Эволюция в пробирке: Нобелевскую премию по химии дали за воссоздание природных процессов в лабораторных условиях

03 Oct 2018

Шведская королевская академия наук присудила Нобелевскую премию по химии американке Фрэнсис Арнольд за изучение эволюции ферментов, а также американцу Джорджу Смиту и британцу сэру Грегори Винтеру за исследования в области пептидов и антител. Работы учёных по направленной эволюции белков и пептидов признаны прорывными. Полученные в пробирке ферменты можно использовать во множестве отраслей — от создания биотоплива до фармацевтики, а также в лечении аутоиммунных заболеваний. 

Нобелевский комитет Каролинского института Стокгольма 3 октября объявил лауреатов 2018 года в области химии. Награду вручат Фрэнсис Арнольд (Калифорнийский технологический институт, США) «за изучение эволюции ферментов», а также Джорджу Смиту (Миссурийский университет, США) и сэру Грегори Винтеру (Лаборатория молекулярной биологии Кембриджского университета, Великобритания) «за исследования в области пептидов и антител».

Принцип Дарвина

«Премия этого года в области химии присуждена за революцию, основанную на эволюции. Лауреаты применили принципы Дарвина в пробирках и использовали этот подход для разработки нового типа полезных для человечества веществ», — заявил председатель Нобелевского комитета по химии Клаус Густафсон.  

Фрэнсис Арнольд — пионер в области направленной эволюции ферментов (белков, ускоряющих химические реакции). Такой подход широко применяется в современной биотехнологии. Создавая молекулу белка с заданными характеристиками, учёные воспроизводят в ускоренном темпе те же процессы, которые происходили в естественной среде в ходе эволюции. Впервые метод направленной эволюции Арнольд применила в 1993 году, а за прошедшие годы усовершенствовала его.

«В естественной среде эволюция белков проходила сотни миллионов лет — начиная с зарождения жизни на Земле. Учёные смогли повторить этот процесс в пробирках. Исследователи заставили эволюцию идти в тысячи раз быстрее и направили этот процесс для создания белков с новыми полезными свойствами», — подчеркнул Густафсон.

Специалисты получили белки с новой ферментативной активностью, способные ускорить химические реакции, отмечает Густафсон. Кроме того, учёные получили белки с новыми связывающими свойствами, например антитела, которые могут использоваться для лечения заболеваний.   

Джордж Смит и Грегори Винтер удостоились премии «за фаговый дисплей пептидов и антител». Этот лабораторный метод позволяет получать антитела направленного действия, используемые, к примеру, для нейтрализации токсичных веществ или в терапии рака.

Ещё в 1985 году Смит установил, что бактериофаги — вирусы, поражающие бактерии, — можно применять в процессе эволюции новых белков. Винтер же нашёл способ использовать это свойство для производства новых лекарств. 

«Исследования учёных привели к созданию новых химических инструментов, которые могут быть использованы везде: от создания безопасных для окружающей среды моющих средств до медицины», — отметил Густафсон.

По мнению декана химического факультета МГУ, члена-корреспондента РАН Степана Калмыкова, исследования западных коллег являются революционными в сфере изучения ферментов и имеют колоссальное прикладное значение в медицинской и медико-биологической областях.

«Результаты исследований могут коснуться каждого человека: это и адресная доставка лекарств, и изменение биохимии организма. Тем более что работы профессора Фрэнсис Арнольд помогли с помощью ферментов сделать качественные прорывы в синтезировании большого количества веществ, а достижения Грегори Винтера и Джорджа Смита позволили существенно продвинуться в синтезе белков и новых фармацевтических (в том числе противораковых) препаратов», — отметил Калмыков.

Цифры и факты

Нобелевская премия по химии — одна из пяти наград, определённых завещанием Альфреда Нобеля в 1895 году. Согласно документу, премия должна вручаться «тому, кто сделает наиболее важное открытие или усовершенствование в области химии».

Первым лауреатом в 1901 году стал Якоб Вант-Гофф, один из основателей стереохимии и химической кинетики. С 1901 по 2017 годы премия вручалась 109 раз 178 учёным. До сегодняшнего момента получить «нобеля» по химии удалось только четырём женщинам, среди которых Мари Кюри (в 1911 году) и её дочь Ирен Жолио-Кюри (в 1935 году). Сын Мари, Фредерик Жолио-Кюри, также был удостоен премии в 1935 году, став при этом самым молодым лауреатом в области химии.

За всю историю вручения Нобелевской премии по химии её получил лишь один российский учёный — Николай Семёнов. В 1956 году он был удостоен награды «за исследования в области механизма химических реакций». Однако российские и советские исследователи неоднократно попадали в список претендентов. Так, Дмитрий Менделеев номинировался на «нобеля» девять раз. Александр Фрумкин — создатель советской электрохимической научной школы — семь. Основатель отечественной геохимии Александр Виноградов — трижды.  

Церемония вручения Нобелевской премии традиционно состоится в Стокгольме 10 декабря — в годовщину смерти Альфреда Нобеля. Размер денежной составляющей премии в нынешнем году — 9 млн крон ($1,02 млн) в каждой номинации.

Напомним, что в 2017 году Нобелевскую премию по химии присудили Жаку Дюбоше, Ричарду Хендерсону и Йоахиму Франку за разработку метода микроскопии, который позволяет увидеть биомолекулы в высоком разрешении.  

 Подробнее на RT

 

Dec 04
Apr 04
VI Международная встреча интеллектуалов в Бишкеке

В понедельник, 2 апреля, в Бишкеке прошла VI Международная встреча интеллектуа ...

Nov 10
ПАНЕЛЬНАЯ ДИСКУССИЯ «БЛИЖНИЙ ВОСТОК И ОТНОШЕНИЯ РОССИИ И ТУРЦИИ. БЛИЖНИЙ ВОСТОК: МИРОВЫЕ И РЕГИОНАЛЬНЫЕ СИЛЫ»

В среду, 8 ноября, с 10.30 до 14.00 в пресс-центре газеты «Московский комсомолец ...

May 13
Делегация российских учёных посетила КНР

С 4 по 8 мая 2017 г. делегация российских ученых по приглашению китайских партне ...

Apr 26
МИРНаС принял участие в Uniagents Annual Summit 2017 в Дели

Международный институт развития научного сотрудничества (МИРНаС) принял участие ...

Наши партнеры

Президиум

Profesor Name
Пономарева Елена Георгиевна

Президент Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Российский политолог, историк, публицист. Доктор политических наук, профессор МГИМО

Profesor Name
Ариф Асалыоглу

Генеральный директор Международного Института Развития Научного Сотрудничества

Profesor Name
Мейер Михаил Серафимович

Научный руководитель Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук. Профессор

Profesor Name
Наумкин Виталий Вячеславович

Председатель Попечительского совета Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук, профессор, член-корреспондент РАН. Директор Института востоковедения РАН. Член научного совета Российского совета по международным делам.

Profesor Name
Мирзеханов Велихан Салманханович

Заместитель Председателя Попечительского совета Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук. Профессор кафедры стран постсоветского зарубежья РГГУ, профессор факультета глобальных процессов МГУ им. М.В. Ломоносова.

Встреча российских и турецких молодых интеллектуалов