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Sharp nasceu em Falmouth, Kentucky, filho de Kathrin (Colvin) e Joseph Walter Sharp. Ele se casou com Ann Holcombe em 1964, e eles têm três filhas.[1][2]
Sharp estudou no Union College e se formou em química e matemática, depois completando seu Ph.D. em química na Universidade de Illinois em Urbana-Champaign em 1969. Após seu Ph.D., ele fez seu treinamento de pós-doutorado no Instituto de Tecnologia da Califórnia até 1971, onde estudou plasmídeos. Mais tarde, ele estudou a expressão gênica em células humanas no Laboratório Cold Spring Harbor como cientista sênior sob James D. Watson.[3][4]
Em 1974, foi-lhe oferecido um cargo no MIT pelo biólogo Salvador Luria.[3] Ele foi diretor do Centro de Pesquisa do Câncer do MIT (agora Instituto Koch de Pesquisa Integrativa do Câncer) de 1985 a 1991; chefe do departamento de Biologia de 1991 a 1999; e fundador e diretor do McGovern Institute for Brain Research de 2000 a 2004. Em 1995, o FBI confirmou que Sharp recebeu uma carta de Ted Kaczynski, insinuando que Sharp se tornaria um alvo do Unabomber por causa de seu trabalho em genética, afirmando que "seria benéfico para sua saúde parar sua pesquisa em genética".[5]
Atualmente é Professor Emérito do Instituto MIT e Professor Emérito de Biologia e membro do Instituto Koch, e foi Professor do Instituto, o mais alto posto do corpo docente do MIT, desde 1999. Ele também é o presidente do conselho consultivo da MIT Jameel Clinic. Sharp co-fundou a Biogen, Alnylam Pharmaceuticals e Magen Biosciences, e atuou nos conselhos das três empresas.[6][7][8]
Johnson D.M.; Yamaji S.; Tennant J.; Srai S.K.; Sharp P.A. (2005). «Regulation of Divalent Metal Transporter Expression in Human Intestinal Epithelial Cells Following Exposure to Non-haem Iron». FEBS Lett. 579 (9): 1923–9. PMID15792797. doi:10.1016/j.febslet.2005.02.035
Neilson J.R.; Sharp P.A. (2005). «Herpesviruses Throw a Curve Ball: New Insights into microRNA Biogenesis and Evolution». Nat Methods. 2 (4): 252–4. PMID15782215. doi:10.1038/nmeth0405-252