Letošní Nobelova cena za chemii byla udělena třem vědcům, jejichž průkopnická práce s proteiny „podle slov jednoho člena komise“ aplikovala principy Darwina ve zkumavce. ”
Související obsah
- Nobels Notoriously přehlížet ženy Physics. Vítězná Donna Stricklandová dává tento rozdíl do pozornosti
- Dva vědci vydělávají Nobelovu cenu za objev nového pilíře v léčbě rakoviny
Frances H. Arnold z Kalifornského technologického institutu - pouze pátá žena nositelky Nobelovy ceny za 117letou historii ceny za chemii - byla uznána za provádění prvního řízeného vývoje enzymů nebo katalyzátorů, které umožňují výrobu chemických látek, jako je například životní prostředí - přátelská léčiva a biopaliva. George P. Smith z University of Missouri a Sir Gregory P. Winter z Laboratoře molekulární biologie MRC v Cambridge byli společně oceněni za jejich příspěvky k metodě fágového displeje, kterou lze použít k vývoji nových proteinů a produkci účinných léčiv.
Arnold si vezme domů polovinu z zhruba 1, 01 milionu dolarů na prize, zatímco Smith a Winter zbývající prostředky rozdělí.
Podle prohlášení vydaného Královskou švédskou akademií věd, které je odpovědné za jmenování a výběr nositelů Nobelovy ceny za fyziku a chemii, byli tři pocta „inspirováni vývojovou mocí a použili stejné principy - genetické změny a výběr —Vytvářet bílkoviny, které řeší chemické problémy lidstva. “
Frances Arnold, držitel ceny 2018 #NobelPrize, provedl první řízený vývoj enzymů, což jsou proteiny, které katalyzují chemické reakce. Enzymy produkované řízenou evolucí se používají k výrobě všeho od biopaliv po pic.twitter.com/TGRxgjEHzv
- Nobelova cena (@ NobelPrize), 3. října 2018
Guardianova Nicola Davisová uvádí, že Arnoldův řízený vývoj enzymů (bílkovin, které katalyzují nebo urychlují chemické reakce) se v zásadě scvrkává na zavedení genetických mutací, které umožňují enzymům účinněji fungovat nebo způsobem, který by normálně nebyl.
Tento proces je inspirován evolucí: Jak Charles Darwin teoretizoval, organismy s výhodnými vlastnostmi mají tendenci mít více potomků a nakonec spouští přirozený výběr, což zvýhodňuje ty, které jsou připraveny na přežití a reprodukci, než ty méně vhodné pro jejich prostředí. V Arnoldových experimentech se tyto výhodné vlastnosti rovnají mutovaným enzymům, které vykazují vysokou úroveň účinnosti a mohou nahradit silná rozpouštědla, těžké kovy a žíravé kyseliny při výrobě léčiv, plastů a dalších chemikálií.
Arnoldova práce ji zařadila do popředí výzkumu enzymů. Královská švédská akademie poznamenává, že katalyzátory vyráběné v její laboratoři mohou produkovat materiály, které dosud v přírodě neexistují, urychlují chemické reakce, produkují méně vedlejších produktů a v některých případech nahrazují těžké kovy obvykle používané v tradiční chemii. V současné době se její hlavní zaměření zaměřuje na výrobu obnovitelné energie, jejímž dlouhodobým cílem je vyrábět palivo šetrné k životnímu prostředí, které způsobí revoluci v odvětví dopravy.
"Před dvaceti pěti lety byla [tato technologie] považována za šílenec, " vysvětlil Arnold v rozhovoru pro rok 2014, kdy ji označil za její uvedení do síně slávy National Inventors Hall of Fame. "Vědci to neudělali." Pánové to neudělali. Ale protože jsem inženýr a ne gentleman, neměl jsem s tím problém. “
Jako pátá žena z více než 178 poct, která získala cenu za chemii, je Arnoldovo vítězství významné. Ženám ve vědě byla udělena pouze 3 procenta vědeckých cen, Erin Ross uvedla v loňském roce Axios . Vědecké ženy byly historicky snubovány Nobelovou komisí. Včera byla udělena třetí žena, která kdy získala fyzickou cenu.
2018 # Laureát noelPrize George Smith vyvinul metodu známou jako fágový displej, kde bakteriofág - virus infikující bakterie - může být použit k vývoji nových proteinů. pic.twitter.com/roX8uOFICe
- Nobelova cena (@ NobelPrize), 3. října 2018
Další letošní vyznamenání - Smith a Winter - významně přispěli k metodě fágového zobrazení, která najde bakterie infikující virus známé jako bakteriofág, která se používá při vývoji nových proteinů. Smith tento proces vyvinul v roce 1985 a Winter stavěl na svém výzkumu, aby provedl řízený vývoj protilátek a následně výrobu nových léčiv.
Podle prohlášení Královské švédské akademie Smith věděl, že je možné manipulovat s fágovým (virem, který infikuje bakterie) genetickým materiálem a měnit molekuly pokryté jeho povrchem, a tak se rozhodl použít virus jako prostředek k identifikaci neznámého genu pro známý protein a naopak. Jak vysvětluje Davis Guardian, jakmile Smith vložil do fága specifický gen, mohl identifikovat protein, který se objevil na jeho povrchu, a lépe porozumět vztahu mezi určitými geny a proteiny.
Sir Gregory Winter, oceněný #NobelPrize in Chemistry, použil fágový displej k výrobě nových léčiv. Dnes fágový displej vytvořil protilátky, které mohou neutralizovat toxiny, působit proti autoimunitním onemocněním a léčit metastazující rakovinu. pic.twitter.com/p5fOfo0DwJ
- Nobelova cena (@ NobelPrize), 3. října 2018
Winterův výzkum se spoléhá na fázový displej pro řízený vývoj protilátek nebo proteinů ve tvaru Y, které se váží na infekční viry a bakterie a dají imunitním buňkám vědět, že potřebují zabránit pokusu o invazi. Během devadesátých let se spolu se svými kolegy rozhodl navrhnout léčiva, která působila jako protilátky k blokování specifických onemocnění, a do roku 2002 vytvořili léčivo inspirované protilátkami, které bylo oficiálně schváleno pro léčbu revmatoidní artritidy. Fágové zobrazení protilátek lze dnes použít k léčbě nemocí jako je metastazující rakovina, zánětlivá střevní onemocnění a otrava antraxem.
"Skoro každý laureát Nobelovy ceny chápe, že to, za co získává cenu, je postaveno na mnoha precedensech, na velkém množství nápadů a výzkumu, které využívá, protože je na správném místě ve správný čas, " řekl Smith brzy ráno rozhovor s Associated Press.
Dochází k závěru: „Velmi málo průlomů ve výzkumu je nových. Prakticky všichni staví na tom, co se dělo předtím. Je to náhodou. To byl jistě případ mé práce. Důl byl nápad v řadě výzkumů, který velmi přirozeně stavěl na liniích výzkumu, které šly dříve. “
