Нобеловата награда по химия е всъщност по биология

На 3 октомври бе дадена последната Нобелова награда за природни науки за 2018 г. 

И за поредна година лауреати в областта на химията станаха молекулярни биолози - Франсис Арнолд, Джордж Смит и Грег Уинтър.

Това предизвика известно недоволство сред химиците, които се почувстваха пренебрегнати не за първи път от Нобеловия комитет. 

Все пак тази година са почетени жените учени, но и тук има парадокс - сред петте жени лауреати за химия (Мария Кюри (1911), дъщеря й Ирен Жолио-Кюри (1935), Дороти Ходжкин (1964), Ада Йонат (2009 г.) и Франсис Арнолд) няма нито една жена - "класически" химик. 

Една китайска журналистка по време на церемонията за обявяването на лауреатите попита Нобеловия комитет: "Защо физиологията и медицината, а също химията са изместени от молекулярната биология?" "Защото това, което са направили, е полезно за цялото човечество" - така накратко може да се обобщи дългия отговор на члена на Нобеловия комитет. И може би е прав. 

Все пак, какво направиха настоящите трима лауреати, какво допринесоха за добруването на човечеството, както изисква завещанието на Алфред Нобел?

Франсис Арнолд изобрети метод за насочена еволюция на ензимите - протеини, които ускоряват реакциите. През 1983 г. тя за първи път извършва синтез на нови протеини със своя метод. Той действа като случайно се въвеждат мутации в гена, който кодира ензима, след това се подбират ензимите с най-добри свойства от получените мутантни протеини и след това повтаря процеса отново и отново. По този начин е възможно бързо да се получат най-ефективните протеини. Точно както работи еволюцията.

^{Сравнение на насочената еволюция с "естествената". Във вътрешния кръг са показани етапите на насочената еволюция, в скоби са имената на съответния етап на "естествената" еволюция. Външният кръг показва етапите на стандартен експеримент за провеждане на насочена еволюция. Wikimedia Commons}

Работата на Смит и Уинтър се посветена на съвсем различна тема. Джордж Смит изобретява така наречения фагов дисплей. Тази техника направи възможно да се види кой протеин точно кодира определен ген и какви са неговите функции.

За това е нужен ген (сегмент от ДНК, кодиращ определен протеин) и бактериофаг (вирус, който заразява бактериите). Вмъква се необходимия ген в генома накапсида, протеиновата обвивка на бактериофага, и изследваният протеин се появява на обвивката на вируса като на дисплей. Сега може да се види как протеинът взаимодейства с другите протеини, пептиди или ДНК последователности.

Грегъри Уинтър работи с човешки антитела, след като успява да ги доведе до „дисплея” на бактериофага. По този начин е възможно да се изберат антитела най-бързо и ефективно, също с помощта на насочена еволюция, за лечението на различни заболявания.

Уинтър създава първото моноклонално антитяло. Адалимумаб се използва успешно за лечение на такива сериозни заболявания като ревматоиден артрит, болест на Крон и други.

Още по темата

04/10/2018

Физика

За какво дадоха Нобелова награда за физика : оптичните пинсети и чирпираните импулси

03/10/2018

Животът

Нобеловата награда за химия бе присъдена за контролираната еволюция

02/10/2018

Физика

Нобеловата награда за физика е за постижения в лазерната оптика

01/10/2018

Медицина

Нобеловата награда за физиология или медицина бе присъдена за лечение на рак с антитела (видео)