Frances Arnoldová

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Frances Arnoldová
Frances Arnoldová v roce 2012
Frances Arnoldová v roce 2012
Narození 25. června 1956 (64 let)
Pittsburgh
Alma mater Princetonská univerzita (do 1979)
Kalifornská univerzita v Berkeley (do 1985)
Pracoviště Kalifornský technologický institut
Obor chemické inženýrství
Ocenění Garvan–Olin Medal (2005)
FASEB Excellence in Science Award (2007)
Member of the National Academy of Sciences of the United States (2008)
AAAS Fellow (2009)
Charles Stark Draper Prize (2011)
… více na Wikidatech
Rodiče William Howard Arnold
Příbuzní William Howard Arnold (dědeček)
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Frances Arnoldová (nepřechýleně Arnold; * 25. června 1956[1]) je americká vědkyně, inženýrka a laureátka Nobelovy ceny za chemii za průkopnické využití řízené evoluce k tvorbě enzymů s vylepšenými nebo novými funkcemi.[2][3] Její výzkum zahrnuje především využití řízené evoluce k produkci zelené energie a ekologické chemické syntéze. V roce 1979 získala bakalářský titul v oboru strojního a leteckého inženýrství na Princetonské univerzitě a v roce 1985 doktorát v oboru chemického inženýrství na Kalifornské univerzitě v Berkeley, kde také prováděla postdoktorální výzkum v oblasti biofyzikální chemie.[4] V roce 1986 začala pracovat na Kalifornském technologickém institutu, kde je v současné době profesorkou chemie, inženýrství, bioinženýrství a biochemie. Pokračuje ve výzkumu řízené evoluce a jeho využití ve vědě, medicíně, chemii a energetice.

Výzkum[editovat | editovat zdroj]

Hlavní oblastí jejího výzkumu je využití řízené evoluce k přípravě enzymů s lepšími nebo zcela novými vlastnostmi.[5] Řízená evoluce je metoda,[6] která dokáže poskytovat nové typy biologických systémů, např. enzymů, metabolických drah a organismů.[7] Přirozená evoluce je časově příliš náročná, jejího urychlení dosáhla Arnoldová pomocí zavedení mutací do sekvencí proteinů, tyto mutované proteiny jsou poté testovány a pokud dojde ke zlepšení požadované funkce, jsou vybrány do další iterace. Tato metoda byla využita např. k návrhu enzymů využitelných pro ekologičtější výrobu obnovitelných paliv a farmaceutických sloučenin.

Jednou z výhod řízené evoluce je fakt, že mutace nejsou čistě náhodné, ale jsou řízeny tak, aby byly dostatečně efektivní. Počet náhodných mutací v tak velkých systémech je astronomický, proto je nutné při výběru strategie zohlednit znalosti dané systému.[5]

Arnoldová využila metod řízené evoluce k optimalizaci enzymů (nebyla ale první, např. Berry Hall[8]). V roce 1993 publikovala práci, ve které tuto metodu využila k vytvoření nové verze enzymu subtilisinu E, která byla aktivní v nepřirozeném prostředí, v rozpouštědle DMF.[9] Tuto metodu dále rozvíjela a prokázala, že nově připravené enzymy by mohly být schopné fungovat ve větším rozsahu teplot, než přirozené enzymy. Také navrhla enzymy, které vykonávají funkce, pro které neexistuje žádný přírodní enzym. Například vyvinula cytochrom P450 pro provádění cyklopropanace[10] a přenos karbenu a nitrenu.[5][11]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Frances Arnold na anglické Wikipedii.

  1. Francis H. Arnold – Facts – 2018 [online]. Nobel Media AB, 3 October 2018 [cit. 2018-10-05]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. The Nobel Prize in Chemistry 2018 [online]. 2018-10-03 [cit. 2018-10-04]. Dostupné online. (anglicky) 
  3. Nobelova cena za chemii. Akademon [online]. 2018-10-03 [cit. 2018-10-04]. Dostupné online. 
  4. Frances H. Arnold [online]. Kalifornský technologický institut [cit. 2018-10-04]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2018-10-05. (anglicky) 
  5. a b c The Nobel Prize in Chemistry 2018 [online]. 2018-10-03 [cit. 2020-03-16]. Dostupné online. 
  6. KULHÁNKOVÁ, Lucie. Nobelova cena za chemii aneb jak urychlit evoluci [online]. AGA (Aldebaran Group for Astrophysics), 2018-10-05 [cit. 2020-03-16]. Dostupné online. 
  7. CIRINO, Patrick C.; ARNOLD, Frances H. Exploring the Diversity of Heme Enzymes through Directed Evolution. Příprava vydání Susanne Brakmann, Kai Johnsson. Weinheim, FRG: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Dostupné online. ISBN 978-3-527-30423-3, ISBN 978-3-527-60064-9. DOI:10.1002/3527600647.ch10. S. 215–243. (anglicky) DOI: 10.1002/3527600647.ch10. 
  8. HALL, B. G. Experimental evolution of a new enzymatic function. II. Evolution of multiple functions for ebg enzyme in E. coli. Genetics. 1978-07, roč. 89, čís. 3, s. 453–465. PMID: 97169 PMCID: PMC1213848. Dostupné online [cit. 2020-03-16]. ISSN 0016-6731. PMID 97169. 
  9. CHEN, K.; ARNOLD, F. H. Tuning the activity of an enzyme for unusual environments: sequential random mutagenesis of subtilisin E for catalysis in dimethylformamide.. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1993-06-15, roč. 90, čís. 12, s. 5618–5622. Dostupné online [cit. 2020-03-16]. ISSN 0027-8424. DOI:10.1073/pnas.90.12.5618. PMID 8516309. (anglicky) 
  10. COELHO, P. S.; BRUSTAD, E. M.; KANNAN, A. Olefin Cyclopropanation via Carbene Transfer Catalyzed by Engineered Cytochrome P450 Enzymes. Science. 2013-01-18, roč. 339, čís. 6117, s. 307–310. Dostupné online [cit. 2020-03-16]. ISSN 0036-8075. DOI:10.1126/science.1231434. (anglicky) 
  11. COELHO, P. S.; BRUSTAD, E. M.; KANNAN, A. Olefin Cyclopropanation via Carbene Transfer Catalyzed by Engineered Cytochrome P450 Enzymes. Science. 2013-01-18, roč. 339, čís. 6117, s. 307–310. Dostupné online [cit. 2020-03-16]. ISSN 0036-8075. DOI:10.1126/science.1231434. (anglicky) 

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]