Мохика, Франсиско
Франси́ско Хуа́н Марти́нес Мо́хика (исп. Francisco Juan Martínez Mojica [fɾanˈθisko moxika]; род. 5 октября 1963, Эльче, Аликанте, Валенсия, Испания) — молекулярный биолог, микробиолог и биохимик из Университета Аликанте в Испании. Известен своим открытием повторяющихся функциональных последовательностей ДНК у бактерий, которые он назвал CRISPR (англ. clustered regularly interspaced short palindromic repeats — короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами). Позже на их основе был разработан первый широко распространенный инструмент редактирования генома CRISPR-Cas9[2].
Общие сведения
| Франси́ско Хуа́н Марти́нес Мо́хика | |
|---|---|
| исп. Francisco Juan Martínez Mojica | |
| Дата рождения | 5 октября 1963[1] (62 года) |
| Место рождения | |
| Страна |
|
| Научная сфера | молекулярный биолог и микробиолог |
| Место работы | Университет Аликанте |
| Образование | |
| Учёная степень | доктор философии (PhD) |
| Учёное звание | профессор |
| Научный руководитель |
Франсиско Родригес-Валера Гвадалупе Хуэс Перес |
| Ученики | Ноэми М. Гусман |
| Известен как | первооткрыватель повторяющихся функциональных последовательностей ДНК у бактерий |
| Награды и премии |
Премия короля Хайме I (2016) Премия Фонда BBVA «Рубежи знаний» (2017) Премия Медицинского центра Олбани (2017) Золотая медаль Университета Аликанте (2020) |
Ранняя жизнь и образование
Франсиско Хуан Мартинес родился в Эльче,Испания, 5 октября 1963 года. Он учился в начальной школе Лос-Андес, школе Васкеса де Мелла и средней школе Instituto Carrus. После школы Мохика поступил в Университет Мурсии, чтобы изучать биологию, а затем перешел в Университет Валенсии (степень бакалавра в 1986 г.) и Университет Аликанте (доктор философии, 1993 г.; научные руководители — Франсиско Родригес-Валера и Гвадалупе Хуэс Перес)[3]. Во время учебы в докторантуре он посетил Университет Париж-Юг . Затем он прошел постдокторскую подготовку в Университете Юты и Оксфордском университете. С 1997 года Мохика является преподавателем Университета Аликанте[4], где он сосредоточился на молекулярной микробиологии, что и привело его к открытию системы CRISPR.
Карьера и исследования
С 1997 года Франсиско Мохика является профессором в Университете Аликанте, где он занимает должность профессора (исп. Professor Titular) в Департаменте физиологии, генетики и микробиологии. В том же году он основал и возглавил собственную исследовательскую группу по молекулярной микробиологии.
Основная научная работа группы Мохики сосредоточена на изучении систем CRISPR. Второе направление исследований посвящено использованию бактериофагов в качестве альтернативы традиционным антибиотикам[5].
Мохика также ведёт преподавательскую деятельность и руководит работой аспирантов. Под его научным руководством было защищено пять докторских диссертаций. Несмотря на значимость его открытий, на ранних этапах его работа сталкивалась с трудностями: в 2008 году исследовательский проект Мохики был отклонён правительством Испании, и ему было отказано в государственном финансировании[6].
Открытие CRISPR
В 1993 году Мохика был первым, кто охарактеризовал то, что теперь называется локус CRISPR. Часть последовательности ранее описал Йошизуми Ишино Yoshizumi Ishino в 1987 году. Мохика описал полные повторы последовательности гена в архейных организмах видов Haloferax и Haloarcula и изучил их функции[7].
Он продолжал исследования этих последовательностей на протяжении 1990-х годов, и в 2000 году Мохика объявил, что то, что было описано как разрозненные повторяющиеся последовательности, на самом деле имеет общий набор характеристик, которые теперь известны как отличительные черты последовательностей CRISPR. Он ввел термин CRISPR в переписке с Рюдом Янсеном из Утрехтского университета, предложив аббревиатуру короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами, чтобы облегчить путаницу, возникающую из-за многочисленных сокращений, используемых для описания последовательностей в научной литературе.
CRISPR как иммунная система прокариот
В 2003 году Мохика написал первую статью, в которой предположил, что CRISPR — это врожденная иммунная система прокариот. Статья была отклонена рядом авторитетных журналов, в том числе Nature, Proceedings of the National Academy of Sciences, Molecular Microbiology and Nucleic Acid Research, прежде чем, наконец, была принята Journal of Molecular Evolution в феврале 2005 г[8].[9]
Гипотеза Мохики получила решающее экспериментальное подтверждение в 2006—2007 годах. Команда микробиологов под руководством Родольфа Баррангу, Филиппа Хорвата и Сильвена Муано продемонстрировала, что у бактерии Streptococcus thermophilus устойчивость к бактериофагам возрастала по мере встраивания в её геном новых спейсеров — фрагментов ДНК этих вирусов[10][11]. В 2007 году группа исследователей из компании Danisco, возглавляемая Баррангу и Хорватом, опубликовала в журнале Science статью, которая стала первым неопровержимым доказательством того, что CRISPR действительно обеспечивает бактериям адаптивный иммунитет против вирусов[12][13].
Награды
- Премия короля Хайме I в области фундаментальных исследований, 2016.
- Премия медицинского центра Олбани, 2017[14].
- PLuS Alliance Prize, 2017[15].
- BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award по биомедицине (совместно с Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Даудна), 2017[16].
- Золотая медаль Университета Аликанте, 2020[17].
- Член Европейской организации молекулярной биологии (EMBO), 2022[18].
- Член Европейской академии (Academia Europaea), 2024[19].
- Премия за профессиональную карьеру от Каталонского общества биологии (Premi a la trajectòria professional Leandre Cervera), 2025[20].
- Премия Альберто Солса в области биохимии.
Почетный доктор
- Политехнический университет Валенсии, Испания, 2017[21].
- Национальный университет Кильмеса, Аргентина, 2018[22].
- Университет Валенсии, Испания, 2018[23].
- Международный университет Менендеса Пелайо, Испания, 2019[24].
- Университет Мурсии, Испания, 2019[25].
- Мадридский университет Комплутенсе, Испания, 2021[26].
Публикации
- López-Pérez, M.; Rodriguez-Valera, F.; Martin-Cuadrado, A. B.; Urios, L.; García-Martínez, J.; Almendros, C.; Mojica, F. J. M. (2023). “Identification of the EH CRISPR-Cas9 system on a metagenome and its application to genome engineering”. Microbial Biotechnology. DOI:10.1111/1751-7915.14234.
- Guzmán, N. M.; Almendros, C.; García-Martínez, J.; Mojica, F. J. M. (November 2021). “Digging into the lesser-known aspects of CRISPR biology”. International Microbiology. DOI:10.1007/s10123-021-00204-5.
- Makarova, Kira S.; Wolf, Yuri I.; Iranzo, Jaime; Shmakov, Sergey A.; Alkhnbashi, Omer S.; Brouns, Stan J. J.; Charpentier, Emmanuelle; Haft, Daniel H.; Horvath, Philippe; Moineau, Sylvain; Mojica, Francisco J. M.; Terns, Rebecca M.; Terns, Michael P.; White, Malcolm F.; Yakunin, Alexander F.; Barrangou, Rodolphe; van der Oost, John; Koonin, Eugene V. (February 2020). “Evolutionary classification of CRISPR-Cas systems: a burst of class 2 and derived variants”. Nature Reviews Microbiology. 18 (2): 67—83. DOI:10.1038/s41579-019-0299-x. PMID 31857715.
- López-Pérez, M.; Guzmán, N. M.; García-Martínez, J.; Mojica, F. J. M. (2019). “Global phylogenomic novelty of the Cas1 gene from hot spring microbial communities”. Frontiers in Microbiology. 10: 2480. DOI:10.3389/fmicb.2019.02480.
- Mojica, F. J. M.; Montoliu, L. (October 2016). “On the Origin of CRISPR-Cas Technology: From Prokaryotes to Mammals”. Trends in Microbiology. 24 (10): 811—820. DOI:10.1016/j.tim.2016.06.008. PMID 27401123.
- Mojica, F. J. M.; Rodriguez-Valera, F. (September 2016). “The discovery of CRISPR in archaea and bacteria”. The FEBS Journal. 283 (17): 3162—3169. DOI:10.1111/febs.13766. PMID 27234458.
- Mojica, Francisco J. M. Discovery and Seminal Developments in the CRISPR Field // CRISPR-Cas Systems / Francisco J. M. Mojica, Roger A. Garrett. — Springer Berlin Heidelberg, 13 December 2012. — ISBN 978-3-642-34656-9. — doi:10.1007/978-3-642-34657-6_1.
- Mojica, F. J. M.; Juez, G.; Rodriguez-Valera, F. (1993). “Transcription at different salinities of Haloferax mediterranei sequences adjacent to partially modified PstI sites”. Molecular Microbiology. Wiley. 9 (3): 613—621. DOI:10.1111/j.1365-2958.1993.tb01721.x. ISSN 0950-382X. PMID 8412707.
- Mojica, F.J.M.; Ferrer, C.; Juez, G.; Rodríguez-Valera, F. (1995). “Long stretches of short tandem repeats are present in the largest replicons of the Archaea Haloferax mediterranei and Haloferax volcanii and could be involved in replicon partitioning”. Molecular Microbiology. Wiley. 17 (1): 85—93. DOI:10.1111/j.1365-2958.1995.mmi_17010085.x. ISSN 0950-382X. PMID 7476211.
- Mojica, Francisco J. M.; Diez-Villasenor, Cesar; Soria, Elena; Juez, Guadalupe (2000). “Biological significance of a family of regularly spaced repeats in the genomes of Archaea, Bacteria and mitochondria”. Molecular Microbiology. Wiley. 36 (1): 244—246. DOI:10.1046/j.1365-2958.2000.01838.x. ISSN 0950-382X. PMID 10760181.
- Mojica, Francisco J.M.; Dı́ez-Villaseñor, Chc)sar; Garcı́a-Martı́nez, Jesús; Soria, Elena (2005). “Intervening Sequences of Regularly Spaced Prokaryotic Repeats Derive from Foreign Genetic Elements”. Journal of Molecular Evolution. Springer Science and Business Media LLC. 60 (2): 174—182. Bibcode:2005JMolE..60..174M. DOI:10.1007/s00239-004-0046-3. ISSN 0022-2844. PMID 15791728.
- Mojica, Francisco J. M. Discovery and Seminal Developments in the CRISPR Field // CRISPR-Cas Systems / Francisco J. M. Mojica, Roger A. Garrett. — Springer Berlin Heidelberg, 13 December 2012. — ISBN 978-3-642-34656-9. — doi:10.1007/978-3-642-34657-6_1.
- Makarova, Kira S.; Wolf, Yuri I.; Alkhnbashi, Omer S.; Costa, Fabrizio; Shah, Shiraz A.; Saunders, Sita J.; Barrangou, Rodolphe; Brouns, Stan J. J.; Charpentier, Emmanuelle; Haft, Daniel H.; Horvath, Philippe; Moineau, Sylvain; Mojica, Francisco J. M.; Terns, Rebecca M.; Terns, Michael P.; White, Malcolm F.; Yakunin, Alexander F.; Garrett, Roger A.; van der Oost, John; Backofen, Rolf; Koonin, Eugene V. (28 September 2015). “An updated evolutionary classification of CRISPR–Cas systems”. Nature Reviews Microbiology. Springer Science and Business Media LLC. 13 (11): 722—736. DOI:10.1038/nrmicro3569. ISSN 1740-1526. PMC 5426118. PMID 26411297.
- García-Gutiérrez, Enriqueta; Almendros, Cristóbal; Mojica, Francisco J. M.; Guzmán, Noemí M.; García-Martínez, Jesús (2 July 2015). Wang, Tony, ed. “CRISPR Content Correlates with the Pathogenic Potential of Escherichia coli”. PLOS ONE. Public Library of Science (PLoS). 10 (7): e0131935. Bibcode:2015PLoSO..1031935G. DOI:10.1371/journal.pone.0131935. ISSN 1932-6203. PMC 4489801. PMID 26136211.
- Almendros, Cristóbal. Exploring CRISPR Interference by Transformation with Plasmid Mixtures: Identification of Target Interference Motifs in Escherichia coli // Methods in Molecular Biology / Cristóbal Almendros, Francisco J. M. Mojica. — Springer New York, 2015. — Vol. 1311. — P. 161–170. — ISBN 978-1-4939-2686-2. — doi:10.1007/978-1-4939-2687-9_10.
- Almendros, Cristóbal; Mojica, Francisco J. M.; Díez-Villaseñor, César; Guzmán, Noemí M.; García-Martínez, Jesús (28 February 2014). Davies, Julian E., ed. “CRISPR-Cas Functional Module Exchange in Escherichia coli”. mBio. American Society for Microbiology. 5 (1): e00767–13. DOI:10.1128/mbio.00767-13. ISSN 2161-2129. PMC 3903273. PMID 24473126.
- Mojica, Francisco J.M.; Díez-Villaseñor, César (2013). “Right of admission reserved, no matter the path”. Trends in Microbiology. Elsevier BV. 21 (9): 446—448. DOI:10.1016/j.tim.2013.06.003. ISSN 0966-842X. PMID 23810125.
- Shah, Shiraz A.; Erdmann, Susanne; Mojica, Francisco J.M.; Garrett, Roger A. (12 February 2013). “Protospacer recognition motifs”. RNA Biology. Informa UK Limited. 10 (5): 891—899. DOI:10.4161/rna.23764. ISSN 1547-6286. PMC 3737346. PMID 23403393.
- Díez-Villaseñor, César; Guzmán, Noemí M.; Almendros, Cristóbal; García-Martínez, Jesús; Mojica, Francisco J.M. (27 February 2013). “CRISPR-spacer integration reporter plasmids reveal distinct genuine acquisition specificities among CRISPR-Cas I-E variants ofEscherichia coli”. RNA Biology. Informa UK Limited. 10 (5): 792—802. DOI:10.4161/rna.24023. ISSN 1547-6286. PMC 3737337. PMID 23445770.
- Almendros, Cristóbal; Guzmán, Noemí M.; Díez-Villaseñor, César; García-Martínez, Jesús; Mojica, Francisco J. M. (26 November 2012). Mokrousov, Igor, ed. “Target Motifs Affecting Natural Immunity by a Constitutive CRISPR-Cas System in Escherichia coli”. PLOS ONE. Public Library of Science (PLoS). 7 (11): e50797. Bibcode:2012PLoSO...750797A. DOI:10.1371/journal.pone.0050797. ISSN 1932-6203. PMC 3506596. PMID 23189210.
- Garcia-Heredia, Inmaculada; Martin-Cuadrado, Ana-Belen; Mojica, Francisco J. M.; Santos, Fernando; Mira, Alex; Antón, Josefa; Rodriguez-Valera, Francisco (30 March 2012). Liles, Mark R., ed. “Reconstructing Viral Genomes from the Environment Using Fosmid Clones: The Case of Haloviruses”. PLOS ONE. Public Library of Science (PLoS). 7 (3): e33802. Bibcode:2012PLoSO...733802G. DOI:10.1371/journal.pone.0033802. ISSN 1932-6203. PMC 3316494. PMID 22479446.
- Makarova, Kira S.; Haft, Daniel H.; Barrangou, Rodolphe; Brouns, Stan J. J.; Charpentier, Emmanuelle; Horvath, Philippe; Moineau, Sylvain; Mojica, Francisco J. M.; Wolf, Yuri I.; Yakunin, Alexander F.; van der Oost, John; Koonin, Eugene V. (9 May 2011). “Evolution and classification of the CRISPR–Cas systems”. Nature Reviews Microbiology. Springer Science and Business Media LLC. 9 (6): 467—477. DOI:10.1038/nrmicro2577. ISSN 1740-1526. PMC 3380444. PMID 21552286.
- Mojica, Francisco J. M.; Díez-Villaseñor, César (2010). “The on-off switch of CRISPR immunity against phages in Escherichia coli”. Molecular Microbiology. Wiley. 77 (6): 1341—1345. DOI:10.1111/j.1365-2958.2010.07326.x. ISSN 0950-382X. PMID 20860086.
- Miquel, Sylvie; Peyretaillade, Eric; Claret, Laurent; de Vallée, Amélie; Dossat, Carole; Vacherie, Benoit; Zineb, El Hajji; Segurens, Beatrice; Barbe, Valerie; Sauvanet, Pierre; Neut, Christel; Colombel, Jean-Frédéric; Medigue, Claudine; Mojica, Francisco J. M.; Peyret, Pierre; Bonnet, Richard; Darfeuille-Michaud, Arlette (17 September 2010). Ahmed, Niyaz, ed. “Complete Genome Sequence of Crohn's Disease-Associated Adherent-Invasive E. coli Strain LF82”. PLOS ONE. Public Library of Science (PLoS). 5 (9): e12714. Bibcode:2010PLoSO...512714M. DOI:10.1371/journal.pone.0012714. ISSN 1932-6203. PMC 2941450. PMID 20862302.
- Díez-Villaseñor, C.; Almendros, C.; García-Martínez, J.; Mojica, F. J. M. (1 May 2010). “Diversity of CRISPR loci in Escherichia coli”. Microbiology. Microbiology Society. 156 (5): 1351—1361. DOI:10.1099/mic.0.036046-0. ISSN 1350-0872.
- Mojica, F. J. M.; Díez-Villaseñor, C.; García-Martínez, J.; Almendros, C. (1 March 2009). “Short motif sequences determine the targets of the prokaryotic CRISPR defence system”. Microbiology. Microbiology Society. 155 (3): 733—740. DOI:10.1099/mic.0.023960-0. ISSN 1350-0872. PMID 19246744.