Новости

03.10.2018 20:21
Рубрика: Общество

Ускорили Дарвина

Нобелевской премии по химии удостоены работы по направленной эволюции
Лауреатами премии по химии стали трое ученых. Фрэнсис Арнольд получит половину премии за работы по эволюции ферментов, вторую половину поделят Джордж Смит и Грегори Уинтер за создание так называемого фагового дисплея для синтеза белков и новых фармацевтических, в том числе противораковых, препаратов.

Суть работы Арнольд эксперты премии назвали "революция в эволюции". Она сделала удивительную вещь: законы отбора Дарвина, действующие миллиарды лет в естественной природе, Арнольд сумела в пробирке сжать до нескольких часов. Заставила идти эволюцию во много тысяч раз быстрее. Как это удалось?

- В каждом организме есть системы защиты, которые помогают ему выживать в самых сложных условиях, блокировать случайные мутации, - сказал "РГ" профессор МГУ Владимир Тишков. - А Фрэнсис Арнольд фактически сорвала все замки защиты. Здесь задействована так называемая полимеразная цепная реакция, которая умножает число копий ДНК. За ее открытие в 1994 году тоже дали Нобелевскую премию. Если задать неправильные условия, то реакция будет шлепать копии с ошибками, и у гена появятся случайные мутации. Всего за два часа в пробирке можно получить миллиард случайных копий мутантных генов. Из них 99 процентов окажутся ненужными, а один процент полезным. Его можно запускать в следующий подобный цикл, улучшая нужные свойства.

А следующий шаг был сделан благодаря работам Смита и Уинтера. Разработанный ими фаговый дисплей позволяет получать на основе мутантных генов набор мутантных белков с заданными свойствами. Один из самых ярких и простых примеров, по словам Тишкова, получение "умных" стиральных порошков. Они удаляют различные примеси за счет введенных в их состав ферментов, которые получены с помощью разработанных лауреатами методов. Из набора случайно полученных в ходе направленной эволюции вариантов отбирались те порошки, которые при высокой температуре наиболее эффективны и сохраняют стабильность.

Сегодня разработки Арнольд, Смита и Уинтера применяются в самых разных сферах промышленности и медицины. С их помощью создаются новые катализаторы для химии, они применяются в фармацевтике для получения новых лекарств, возобновляемых видов топлива. Грегори Уинтер использовал фаговый дисплей для направленной эволюции антител при производстве новых фарпрепаратов. Скажем, адалимумаб применяется для лечения ревматоидного артрита, псориаза и т.д. При помощи фагового дисплея также стали производить антитела, способные нейтрализовать токсины, противостоять аутоиммунным заболеваниям, лечить метастатический рак. Среди отечественных ученых единственным лауреатом премии по химии был Николай Семенов, награжденный в 1956 году за исследования в области механизма химических реакций.

Общество Наука Нобелевская премия
Добавьте RG.RU 
в избранные источники