ريتشارد جيه روبرتس: ابن الميكانيكي الذي وجد الجينات في قطع

أراد ريتشارد روبرتس ذات مرة أن يصبح محققاً، يطارد الأدلة نحو مجرم واحد. أعطته الوراثة شيئاً أغرب: لغزاً حيث تبين أن الأدلة نفسها مبعثرة في أجزاء عبر الأدلة، و"المجرم" - الجين - لم يكن موجوداً في أي مكان كقطعة نصية متصلة. في عام 1977، باستخدام فيروس مسبب لنزلات البرد كموضوع للدراسة، اكتشف روبرتس أن الجينات يمكن أن تنكسر إلى أجزاء غير متصلة، وهو اكتشاف كان مخالفاً لافتراضات ذلك العصر لدرجة أنه أعاد كتابة فصل أساسي في البيولوجيا الجزيئية ومنحه جزءاً من جائزة نوبل لعام 1993.

باث، مجموعات الكيمياء، ومهنة أولى تم التخلي عنها

ولد روبرتس في ديربي، إنجلترا، في سبتمبر 1943، وهو ابن ميكانيكي سيارات، جون روبرتس، وإدنا ألسوب. انتقلت العائلة إلى باث عندما كان في الرابعة من عمره، ونشأ وهو يرغب، حسب روايته الخاصة، في أن يصبح محققاً - وهو طموح أزاحته تدريجياً مجموعة كيمياء للأطفال. درس الكيمياء في جامعة شيفيلد، وحصل على درجة البكالوريوس في عام 1965 ودكتوراه في عام 1969 عن بحثه حول مركبات نباتية تسمى نيو فلافونويدات وإيسوفلافونويدات، وهو عمل لم يكن له علاقة بالمجال الذي سيجعله مشهوراً. كانت فترة ما بعد الدكتوراه في هارفارد من 1969 إلى 1972 هي التي جذبته نحو الأحماض النووية، وفي عام 1972، قام جيمس واتسون نفسه - من واتسون وكريك - بتوظيف روبرتس في مختبر كولد سبرينج هاربور في لونغ آيلاند، الذي كان آنذاك أحد أهم العناوين في البيولوجيا الجزيئية.

الاكتشاف الذي كسر القواعد

في كولد سبرينج هاربور، وجه روبرتس اهتمامه إلى الفيروس الغدي، وهو فيروس يسبب التهابات الجهاز التنفسي الشائعة وكان الباحثون يستخدمونه كنموذج مبسط لدراسة كيفية التعبير عن الجينات. كان الافتراض السائد في عام 1977 بسيطاً: الجين هو امتداد واحد مستمر من الحمض النووي، يتم نسخه إلى الحمض النووي الريبي في قراءة غير منقطعة. أظهرت تجارب روبرتس شيئاً مختلفاً تماماً. من خلال رسم خرائط لكيفية محاذاة الحمض النووي الريبي المرسال للفيروس مقابل الحمض النووي الخاص به، وجد أن جزيء الحمض النووي الريبي يتطابق فقط مع أجزاء معينة ومنفصلة من تسلسل الحمض النووي - مما يعني أن الجين نفسه كان مقاطعاً بامتدادات من الحمض النووي التي لم تلعب أي دور في الرسالة النهائية. وبشكل مستقل ولكن بالوصول إلى نفس النتيجة تقريباً في نفس العام، أكد فيليب شارب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا النمط. وصفت لجنة نوبل لاحقاً الآلية بوضوح: يمكن تقسيم الحمض النووي الريبي إلى إنترونات، وهي الأجزاء التي يتم قطعها، وإكسونات، وهي الأجزاء التي يتم خياطتها معاً - ولأن تلك الإكسونات يمكن ربطها في مجموعات مختلفة، يمكن لجين واحد أن ينتج أكثر من بروتين واحد. كان اكتشافاً أطاح بالصورة المرتبة "جين واحد، بروتين واحد" التي عمل بها علماء الأحياء لجيل كامل.

من كولد سبرينج هاربور إلى نيو إنجلاند بيولابز

بقي روبرتس في كولد سبرينج هاربور لعقدين من الزمن، وأدار في النهاية برنامجه البحثي، قبل أن ينتقل في عام 1992 إلى نيو إنجلاند بيولابز في بيفرلي، ماساتشوستس، وهي شركة تكنولوجيا حيوية مبنية حول إنزيمات التقييد التي تجعل الربط الجيني الحديث ممكناً، حيث أصبح كبير المسؤولين العلميين واستمر في العمل حتى يومنا هذا. في العام التالي، 1993، حصل هو وشارب بشكل مشترك على جائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب "لاكتشافهما الإنترونات في الحمض النووي حقيقي النواة وآلية ربط الجينات". منحته بريطانيا لقب فارس في عام 2008. على طول الطريق، بنى مسيرة مهنية كبيرة في علم الجينوم تتجاوز الاكتشاف الأصلي، حيث عمل على قواعد بيانات تسلسل الحمض النووي، وإنزيمات التقييد، وأدوات المعلوماتية الحيوية التي تعتمد عليها المختبرات الأخرى حول العالم الآن كبنية تحتية أساسية.

مدافع صريح

في العقود اللاحقة، أصبح روبرتس واحداً من أكثر الحائزين على جائزة نوبل صراحةً في موضوع المحاصيل المعدلة وراثياً، حيث قام بحملة خاصة من أجل الأرز الذهبي - وهو كائن معدل وراثياً مصمم لمعالجة نقص فيتامين أ في العالم النامي - ونظم زملاءه الحائزين على جائزة نوبل لتوقيع رسائل عامة تضغط على منظمة السلام الأخضر والمنظمات الأخرى للتخلي عن معارضتها لتكنولوجيا الكائنات المعدلة وراثياً، بحجة أن سجل السلامة العلمية يتم تجاهله لأسباب سياسية. صاغ الحملة بعبارات أخلاقية صريحة، بحجة أن تأخير الموافقة على محصول قادر على منع عمى الأطفال والموت في البلدان الفقيرة هو في حد ذاته شكل من أشكال الضرر، وليس احتياطاً. كما كان منفتحاً بشأن إلحاده، حيث وقع على البيان الإنساني، ودعم التعليم العلمي مالياً، بما في ذلك الروابط الفخرية مع جامعة باث وجامعة أوبسالا، والاعتراف الدولي مثل ميدالية لومونوسوف الذهبية الروسية في عام 2021.

مسيرة مهنية مبنية على البنية التحتية، وليس فقط على الاكتشاف

ما يميز مسار روبرتس عن العديد من الحائزين على جائزة نوبل لاكتشاف واحد هو مقدار حياته العملية التي قضاها في بناء أدوات يستخدمها علماء آخرون بدلاً من مطاردة المزيد من الاختراقات الخاصة به. بدأ تورطه مع إنزيمات التقييد حتى قبل اكتشاف الجينات المنقسمة، بعد أن حضر محاضرة في عام 1972 في هارفارد من قبل دان ناثانز وأدرك إمكانات الإنزيمات لتسلسل الحمض النووي؛ بدأ في تنقيتها في كولد سبرينج هاربور، ومع تراكم طلبات المعلومات من الباحثين، أسس REBASE، قاعدة بيانات إنزيمات التقييد، في نيو إنجلاند بيولابز. بعد عقود، لا تزال تفهرس مئات من خصوصيات الإنزيمات المميزة مما يقدر روبرتس أنه قد يكون مئات الآلاف الموجودة في الطبيعة، وتقدم أدوات مثل NEBcutter لرسم خرائط مواقع القطع في تسلسلات الحمض النووي المقدمة - عمل فهرسة غير براق أصبح مع ذلك مرجعاً قياسياً للمختبرات في جميع أنحاء العالم التي تقوم بالهندسة الوراثية. هذا المزيج، وهو اكتشاف مفاهيمي تاريخي في وقت مبكر من حياته المهنية متبوعاً بعقود من بناء البنية التحتية الصبور، غير معتاد بما يكفي بين الحائزين على جائزة نوبل لدرجة أنه يشكل جزءاً من كيفية وصف زملائه لشخصيته العلمية: ليس الرؤيوي الفريد بل المفهرس المنهجي الذي لاحظ، ذات مرة، شيئاً لم يلاحظه أحد آخر.

لماذا يسمى ريتشارد عبقرياً

تكمن أقوى حجة للكلمة في حركة فكرية محددة: لم يكتفِ روبرتس بملاحظة شذوذ، بل وثق في نتيجة تجريبية تناقض افتراضاً أساسياً لمجاله بأكمله بدلاً من افتراض أن طريقته كانت معيبة. لم تكن الجينات المنقسمة هي ما توقعت البيولوجيا الجزيئية العثور عليه في عام 1977، وتطلب الأمر إرادة للسماح للبيانات بإلغاء صورة مستقرة - نموذج "جين واحد، بروتين واحد" الذي بنى عليه معظم علماء الأحياء حياتهم المهنية - لرؤية ما كانت تجارب الفيروس الغدي تظهره بالفعل. هذا هو نوع الشجاعة المفاهيمية التي كافأتها لجنة نوبل صراحةً، حيث نسبت الفضل إلى روبرتس وشارب في اكتشاف آلية، وليس مجرد فضول. التعقيد الصادق هو أن الاكتشاف ظهر بشكل مستقل وشبه متزامن في مختبرين مختلفين، وهو في حد ذاته دليل على أن النتيجة كانت، بمعنى ما، جاهزة ليتم العثور عليها من خلال تقنية دقيقة بدلاً من ومضة من البصيرة الفريدة التي لا تتكرر - وهي نقطة ربما لن يجادل فيها روبرتس نفسه، بالنظر إلى تركيزه طوال حياته المهنية على طريقة المختبر الصارمة والقابلة للتكرار على أساطير العبقرية الشخصية. عمله اللاحق في المناصرة، على الرغم من مشاركته الفكرية، ينتمي إلى التواصل العام والنشاط بدلاً من الاكتشاف العلمي الجديد.

الإرث

تبين أن الجينات المنقسمة وربط الحمض النووي الريبي يفسران أكثر بكثير من مجرد فيروس واحد: يُفهم الآن أن الآلية تنطبق عبر جينومات البشر وجميع الكائنات الحية المعقدة تقريباً، وهي تكمن وراء التفسيرات الحديثة لكيفية توليد عدد محدود من الجينات للعدد الأكبر بكثير من البروتينات التي تبني جسم الإنسان. تظل رؤية روبرتس الحائزة على جائزة نوبل واحدة من الاكتشافات الحاملة للبيولوجيا الجزيئية، ولا تزال تُدرس كلحظة توقفت فيها الوراثة عن كونها بسيطة.