Нобелівська премія з хімії: вчених нагородили за «спрямовану еволюцію»
Лауреатами стали троє вчених - Френсіс Арнольд, Джордж Сміт і сер Грегорі П. Вінтер, автори робіт по спрямованій еволюції хімічних молекул. Їхні праці допомагають розвитку «зеленої» хімії і боротьбі з важкими захворюваннями.
Робота лауреатів привела до розробки нових видів палива і фармацевтичних препаратів, використовуючи самі еволюційні процеси природи.
Половина премії належить Арнольд з Каліфорнійського технологічного інституту за її роботу у напрямку еволюції ферментів - білків, які прискорюють хімічні реакції.
Якщо коротко, Арнольд ввела генетичні мутації в ферменти і подивилася на їх вплив.Потім вона вибрала випадки, коли певна мутація виявилася корисною - наприклад, дозволяючи ферменту працювати в розчиннику, в якому він раніше не працював. Потім цей процес можна повторити з подальшими генетичними мутаціями, введеними в ці вибрані ферменти.
Результатом є «спрямована еволюція», при цьому робота Арнольд дозволяє скоротити використання багатьох токсичних каталізаторів, забезпечуючи ферменти для всіх видів полів, включаючи розробку біопалива та виробництво фармацевтичних препаратів.
Арнольд, до того ж, п'ята жінка, що отримала премію в галузі хімії. Останньою жінкою-вченим, що отримала нагороду до неї була Ада Е Йонат в 2009 році.
Інша половина премії дісталася Сміту і Вінтеру за їх роботу над «фаговим проявом пептидів і антитіл». Фаг - це вірус, який може заразити бактерії і обдурити їх в їх відтворенні.
Сміт виявив, що можна було возитися з генетичним матеріалом фага, щоб змінити молекули, що застрягли зовні. Він розумів, що це може бути зручно: наприклад, якщо не відомо, який білок генерує певний ген, ген може бути поміщений в фаг, а таємничий білок з'явиться на поверхні і може бути ідентифікований.
Це також означало, що вчені могли впровадити цілий ряд невідомих генів фагів і подивитися, чи не викликали будь-які з них білки, про які вони вже знали, що дозволяє їм визначати, які гени відповідальні за які білки.
Цей підхід також відкрив двері для вчених для розробки фагів, що несуть певні білки, для вивчення того, як ці білки можуть взаємодіяти з конкретними мішенями.
Грегорі Вінтер використовував цей метод фагових дисплеїв для виробництва нових препаратів в області фармацевтики. Фагів дисплей виробляє антитіла, здатні нейтралізувати токсини, протидіяти аутоімунним захворюванням і лікувати метастатичний рак.
Коментарі