ריצ'רד ג'. רוברטס (Richard J. Roberts): בן המכונאי שמצא גנים בחתיכות
ריצ'רד רוברטס רצה פעם להיות בלש, הרודף אחר רמזים לעבר אשם יחיד. הגנטיקה העניקה לו משהו מוזר יותר: תעלומה שבה הרמזים עצמם התגלו כמפוזרים כשברים על פני הראיות, וה"אשם" — גן — לא היה קיים בשום מקום כפיסת טקסט רציפה אחת. בשנת 1977, תוך שימוש בנגיף הגורם להצטננות נפוצה כנושא מחקרו, גילה רוברטס שגנים יכולים להיות מפורקים למקטעים מנותקים, תגלית המנוגדת כל כך להנחות התקופה שהיא שכתבה פרק בסיסי בביולוגיה מולקולרית והעניקה לו חלק בפרס נובל בשנת 1993.
באת', ערכות כימיה וקריירה ראשונה שנזנחה
רוברטס נולד בדרבי (Derby), אנגליה, בספטמבר 1943, בנם של מכונאי רכב, ג'ון רוברטס, ועדנה אלסופ. המשפחה עברה לבאת' (Bath) כשהיה בן ארבע, והוא גדל כשהוא רוצה, לדבריו, להיות בלש — שאיפה שערכת כימיה לילדים החליפה בהדרגה. הוא למד כימיה באוניברסיטת שפילד (University of Sheffield), וסיים תואר ראשון בשנת 1965 ודוקטורט בשנת 1969 עבור מחקר על תרכובות צמחיות הנקראות ניאופלבנואידים ואיזופלבנואידים, עבודה שלא הייתה קשורה לתחום שיהפוך אותו למפורסם. זו הייתה תקופת פוסט-דוקטורט בהרווארד (Harvard) מ-1969 עד 1972 שמשכה אותו לעבר חומצות גרעין, ובשנת 1972 ג'יימס ווטסון (James Watson) בעצמו — מ"ווטסון וקריק" — שכר את רוברטס למעבדת קולד ספרינג הארבור (Cold Spring Harbor Laboratory) בלונג איילנד, שהייתה אז אחת הכתובות המשמעותיות ביותר בביולוגיה מולקולרית.
התגלית ששברה את הכללים
בקולד ספרינג הארבור, רוברטס הפנה את תשומת לבו לאדנו-וירוס, נגיף הגורם לזיהומים נשימתיים נפוצים שחוקרים השתמשו בו כמודל פשוט לחקר האופן שבו גנים מתבטאים. ההנחה הרווחת בשנת 1977 הייתה פשוטה: גן הוא רצף DNA יחיד ורציף, המשועתק ל-RNA בקריאה אחת ללא הפרעה. הניסויים של רוברטס הראו משהו אחר לגמרי. במיפוי האופן שבו ה-RNA השליח של הנגיף תואם ל-DNA שלו, הוא גילה שמולקולת ה-RNA תואמת רק למקטעים מסוימים ומופרדים ברצף ה-DNA — מה שאומר שהגן עצמו הופרע על ידי רצפי DNA שלא מילאו שום תפקיד במסר הסופי. תוך עבודה עצמאית אך הגעה לאותה מסקנה ביסודה באותה שנה, פיליפ שארפ (Phillip Sharp) מ-MIT אישר את התבנית. ועדת פרס נובל תיארה מאוחר יותר את המנגנון בצורה נקייה: ניתן לחלק RNA לאינטרונים, החלקים שנגזרים החוצה, ואקסונים, החלקים שנתפרים יחד — ומכיוון שניתן לחבר את האקסונים הללו בשילובים שונים, גן יחיד יכול לייצר יותר מחלבון אחד. זו הייתה תגלית שערערה את התמונה המסודרת של "גן אחד, חלבון אחד" שביולוגים עבדו איתה במשך דור.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →מקולד ספרינג הארבור לניו אינגלנד ביולאבס
רוברטס נשאר בקולד ספרינג הארבור במשך שני עשורים, ובסופו של דבר ניהל את תוכנית המחקר שלה, לפני שעבר ב-1992 לניו אינגלנד ביולאבס (New England Biolabs) בבוורלי, מסצ'וסטס, חברת ביוטכנולוגיה שנבנתה סביב אנזימי הגבלה שהופכים שחבור גנים מודרני לאפשרי, שם הפך למנהל מדעי ראשי והמשיך לעבוד עד היום. בשנה שלאחר מכן, 1993, הוא ושארפ זכו במשותף בפרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה "על גילוי אינטרונים ב-DNA אוקריוטי ומנגנון שחבור הגנים". בריטניה העניקה לו תואר אבירות בשנת 2008. במהלך הדרך הוא בנה קריירה משמעותית בגנומיקה מעבר לתגלית המקורית, ועבד על מאגרי מידע של רצפי DNA, אנזימי הגבלה וכלי ביואינפורמטיקה שמעבדות אחרות ברחבי העולם מסתמכות עליהם כעת כתשתית בסיסית.
תומך קולני
בעשורים מאוחרים יותר הפך רוברטס לאחד מחתני פרס נובל הלוחמניים ביותר מבחינה ציבורית בנושא יבולים מהונדסים גנטית, תוך קמפיין ספציפי למען "אורז זהוב" — אורז מהונדס שנועד לטפל במחסור בוויטמין A במדינות מתפתחות — וארגון חתני פרס נובל אחרים לחתום על מכתבים פומביים הלוחצים על גרינפיס (Greenpeace) וארגונים אחרים לזנוח את התנגדותם לטכנולוגיית הנדסה גנטית, בטענה שתיעוד הבטיחות המדעי מתעלם מסיבות פוליטיות. הוא ניסח את הקמפיין במונחים מוסריים בוטים, בטענה שעיכוב אישורו של יבול המסוגל למנוע עיוורון בילדים ומוות במדינות עניות הוא עצמו סוג של נזק, ולא אמצעי זהירות. הוא גם היה גלוי לגבי האתאיזם שלו, חתם על המניפסט ההומניסטי, ותמך בחינוך מדעי מבחינה כלכלית, כולל קשרים של כבוד לאוניברסיטת באת' (University of Bath) ואוניברסיטת אופסלה (Uppsala University), והכרה בינלאומית כגון מדליית הזהב לומונוסוב (Lomonosov Gold Medal) של רוסיה בשנת 2021.
קריירה שנבנתה על תשתית, לא רק על תגלית
מה שמבדיל את מסלולו של רוברטס מחתני פרס נובל רבים בעלי תגלית יחידה הוא כמה מחיי העבודה שלו הושקעו בבניית כלים שמדענים אחרים ישתמשו בהם במקום לרדוף אחרי פריצות דרך נוספות משלו. מעורבותו באנזימי הגבלה החלה עוד לפני גילוי הגנים המפוצלים, לאחר שהשתתף בהרצאה בשנת 1972 בהרווארד מאת דן נתן (Dan Nathans) וזיהה את הפוטנציאל של האנזימים לריצוף DNA; הוא החל לטהר אותם בקולד ספרינג הארבור, וכאשר בקשות החוקרים למידע נערמו, הוא הקים את REBASE, מאגר נתוני אנזימי ההגבלה, בניו אינגלנד ביולאבס. עשורים מאוחר יותר הוא עדיין מפרט מאות ספציפיות של אנזימים שאופיינו מתוך מה שרוברטס מעריך שיכול להיות מאות אלפים הקיימים בטבע, ומציע כלים כגון NEBcutter למיפוי אתרי חיתוך ברצפי DNA מוגשים — עבודת קיטלוג לא זוהרת שהפכה בכל זאת להתייחסות סטנדרטית למעבדות ברחבי העולם העוסקות בהנדסה גנטית. השילוב הזה, תגלית רעיונית מכוננת בתחילת הקריירה שלו ולאחריה עשורים של בניית תשתית סבלנית, הוא יוצא דופן מספיק בקרב חתני פרס נובל עד שהוא מהווה חלק מהאופן שבו עמיתים מתארים את אופיו המדעי: פחות החזון הייחודי ויותר המקטלג השיטתי שקרה לו, פעם אחת, להבחין במשהו שאף אחד אחר לא ראה.
מדוע ריצ'רד נקרא גאון
הטיעון החזק ביותר למילה נשען על מהלך אינטלקטואלי ספציפי: רוברטס לא רק צפה באנומליה, הוא סמך על תוצאה ניסיונית שסתרה הנחת יסוד של כל התחום שלו במקום להניח שהשיטה שלו פגומה. גנים מפוצלים לא היו מה שהביולוגיה המולקולרית ציפתה למצוא ב-1977, ונדרשה נכונות לתת לנתונים לערער תמונה מוסכמת — מודל "גן אחד, חלבון אחד" שרוב הביולוגים בנו עליו קריירה — כדי לראות מה ניסויי האדנו-וירוס באמת מראים. זהו סוג האומץ הרעיוני שוועדת פרס נובל תגמלה במפורש, בייחסה לרוברטס ולשארפ גילוי של מנגנון, לא רק סקרנות. הסיבוך הכן הוא שהתגלית הופיעה באופן עצמאי וכמעט בו-זמנית בשתי מעבדות שונות, וזה עצמו עדות לכך שהממצא היה, במובן מסוים, מוכן להימצא על ידי טכניקה זהירה ולא על ידי הבזק תובנה יחיד שלא ניתן לחזור עליו — נקודה שרוברטס עצמו כנראה לא היה חולק עליה, בהתחשב בדגש שלו לאורך הקריירה על שיטת מעבדה קפדנית וניתנת לשחזור על פני מיתולוגיה של גאונות אישית. עבודת ההסברה המאוחרת שלו, אף שהיא מעורבת אינטלקטואלית, שייכת לתקשורת ציבורית ואקטיביזם ולא לתגלית מדעית חדשה.
מורשת
גנים מפוצלים ושחבור RNA התגלו כמסבירים הרבה יותר מנגיף אחד: המנגנון מובן כעת כחל על הגנומים של בני אדם וכמעט כל האורגניזמים המורכבים, והוא עומד בבסיס הסברים מודרניים לאופן שבו מספר מוגבל של גנים יכול ליצור את המספר הגדול בהרבה של חלבונים הבונים גוף אנושי. התובנה זוכת פרס נובל של רוברטס נותרה אחת התגליות נושאות העול של הביולוגיה המולקולרית, שעדיין נלמדת כרגע שבו הגנטיקה הפסיקה להיות פשוטה.