Paul Modrich: ameriški biokemik, Nobelovec za popravljanje DNK
Paul Lawrence Modrich (rojen 13. junija 1946) je ameriški biokemik, najbolj znan po raziskavah mehanizmov popravljanja napak v DNK. Njegovo delo je osvetlilo delovanje sistema za popravljanje neskladij DNK (mismatch repair, MMR), ki je ključen za preprečevanje napak, ki nastanejo med replikacijo. Leta 2015 je skupaj z Azizom Sancarjem in Tomasom Lindahlom prejel Nobelovo nagrado za kemijo za odkrivanje mehanizmov popravljanja DNK.
Rodil se je 13. junija 1946 v Ratonu v Novi Mehiki Laurencu in Margaret Modrich. Ima mlajšega brata Dava. Njegov oče je bil učitelj biologije ter trener košarke, nogometa in tenisa na srednji šoli v Ratonu, kjer je leta 1964 maturiral.
Izobraževanje in poklicna pot
Modrich je nadaljeval znanstveno pot z izobraževanjem na uglednih inštitucijah. Diplomiral je iz kemije in kasneje opravil doktorski študij na univerzah, ki so mu omogočile usmeritev v biokemijo in molekularno biologijo. Po zaključku izobraževanja je delal v različnih raziskovalnih laboratorijih in se kasneje pridružil akademski skupnosti kot predavatelj in vodja raziskav. Dolga leta je deloval kot profesor na Duke University School of Medicine, kjer je vodil svojo raziskovalno skupino in mentoriral mlade raziskovalce. Bil je tudi raziskovalec pri Howard Hughes Medical Institute (HHMI).
Raziskave o popravljanju DNK
Glavni prispevek Paula Modricha je temeljito razumevanje sistema MMR. V svojih eksperimentalnih delih je rekonstrukcijo sistema popravljanja neskladij dosegel z uporabo prečiščenih beljakovin in pokazal, kako celoten proces deluje v venci korakov: prepoznavanje pare z napačno vstopno bazo, odstranjevanje napačnega nukleotida in vstavitev pravilnega, s čimer se vzpostavi celovitost genetske informacije. Modrich je preučil vlogo beljakovinskih homologue MutS in MutL (odkritih v bakterijah) ter pojasnil, kako sistemi v prokariontih in evkariontih razlikujejo staro (predlogo) od nove verige DNK — pri bakterijah je to povezanost z metilacijo, pri evkariontih pa pogosto s prepoznavo prekinitev (nickov) v verigi.
Njegove ugotovitve so imele neposredne klinične posledice: pomanjkljivost delovanja MMR povečuje stopnjo mutacij in je povezana z dednimi oblikami raka, zlasti s t. i. Lynchovim sindromom (hereditary nonpolyposis colorectal cancer, HNPCC). Razumevanje mehanizmov MMR je prav tako pomembno za razvoj ciljnih pristopov v onkologiji in za razumevanje odpornosti tumorjev na določena zdravila.
Pomen in priznanja
Za svoje delo je Modrich prejel številna priznanja, od katerih je najvidnejše podelitev Nobelove nagrade za kemijo leta 2015. Njegovi prispevki so temeljnega pomena za molekularno biologijo in medicino, saj pomagajo pojasniti, kako celice ohranjajo genom stabilen skozi delitve in kako napake v teh procesih prispevajo k razvoju bolezni. Poleg Nobelove nagrade je član različnih znanstvenih akademij in prejel več nagrad in častnih priznanj s področja biokemije in molekularne biologije.
Osebno
Modrich znanstveno delo pogosto povezuje z izobraževanjem in mentorstvom novih generacij raziskovalcev. V javnih nastopih večkrat izpostavi pomen temeljnih bioloških raziskav za razumevanje bolezni in razvoj novih terapevtskih pristopov.
Njegovo delo
Ukvarja se predvsem s popravljanjem neskladij, usmerjenim v verige. V svojem laboratoriju je pokazal, kako popravljanje neskladij DNK služi kot kopirnik za preprečevanje napak polimeraze DNK. Matthew Meselson je že pred tem predlagal obstoj prepoznavanja neskladij. Modrich je izvajal biokemične poskuse za preučevanje popravljanja neskladij v bakteriji E. coli. Kasneje sta iskala beljakovine, povezane s popravljanjem neskladij pri ljudeh.
