Ovogodišnja Nobelova nagrada za kemiju dodijeljena su trojici istraživača čiji je pionirski rad s proteinima, prema riječima jednog člana povjerenstva, "primijenio principe Darwina u epruveti."
Povezani sadržaj
- Nobelovci zloglasno previđaju žene fizičarke. Pobjednica Donne Strickland stavlja taj nesrazmjer u središte pozornosti
- Dvojica znanstvenika zarađuju nobelovca za otkrivanje novog stupa u terapiji raka
Frances H. Arnold s Kalifornijskog tehnološkog instituta - tek peta ženska dobitnica Nobelove nagrade u 117-godišnjoj povijesti nagrade za kemiju - prepoznata je po provođenju prve usmjerene evolucije enzima ili katalizatora koji omogućuju proizvodnju kemijskih tvari, poput okoliša -prikladni lijekovi i biogoriva. George P. Smith sa Sveučilišta u Missouriju i Sir Gregory P. Winter iz MRC-ovog laboratorija za molekularnu biologiju u Cambridgeu zajednički su počašćeni za svoj doprinos metodi prikaza faga, koja se može koristiti za evoluciju novih proteina i proizvodnju snažnih lijekova.
Arnold će kući uzeti polovinu od otprilike 1, 01 milijuna dolara nagrada, dok će Smith i Winter podijeliti preostala sredstva.
Prema izjavi koju je objavila Kraljevska akademija nauka Švedske, koja je odgovorna za nominaciju i izbor nobelovca za fiziku i kemiju, troje počasnih članova "bili su nadahnuti snagom evolucije i koristili iste principe - genetsku promjenu i odabir - razviti proteine koji rješavaju kemijske probleme čovječanstva. "
Frances Arnold, nagrađen 2018. #NobelPrize, proveo je prvu usmjerenu evoluciju enzima, a to su proteini koji kataliziraju kemijske reakcije. Enzimi proizvedeni usmjerenom evolucijom koriste se za proizvodnju svega, od biogoriva do pic.twitter.com/TGRxgjEHzv
- Nobelova nagrada (@NobelPrize) 3. listopada 2018
Guardian -ova Nicola Davis izvještava da se Arnoldova usmjerena evolucija enzima (proteina koji kataliziraju ili ubrzavaju kemijske reakcije) u biti svodi na uvođenje genetskih mutacija koje omogućuju enzimima djelovanje učinkovitije ili na načine na koji inače ne bi.
Ovaj je proces nadahnut evolucijom: Kako je Charles Darwin teoretizirao, organizmi s povoljnim osobinama imaju više potomstva i na kraju pokreću prirodnu selekciju, što pogoduje onima koji su opremljeni za preživljavanje i razmnožavanje nad onima koji manje odgovaraju njihovom okruženju. U Arnoldovim eksperimentima, ove povoljne osobine jednake su mutiranim enzimima koji pokazuju visoku razinu učinkovitosti i mogu zamijeniti jaka otapala, teške metale i korozivne kiseline u proizvodnji farmaceutskih proizvoda, plastike i drugih kemikalija.
Arnoldov rad stavio ju je u prvi plan enzimskih istraživanja. Kraljevska švedska akademija napominje da katalizatori proizvedeni u njenom laboratoriju mogu proizvesti materijale koji u prirodi još ne postoje, ubrzati kemijske reakcije, proizvesti manje nusproizvoda i, u određenim slučajevima, zamijeniti teške metale koji se obično koriste u tradicionalnoj kemiji. Trenutno joj je glavno područje proizvodnje obnovljiva energija, s dugoročnim ciljem stvaranja ekološkog goriva koje će revolucionirati prometni sektor.
"Prije dvadeset i pet godina [ova se tehnologija] smatra lunatičnom granicom", objasnio je Arnold u intervjuu 2014. kojim je označio njezinu indukciju u Nacionalnu dvoranu slavnih izumitelja. "Znanstvenici to nisu učinili. Gospodo to nisu učinili. Ali budući da sam inženjer, a ne gospodin, nisam imao problema s tim. "
Pošto je tek peta žena od više od 178 nagrađenih dobila nagradu za kemiju, Arnoldova pobjeda je značajna. Samo 3 posto znanstvenih nagrada dodijeljeno je ženama u znanosti, Erin Ross prijavila je za Axios prošle godine. Znanstvenice su povijesno napale Nobelov odbor. Treća žena koja je ikad dobila nagradu za fiziku dodijeljena je jučer.
2018. dobitnik nagrade #NobelPrize George Smith razvio je metodu poznatu kao fagov prikaz, gdje se bakteriofag - virus koji inficira bakterije - može koristiti za evoluciju novih proteina. pic.twitter.com/roX8uOFICe
- Nobelova nagrada (@NobelPrize) 3. listopada 2018
Ovogodišnji počasni priznanja - Smith i Winter - dali su značajan doprinos metodi za prikazivanje faga, u kojoj je otkriven virus koji inficira bakterije poznat kao bakteriofag koji se koristi u evoluciji novih proteina. Smith je taj proces razvio 1985., a Winter je nadogradio na svoja istraživanja kako bi proveo usmjerenu evoluciju antitijela i, nakon toga, proizvodnju novih lijekova.
Prema izjavi Kraljevske švedske akademije, Smith je znao da je moguće manipulirati genetskim materijalom faga (virusom koji inficira bakterije) i mijenjati molekule koje prekrivaju njegovu površinu, pa je odlučio koristiti virus kao sredstvo identifikacije nepoznatog gena za poznati protein i obrnuto. Kao što objašnjava Guardian 's Davis, nakon što je Smith ubacio određeni gen u fag, mogao je prepoznati protein koji se pojavio na njegovoj površini i steći bolje razumijevanje odnosa između određenih gena i proteina.
Sir Gregory Winter, nagrađivani od #NobelPrize u kemiji, koristio je fagov prikaz za proizvodnju novih lijekova. Danas je prikaz faga proizveo antitijela koja mogu neutralizirati toksine, suzbiti autoimune bolesti i izliječiti metastatski karcinom. pic.twitter.com/p5fOfo0DwJ
- Nobelova nagrada (@NobelPrize) 3. listopada 2018
Zimsko se istraživanje oslanja na fazni prikaz usmjerenog razvoja antitijela ili proteina u obliku slova Y koji se vežu za zarazne viruse i bakterije i daje imunim stanicama do znanja da trebaju spriječiti pokušaj invazije. Tijekom 1990-ih, on i njegovi kolege namjeravali su osmisliti lijekove koji su djelovali poput antitijela da blokiraju određene bolesti, a do 2002. stvorili su lijek nadahnut antitijelom koji je službeno odobren za liječenje reumatoidnog artritisa. Danas se fagi prikaz protutijela može koristiti za liječenje različitih bolesti poput metastatskog karcinoma, upalnih bolesti crijeva i trovanja antraksom.
"Prilično svaki dobitnik Nobelove nagrade razumije da je ono za što dobiva nagradu izgrađeno na mnogim presedanima, velikom broju ideja i istraživanja koje iskorištava jer je na pravom mjestu u pravo vrijeme", rekao je Smith u rano jutro intervju za Associated Press.
Zaključuje: „Vrlo je mali napredak u istraživanju nov. Gotovo svi grade na onome što se događalo prije. To je slučajnost. To je sigurno bio slučaj s mojim radom. Moja je ideja bila u liniji istraživanja koja se vrlo prirodno gradila na istraživačkim potezima koji su prošli. "
