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三位從事進化研究的科學家獲諾貝爾化學獎,20多年前成果意義重大

10月
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2018

2018年10月03日16時 今日科學 茶馬星球視野

茶馬星球視野

2018年10月3日星期三,瑞典皇家科學院宣布,美國科學家弗朗西斯·阿諾德和喬治·史密斯以及英國研究員格雷戈里·溫特爾獲得了諾貝爾化學獎,主要表彰他們利用進化原理培養蛋白質的研究。

阿諾德贏得了900萬瑞典克朗(約101萬美元)獎金中的一半,而史密斯和溫特爾兩人分享了另一半獎金。瑞典皇家科學院表示,今年獲得諾貝爾化學獎的三位研究人員「利用進化的力量」開發了用於新藥和生物燃料的酶和抗體。

加利福尼亞理工學院的弗朗西斯·阿諾德因進行第一次酶的定向進化而獲獎,定向進化後的酶可以實現更環保的化學品(包括藥物)生產和可再生燃料的生產。

密蘇里大學的喬治·史密斯和英國劍橋MRC分子生物學實驗室的格雷戈里·溫特爾共同分享了另一半的獎項。史密斯開發了一種蛋白質進化的新方法,而文特爾使用該方法完成了抗體的進化,從而生產出新藥。基於該研究的第一種藥物於治療類風濕性關節炎,牛皮癬和炎症性腸病。

進化的力量通過生命的多樣性得到了展示。

2018年諾貝爾化學獎獲得者已經控制了進化,並將其用於為人類帶來最大利益的目的。通過定向進化產生的酶,被用於製造從生物燃料到製藥的各種物質。使用一種叫做噬菌體展示的方法進化出的抗體可以對抗自身免疫性疾病,在某些情況下可以治癒轉移性癌症。自從第一個生命的種子在大約37億年前出現以來,地球上幾乎每個縫隙縫都充滿了不同的生物體。生命無處不在,已經延伸到溫泉、深海和乾旱的沙漠中,這一切都是因為進化已經解決了許多化學問題。從生命的化學工具到蛋白質,然後被優化、改變和更新,創造了難以置信的多樣性。

今年的諾貝爾化學獎獲得者受到進化力量的啟發,並使用相同的原理,通過基因改變和選擇 ,開發出解決人類化學問題的蛋白質。

1993年,朗西斯·阿諾德進行了酶的第一次定向進化,酶是一種催化化學反應的蛋白質。從那以後,她改進了現在常用來開發新催化劑的方法。弗朗西斯·阿諾德開發的酶的用途主要包括用於更環保的化學物質製造,如製藥,以及為運輸部門生產更環保的可再生燃料

1985年,喬治史密斯開發了一種稱為噬菌體展示的優雅方法,其中噬菌體 - 一種感染細菌的病毒 - 可用於進化新蛋白質。格雷戈里·溫特爾使用噬菌體展示進行抗體的定向進化,目的是生產新的藥物。第一種基於這種方法的阿達木單抗於2002年獲得批准,用於治療類風濕性關節炎,牛皮癬和炎症性腸病。從那時起,噬菌體展示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。

我們處於直接進化革命的早期階段,它正以多種不同的方式帶來並將為人類帶來最大的利益。


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