روجر واي تسين

التحق تسين بكلية هارفارد بمنحة الاستحقاق الوطنية ، وانتُخب عضوًا في جمعية فاي بيتا كابا في سنته الثالثة. ^{[ 14 ]} تخرج بامتياز مع مرتبة الشرف الأولى عام 1972، حاصلاً على بكالوريوس في الكيمياء والفيزياء. ^{[ 15 ]} ووفقًا لزميله في السكن خلال سنته الأولى، الخبير الاقتصادي والسياسي من ولاية أيوا، هيرمان كويرمباخ ، "ربما لا أبالغ إن قلت إنه أذكى شخص قابلته في حياتي... وقد قابلت الكثير من الأشخاص اللامعين." ^{[ 16 ]}

بعد إتمام دراسته الجامعية، انضم تسين إلى مختبر علم وظائف الأعضاء بجامعة كامبريدج في كامبريدج ، إنجلترا، بمنحة مارشال ، وأقام في كلية تشرشل، كامبريدج . ^{[ 17 ]} حصل على درجة الدكتوراه في علم وظائف الأعضاء عام 1977 عن بحثه حول تصميم واستخدام الأدوات الكيميائية العضوية في علم وظائف الخلايا ^{[ 6 ]} ، تحت إشراف ريتشارد أدريان في قسم علم وظائف الأعضاء، وبمساعدة آندي هولمز، وجيري سميث، وجيريمي ساندرز في قسم الكيمياء. ^{[ 17 ]}

يستخدم العلماء البروتينات الفلورية متعددة الألوان التي طُوّرت في مختبر تسين لتتبع مكان وزمان التعبير عن جينات معينة في الخلايا أو في الكائنات الحية. عادةً، يُدمج الجين المسؤول عن ترميز البروتين المطلوب مع جين البروتين الفلوري، مما يجعل البروتين المطلوب يتوهج داخل الخلية عند تعريضها لضوء ذي طول موجي مناسب، ويتيح ذلك للمختصين بالمجاهر تتبع موقعه في الوقت الفعلي. تُعد هذه التقنية شائعة لدرجة أنها أضافت بُعدًا جديدًا لمجالات البيولوجيا الجزيئية، وبيولوجيا الخلية، والكيمياء الحيوية. ^{[ 9 ]}

منذ اكتشاف البروتين الفلوري الأخضر (GFP) من النوع البري ، تم هندسة واختبار العديد من الطفرات المختلفة منه. ^{[ 23 ]} وكانت أولى الخطوات المهمة في هذا المجال هي طفرة نقطية واحدة (S65T) نشرها تسين عام 1995 في مجلة Nature . ^{[ 24 ]} حسّنت هذه الطفرة بشكلٍ كبير خصائص الفلورة (من حيث الشدة والثبات الضوئي ) والخصائص الطيفية للبروتين الفلوري الأخضر. ويمكن ملاحظة انزياح واضح في ذروة الإثارة الرئيسية إلى 488 نانومتر مع بقاء ذروة الانبعاث عند 509 نانومتر، وهو ما يتوافق تمامًا مع الخصائص الطيفية لأجهزة FITC الشائعة الاستخدام . وقد عززت هذه النتائج بشكلٍ كبير من جدوى استخدام البروتين الفلوري الأخضر في الأبحاث العلمية. وقدّم تسين إسهامًا رئيسيًا في فهمنا لكيفية عمل البروتين الفلوري الأخضر وفي تطوير تقنيات وطفرات جديدة منه.  

ومن بين المتدربين السابقين لدى روجر واي تسين، أتسوكي مياواكي وأليس واي تينغ .

الجداول الزمنية لتطوير GFP التي شارك فيها تسين: ^{[ 22 ]}

• 1994: أظهر تسين الآلية التي يتم من خلالها تكوين الكروموفور GFP في تفاعل كيميائي يتطلب الأكسجين ولكن بدون مساعدة من البروتينات الأخرى.
• ١٩٩٤-١٩٩٨: قام تسين وزملاؤه بإنتاج طفرات مختلفة من البروتين الفلوري الأخضر (GFP) عن طريق التعديل الجيني والتحسينات البنيوية. تتميز المتغيرات الجديدة من البروتين الفلوري الأخضر (GFP) بقدرتها على التألق بشكل أكثر سطوعًا وإظهار ألوان مختلفة، مثل الأصفر والسماوي والأزرق.
• 2000-2002: أنتج تسين أشكالاً أحادية من DsRED، والتي يمكنها أن تتوهج بدرجات من الأحمر والوردي والبرتقالي. والجدير بالذكر أنه منذ ذلك الحين، أصبح من الممكن وسم أو تمييز الشبكات الجزيئية المعقدة للكائنات الحية باستخدام "جميع ألوان قوس قزح".

أبرز النقاط التفصيلية الأخرى التي شارك فيها تسين: ^{[ 25 ]}

• 2002: تم الكشف عن الاختلاف البنيوي الحاسم بين البروتين الفلوري الأخضر (GFP) وبروتين DsRed. يؤدي وجود رابطة مزدوجة إضافية في الكروموفور الخاص ببروتين DsRed إلى إطالة اقترانه، مما يتسبب في الانزياح نحو الأحمر.
• 2002: تم تطوير بروتين DsRed أحادي الوحدة (mRFP) لأول مرة.
• 2004: تم توليد بروتينات فلورية جديدة "للفاكهة" (عن طريق التطورات الموجهة في المختبر وفي الجسم الحي ).

في عام ٢٠٠٩، طوّر فريق تسين نوعًا جديدًا من البروتينات الفلورية بالأشعة تحت الحمراء (IFP)، ونُشرت تفاصيل هذا النوع في مجلة ساينس . تُستخلص هذه البروتينات الجديدة من فيتوكرومات بكتيرية ، بدلًا من كائنات متعددة الخلايا كقناديل البحر. في الظروف الطبيعية، تمتص الفيتوكرومات البكتيرية الضوء لإرسال الإشارات بدلًا من الفلورة، ولكن يمكن تحويلها إلى بروتينات فلورية بعد حذف بعض أجزاء الإشارة باستخدام تقنيات وراثية كالتطفير الموجه للموقع . ولكي تُصدر هذه البروتينات الفلورة، فإنها تحتاج إلى صبغة خارجية ، وهي البيلفيردين . ^{[ ٢٦ ]}

في عام 2016، تم تطوير فئة جديدة من البروتينات الفلورية من بروتين الفيكوبيلين ألفا- ألوفيوكوسيانين الموجود في البكتيريا الزرقاء ( Trichodesmium erythraeum ) ، وأُطلق عليها اسم البروتين الفلوري الأحمر فائق الصغر ( smURFP ). يُدمج smURFP تلقائيًا صبغة البيلفيردين دون الحاجة إلى بروتين خارجي يُعرف باسم اللياس . ^{[ 27 ]} تتطلب البروتينات الفلورية المشتقة من قناديل البحر والشعاب المرجانية الأكسجين وتُنتج كمية مكافئة من بيروكسيد الهيدروجين عند تكوين الصبغة . ^{[ 28 ]} لا يتطلب smURFP الأكسجين ولا يُنتج بيروكسيد الهيدروجين ، ويستخدم صبغة البيلفيردين . يتميز بروتين smURFP بمعامل امتصاص عالٍ (180,000 M⁻¹ ^cm⁻¹ ) وبمردود كمي متوسط ​​(0.20)، مما يجعله ذا سطوع فيزيائي حيوي مماثل لبروتين eGFP، ^وأكثر سطوعًا بمرتين تقريبًا من معظم البروتينات الفلورية الحمراء أو الحمراء البعيدة المشتقة من المرجان . وتتشابه الخصائص الطيفية لبروتين smURFP مع الصبغة العضوية Cy5 . ^{[ 27 ]}

وضع روجر تسين الأساس لتقنية التسلسل الجيني من الجيل التالي التي أصبحت شائعة الاستخدام. في 26 أكتوبر 1990، قدم روجر تسين وزملاؤه براءة اختراع للتسلسل التدريجي ("قاعدة تلو الأخرى") باستخدام حواجز 3' قابلة للإزالة على مصفوفات الحمض النووي. دمجت شركة إلومينا هذا المفهوم مع استنساخ الحمض النووي في جهاز التسلسل من الجيل التالي. ^{[ 29 ]}

كان تسين رائدًا في مجال تصوير الكالسيوم ، واشتهر بتطوير أصباغ متنوعة تُصبح فلورية بوجود أيونات معينة، مثل الكالسيوم. ^{[ 9 ] [ 11 ]} ومن هذه الأصباغ، فورا-2 ، التي تُستخدم على نطاق واسع لتتبع تغيرات تركيز الكالسيوم داخل الخلايا. كما طوّر فريق تسين مؤشرين شائعين آخرين للكالسيوم، وهما إندو-1 وفلوفو -3 ، في عامي 1985 و1989 على التوالي. وقد طوّر أيضًا مؤشرات فلورية لأيونات أخرى، مثل المغنيسيوم والزنك والنحاس والحديد والرصاص والكادميوم والألومنيوم والنيكل والكوبالت والزئبق. ^{[ 30 ]}

يُعدّ الإيكورين أداةً مفيدةً للإشارة إلى مستوى الكالسيوم داخل الخلايا؛ إلا أنه يعاني من بعض القيود، أهمها استهلاك مجموعة الكولينترازين الاصطناعية فيه بشكلٍ غير قابلٍ للعكس عند انبعاث الضوء، مما يستلزم إضافة الكولينترازين باستمرار إلى الوسط. وللتغلب على هذه المشكلات، طوّر فريق تسين أيضًا مستشعرًا قائمًا على الكالمودولين ، أُطلق عليه اسم كاميليون . ^{[ 31 ]}

FlAsH-EDT2 هي طريقة كيميائية حيوية لوضع علامات تساهمية محددة على البروتينات التي تحتوي على وحدة رباعية السيستين (CCXXCC). وهي طريقة تعتمد على جزيئات البروتين المؤتلف، وقد طورها تسين وزملاؤه في عام 1998. ^{[ 32 ]}

• "FLASH-EDT2": Fl uorescein a r s enical h elix binder، bis - EDT adduct،
• "EDT": 1,2-إيثانيديول.

تشير تجارب أجراها فريق تسين على الفئران إلى إمكانية توجيه جراحة السرطان ومساعدتها باستخدام الببتيدات الفلورية . تُستخدم هذه الببتيدات كمجسات، وهي غير ضارة بالأنسجة والأعضاء الحية، إذ لا يتجاوز عمرها في الجسم أربعة أو خمسة أيام. ولا تزال التجارب السريرية قيد الانتظار. ^{[ 33 ]}

كان تسين أيضًا مخترعًا بارزًا في مجال الكيمياء الحيوية، وحصل على حوالي 100 براءة اختراع، منفردًا أو بالاشتراك مع آخرين، حتى عام 2010. في عام 1996، شارك تسين في تأسيس شركة أورورا للعلوم الحيوية، التي طُرحت أسهمها للتداول العام في عام 1997. وفي عام 2001، استحوذت شركة فيرتكس للأدوية على شركة أورورا . وبالمثل، كان تسين أيضًا أحد المؤسسين العلميين لشركة سينوميكس في عام 1999. ^{[ 12 ] [ 34 ]}

كما شجع تسين تعليم العلوم للعلماء الشباب الواعدين من خلال برنامج "غداء مع أحد الحائزين على جائزة" الذي أقيم لأول مرة في مهرجان سان دييغو للعلوم. ^{[ 35 ]}

توفي تسين في 24 أغسطس/آب 2016. ^{[ 40 ]} ورغم عدم الكشف عن السبب المحدد للوفاة، فقد أفيد بأنه توفي أثناء قيادته دراجة هوائية على طريق في يوجين، أوريغون . ^{[ 41 ]} وقبل وفاته، كان تسين قد تعافى من السرطان وأصيب بجلطة دماغية عام 2013. ^{[ 42 ] [ 43 ]}

قالت ويندي، زوجة تسين: "لقد كان متقدماً علينا جميعاً. كان دائماً مغامراً، رائداً، وروحاً حرةً متألقة. الشجاعة، والعزيمة، والإبداع، وحسن التدبير كانت سمات بارزة في شخصيته. لقد أنجز الكثير. لن يُنسى." ^{[ 15 ]}