Genetische Revolution
In einer „verschlafenen“ Stadt auf Long Island hatte Fink ein großes Interesse an der Wissenschaft, die nach dem Start der Sowjets den ersten Satelliten in die Umlaufbahn der Erde brachte.
“ 1957, als ich in unseren Hinterhof ging, wurde ich vom neuen Stern am Himmel hypnotisiert, als Sputnik langsam zum Horizont raste“, sagte er. „Über Nacht wurde die Wissenschaft zu einer nationalen Priorität, die von der Angst vor sowjetischer Technologie und technologischer Überlegenheit angetrieben wurde.,“
Nach seinem Bachelor-Abschluss am Amherst College begann Fink als Doktorand an der Yale University Hefe zu studieren und entwickelte 1976 eine Möglichkeit, jede DNA-Sequenz in Hefezellen einzufügen.
Diese Entdeckung veränderte die biomedizinische Forschung, indem sie es Wissenschaftlern ermöglichte, Hefe so zu programmieren, dass sie jedes gewünschte Protein produziert, solange sie die DNA-Sequenz des Gens kannten, das es kodierte. Es hat sich auch als industriell nützlich erwiesen: Mehr als die Hälfte des gesamten therapeutischen Insulins wird heute zusammen mit vielen anderen Medikamenten und Impfstoffen sowie Biokraftstoffen wie Ethanol von Hefe produziert.,
Zu dieser Zeit arbeiteten Wissenschaftler mit einer einfachen Definition des Gens, basierend auf dem „zentralen Dogma“ der Biologie: DNA macht RNA und RNA macht Proteine. Daher wurde ein Gen als eine Sequenz von DNA definiert, die für ein Protein kodieren könnte. Dies war praktisch, da Computer programmiert werden konnten, um das Genom nach Genen zu durchsuchen, indem nach bestimmten DNA-Sequenzen gesucht wurde, die mit Codons versehen waren, die den Start-und Stopppunkt eines Gens anzeigen.
In den letzten Jahrzehnten haben Wissenschaftler genau das getan und etwa 20.000 proteinkodierende Gene im menschlichen Genom identifiziert., Sie haben auch genetische Mechanismen entdeckt, die an Tausenden von menschlichen Krankheiten beteiligt sind. Mit neuen Tools wie CRISPR, die die Genombearbeitung ermöglichen, könnten bald Heilmittel für solche Krankheiten verfügbar sein, glaubt Fink.
„Die Definition eines Gens als DNA-Sequenz, die für ein Protein kodiert, gepaart mit der Sequenzierung des menschlichen Genoms, hat die molekulare Medizin revolutioniert“, sagte er. „Genomsequenzierung, zusammen mit Rechenleistung Genome zu vergleichen und zu analysieren, hat zu wichtigen Einsichten in die Grundlagenforschung und Krankheit geführt.,“
Er wies jedoch darauf hin, dass proteinkodierende Gene nur 2 Prozent des gesamten menschlichen Genoms ausmachen. Was ist mit dem rest? Wissenschaftler haben die restlichen 98 Prozent traditionell als „Junk-DNA“ bezeichnet, die keine nützliche Funktion hat.
In den 1980er Jahren begann Fink zu vermuten, dass diese Junk-DNA nicht so nutzlos war, wie angenommen worden war. Er und andere entdeckten, dass in Hefe bestimmte DNA-Segmente von einem Ort zum anderen „springen“ konnten und dass diese Segmente die Expression von Genen in der Nähe zu regulieren schienen., Dieses Phänomen wurde später auch in menschlichen Zellen beobachtet.
„Das hat mich und andere darauf aufmerksam gemacht, dass‘ Junk-DNA ‚möglicherweise RNA, aber keine Proteine bildet“, sagte Fink.
Seitdem haben Wissenschaftler viele Arten von nicht proteinkodierenden RNA-Molekülen entdeckt, einschließlich microRNAs, die die Produktion von Proteinen blockieren können, und langen nicht kodierenden RNAs (lncRNAs), die viele Rollen bei der Genregulation spielen.
„In den letzten 15 Jahren wurde festgestellt, dass diese entscheidend für die Kontrolle der Genexpression von proteinkodierenden Genen sind“, sagte Fink., „Wir fangen erst jetzt an, die Bedeutung dieses ehemals unsichtbaren Teils des Genoms zu visualisieren.“
Solche Entdeckungen zeigen, dass die traditionelle Definition eines Gens nicht ausreicht, um alle im Genom gespeicherten Informationen zu erfassen.
„Die Existenz dieser verschiedenen Klassen von RNA ist ein Beweis dafür, dass es keine einzige physische und funktionelle Einheit der Vererbung gibt, die wir das Gen nennen können“, sagte er. „Vielmehr enthält das Genom viele verschiedene Kategorien von Informationseinheiten, von denen jede als Gen betrachtet werden kann.,“
„Eine Gemeinschaft von Wissenschaftlern“
Bei der Auswahl von Fink für den Killian Award zitierte der Preisträger auch seine Beiträge zur Gründung des Whitehead Institute, das 1982 eröffnet wurde. Damals galt die Gründung eines Forschungsinstituts, das Teil des MIT war, aber auch eine eigene Einheit, als „radikales Experiment“, erinnerte sich Fink.,
Obwohl zu der Zeit umstritten, mit hitzigen Debatten unter den Fakultäten, die Gründung des Whitehead Institute legte den Grundstein für viele andere Forschungsinstitute, die am MIT gegründet wurden, und half auch Biotechnologie-Unternehmen auf den Kendall Square Bereich zu gewinnen, sagte Fink.
“ Wie wir jetzt wissen, hat MIT die richtige Entscheidung getroffen. Der Whitehead erwies sich als erfolgreiches Pionierexperiment, das meiner Meinung nach zur Blüte des Kendall Square-Gebiets führte“, sagte er.,
Fink wurde als eines der ersten Fakultätsmitglieder des Whitehead Institute eingestellt und war von 1990 bis 2001 dessen Direktor, als er die Beiträge des Whitehead zum Human Genome Project beaufsichtigte. Er erinnerte daran, dass er im Laufe seiner Karriere nicht nur mit anderen Biologen, sondern auch mit Kollegen des MIT in Bereichen wie Physik, Chemieingenieurwesen sowie Elektrotechnik und Informatik intensiv zusammengearbeitet hat.
„MIT ist eine Gemeinschaft von Wissenschaftlern, und ich wurde in der Gemeinschaft begrüßt“, sagte er.