Tohtoročná Nobelova cena za chémiu bola udelená trom výskumným pracovníkom, ktorých priekopnícka práca s proteínmi podľa slov jedného člena výboru „uplatnila princípy Darwina v skúmavke“.
Súvisiaci obsah
- Nobelky notoricky prehliadajú fyziky žien. Výhra Donny Stricklandovej prináša túto pozornosť do centra pozornosti
- Dvaja vedci získavajú Nobelovu cenu za objavovanie nového piliera pri liečbe rakoviny
Frances H. Arnold z kalifornského technologického inštitútu - len piata nositeľka Nobelovej ceny za 117 rokov histórie ceny chémie - bola uznaná za vedenie prvého riadeného vývoja enzýmov alebo katalyzátorov, ktoré umožňujú výrobu chemických látok, ako je napríklad environmentálne - priateľské liečivá a biopalivá. George P. Smith z University of Missouri a Sir Gregory P. Winter z Laboratória molekulárnej biológie MRC v Cambridge boli spoločne ocenení za ich príspevky k metóde fágového displeja, ktorá sa môže použiť na vývoj nových proteínov a výrobu účinných liečiv.
Arnold si vezme domov polovicu z prize money približne 1, 01 milióna dolárov, zatiaľ čo Smith a Winter rozdelia zostávajúce prostriedky.
Podľa vyjadrenia Kráľovskej švédskej akadémie vied, ktoré je zodpovedné za nomináciu a výber nositeľov Nobelovej ceny za fyziku a chémiu, boli títo troch poctení „inšpirovaní vývojovou mocou a použili rovnaké princípy - genetické zmeny a výber —Vytvoriť bielkoviny, ktoré riešia chemické problémy ľudstva. “
Frances Arnold, ocenená # 2018 # NoelPrize, uskutočnila prvý riadený vývoj enzýmov, ktoré sú proteínmi, ktoré katalyzujú chemické reakcie. Enzýmy produkované prostredníctvom riadenej evolúcie sa používajú na výrobu všetkého od biopalív po pic.twitter.com/TGRxgjEHzv
- Nobelova cena (@ NobelPrize), 3. októbra 2018
Guardianova Nicola Davisová uvádza, že Arnoldov smerovaný vývoj enzýmov (proteínov, ktoré katalyzujú alebo urýchľujú chemické reakcie) sa v podstate scvrkáva na zavedenie genetických mutácií, ktoré umožňujú enzýmom účinnejšie fungovať alebo spôsobom, ktorý by normálne nemal.
Tento proces je inšpirovaný evolúciou: Ako teoretizoval Charles Darwin, organizmy s výhodnými vlastnosťami majú tendenciu mať viac potomkov a nakoniec vyvolávajú prirodzený výber, ktorý uprednostňuje tých, ktorí sú vybavení na prežitie a reprodukciu, pred tými, ktorí nie sú pre svoje prostredie vhodnejší. V Arnoldových experimentoch sa tieto výhodné vlastnosti rovnajú mutovaným enzýmom, ktoré vykazujú vysokú úroveň účinnosti a môžu nahradiť silné rozpúšťadlá, ťažké kovy a korozívne kyseliny pri výrobe farmaceutických prípravkov, plastov a iných chemikálií.
Arnoldova práca ju postavila na popredné miesto v výskume enzýmov. Kráľovská švédska akadémia poznamenáva, že katalyzátory vyrobené v jej laboratóriu môžu produkovať materiály, ktoré v prírode ešte neexistujú, urýchľujú chemické reakcie, produkujú menej vedľajších produktov av niektorých prípadoch nahrádzajú ťažké kovy, ktoré sa bežne používajú v tradičnej chémii. V súčasnosti je jej hlavná oblasť zameraná na výrobu obnoviteľnej energie s dlhodobým cieľom vyrábať palivo šetrné k životnému prostrediu, ktoré spôsobí revolúciu v odvetví dopravy.
„Pred dvadsiatimi piatimi rokmi bola [táto technológia] považovaná za šialenú okrajovú oblasť, “ vysvetlil Arnold v rozhovore za rok 2014, keď ju označil za jej uvedenie do Siene slávy národných vynálezcov. "Vedci to neurobili." Páni to neurobili. Ale keďže som inžinier a nie džentlmen, nemal som s tým problém. “
Ako piata žena z viac ako 178 ocenení za ocenenie za chémiu je Arnoldova výhra významná. Ženám vo vede boli udelené iba 3 percentá vedeckých cien. Erin Ross v minulom roku informovala o Axios . Vedecké pracovníčky boli historicky snobené Nobelovou komisiou. Včera bola udelená tretia žena, ktorá kedy získala fyzickú cenu.
2018 # Laureát Nobelovej ceny George Smith vyvinul metódu známu ako fágový displej, pri ktorej sa bakteriofág - vírus, ktorý infikuje baktérie - môže použiť na vývoj nových proteínov. pic.twitter.com/roX8uOFICe
- Nobelova cena (@ NobelPrize), 3. októbra 2018
Tohtoročný ďalší ocenení - Smith aj Winter - významne prispeli k metóde fágového displeja, ktorá nájde vírus infikujúci baktérie známy ako bakteriofág používaný pri vývoji nových proteínov. Smith tento proces rozvinul v roku 1985 a Winter na svojom výskume nadviazal na riadený vývoj protilátok a následne na výrobu nových liečiv.
Podľa vyhlásenia Kráľovskej švédskej akadémie Smith vedel, že je možné manipulovať s fágovým (vírusom, ktorý infikuje baktérie) genetický materiál a meniť molekuly pokrývajúce jeho povrch, a preto sa rozhodol vírus použiť ako prostriedok na identifikáciu neznámeho génu pre známy proteín a naopak. Ako vysvetľuje Davis Guardian, hneď ako Smith vložil do fágu konkrétny gén, mohol identifikovať proteín, ktorý sa objavil na jeho povrchu, a lepšie porozumieť vzťahu medzi určitými génmi a proteínmi.
Sir Gregory Winter, ktorý získal ocenenie #NobelPrize in Chemistry, použil fágový displej na výrobu nových liekov. Dnes fágový displej vytvoril protilátky, ktoré môžu neutralizovať toxíny, pôsobiť proti autoimunitným ochoreniam a liečiť metastatickú rakovinu. pic.twitter.com/p5fOfo0DwJ
- Nobelova cena (@ NobelPrize), 3. októbra 2018
Winterov výskum sa spolieha na fázový displej pre riadený vývoj protilátok alebo proteínov v tvare Y, ktoré sa viažu na infekčné vírusy a baktérie a umožňujú imunitným bunkám vedieť, že musia zabrániť pokusom o inváziu. Počas deväťdesiatych rokov sa spolu so svojimi kolegami rozhodli navrhnúť liečivá, ktoré pôsobia ako protilátky na blokovanie špecifických ochorení, a do roku 2002 vytvorili farmaceutický prípravok inšpirovaný protilátkami, ktorý bol oficiálne schválený na liečbu reumatoidnej artritídy. V súčasnosti sa fágové protilátky môžu používať na liečbu chorôb, ktoré sú rôzne ako metastatická rakovina, zápalové črevné ochorenia a otrava antraxom.
"Takmer každý laureát Nobelovej ceny chápe, že to, čo dostáva cenu, je postavené na mnohých precedensoch, na veľkom množstve nápadov a výskumu, ktoré využíva, pretože je na správnom mieste v správny čas, " povedal Smith skoro ráno. rozhovor s Associated Press.
Na záver dodáva: „Veľmi málo výskumných objavov je nových. Prakticky všetci stavajú na tom, čo sa stalo predtým. Je to tak. To bolo určite prípad mojej práce. Baňa bola myšlienka v oblasti výskumu, ktorý veľmi prirodzene vychádzal z výskumov, ktoré prešli predtým. “
