進化的力量：2018年諾貝爾化學獎

本周三，瑞典學院公布了2018年諾貝爾化學獎的獲獎者，有Frances H. Arnold，George P. Smith和Gregory P. Winter，他們傑出成就包括利用進化原理來創造新型蛋白質分子。

加州理工學院化學工程教授Arnold憑藉「用於酶的定向進化技術」拿走了一半的獎金。

密蘇里大學的George Smith和英國劍橋分子生物學MRC實驗室的Gregory Winter因發現「噬菌體和抗體的肽形式」分享了另一半獎金。

「今年的化學獎主題是關於進化的力量。」瑞典皇家科學院秘書長G?ranK.Hansson對瑞典記者說。

這些科學家在實驗室中使用進化技術來創造強大的抗體、酶——加速化學反應的分子——以及其他重要的生物分子。

獎項表彰了化學領域中的傑出學者，但他們的工作在整個生物學和工程學中有著廣泛的應用。

Arnold是為數不多的身兼國家科學院、國家醫學院和國家工程院院士的人之一。 1993年，她首次使用「定向進化」技術來創造新的酶。

被授予2018年#NobelPrize獎的Frances Arnold是第一位實現了酶的定向進化的科學家，酶是催化化學反應的蛋白質分子。通過定向進化產生的各種酶被用於製造從生物燃料到藥物的所有產品。@ francesarnold pic.twitter.com/TGRxgjEHzv

——2018年10月3日諾貝爾獎(@NobelPrize)

突變打亂遺傳信息的傳遞，允許子代出現新的性狀，同時實現物種的進化。Arnold在細菌中引入了隨機突變點，改變了蛋白質的演化潛力。

諾貝爾化學獎評獎委員會主席Claes Gustafsson表示，她將「達爾文原理應用於試管中」。

通過挑選育種，人類在農業和畜牧業數千年的實踐中不自覺地應用著進化理論。如今，Arnold有選擇性地培育細菌。

在反覆篩選並改變這些微生物的性狀後，她可以用它們來製造更強大的蛋白質分子。新型分子有時候比原始分子的催化效率要強大數百倍。

生物化學家Sara Snogerup Linse也是評獎委員會的成員，他指出，這些改進的分子具有廣泛的應用，包括製造腦成像材料、環保洗滌劑、生物燃料和藥物。

1985年，Smith開發出了一種被稱為「噬菌體呈現」的技術，該方法基於專門感染細菌的噬菌體病毒。

這些病毒本身只不過是包裹著遺傳物質的蛋白質膠囊。通過將基因導入噬菌體，Smith可以在噬菌體中演化出新型蛋白質。

2018年#NobelPrize獲獎者George P. Smith開發出了一種被稱為噬菌體呈現的方法，其中噬菌體——一種專門感染細菌的病毒——可用於演化出新型蛋白質。 pic.twitter.com/roX8uOFICe

——2018年10月3日諾貝爾獎(@NobelPrize)

Winter應用噬菌體呈現技術製造出藥物抗體。抗體是我們的免疫細胞用來識別其他細胞的標籤分子。

被授予#NobelPrize的Sir Gregory Winter使用噬菌體呈現技術製造新的藥物。今天，噬菌體呈現技術已經產生了可以中和毒素、抵抗自身免疫疾病和治癒轉移性癌症的抗體。 pic.twitter.com/p5fOfo0DwJ

——2018年10月3日諾貝爾獎(@NobelPrize)

這是自1901年以來第110屆諾貝爾化學獎。諾貝爾和平獎於周五公布。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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