribozym som kan syntetisera ett annat ribozym och därefter RNA-sekvenser längre än sig själv. På senare tid beskrev han det första polymerasribozymet som kan använda nukleotidtripletter för att kopiera högstrukturerade RNA-mallar inklusive segment av sig själv.

Under detta arbete undersökte Holliger egenskaperna hos vattenis, ett enkelt medium som sannolikt har varit utbrett på den tidiga jorden , och fann att det främjar aktiviteten, stabiliteten och utvecklingen av RNA-polymerasribozymer och förmågan hos olika pooler av RNA-sekvenser för att rekombinera förbättrande poolkomplexitet. Han upptäckte också att de branta koncentrations- och temperaturgradienterna som härrör från frys-upptiningscykler kunde utnyttjas för att driva ribozymmontering och vikning, vilket liknar chaperoner i modern biologi.