“Evrimin gücünden faydalanılmış.”
2018 Nobel Kimya ödülü, yeni proteinler üretmek için evrimsel ilkelerden yararlanılabileceğini gösteren çalışmalarından dolayı, Frances H. Arnold, George P. Smith ve Gregory P. Winter’a verildi.
Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde profesör olan Arnold, “Enzimlerin yönlendirilmiş evrimi” çalışması ile ödülün yarısını kazandı.
Missouri Üniversitesi’nden George Smith ve İngiltere, Cambridge’de yer alan MRC Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’ndan Gregory Winter, “Peptitlerin ve antikorların faj gösterimi” adlı çalışmalarından dolayı ödülün öbür yarısını almaya hak kazandılar.
İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi genel sekreteri, muhabirlere verdiği demeçte, “Bu yılki ödül, evrimin gücünden yararlanılması ile alakalı” diyor.
Bu bilim insanları, laboratuvarda evrimsel yöntemler kullanarak, güçlü antikorlar, enzimler (kimyasal tepkimeleri hızlandıran moleküller) ve diğer önemli biyolojik moleküller üretmişler.
Ödül kimya dalında olmasına rağmen, çalışma, biyoloji ve mühendislik alanlarında da geniş bir uygulama alanına sahip.
Arnold, Ulusal Bilimler Akademisi, Ulusal Tıp Akademisi ve Ulusal Mühendislik Akademisi’nin üyesi olan nadir insanlardan. Arnold, 1993 yılında “yönlendirilmiş evrim” olarak adlandırılan bir yöntemi kullanarak yeni enzimler üreten ilk kişi.
Mutasyonlar, genetik bilgiyi karıştırarak yeni özelliklerin ve türlerin evrilmesini sağlar. Arnold, bakterilere, proteinlerinin etkisini değiştirebilecek rastgele nokta mutasyonları olarak adlandırılan mutasyonlar yerleştirmiş.
Nobel Kimya Kurulu başkanı Claes Gustafsson, bu çalışmanın, “Darwin’in ilkelerinin deney tüpünde” uygulanması niteliği taşıdığını söylüyor.
İnsanlar, tarım amacıyla hayvanları ve bitkileri, aralarında en yararlı özelliklere sahip olanların üremesini sağlayarak yüzyıllarca yetiştirmiş. Arnold da bakterilerini seçici bir şekilde büyütmüş.
Sürekli tekrarlanan tarama ve bu mikropların mutasyona uğratılması sürecinden sonra Arnold, bunları kullanarak, istenen proteinin daha güçlü halini elde etmeyi başarmış. Elde edilen molekülün potansiyelinin, özgün halinden yüzlerce kat daha yüksek olduğu gözlemlenmiş.
Kimya kurulu üyelerinden biri olan biyokimyacı Sara Snogerup Linse, “Bu geliştirilmiş moleküllerin beyin görüntüleme, çevre dostu deterjanlar, biyoyakıt ve tıbbı ilaç alanlarına kadar uzanan geniş bir uygulama alanı var” diyor.
Smith, 1985 yılında bakterileri enfekte eden ve bakteriyofaj olarak adlandırılan virüslerden yola çıkarak, faj gösterimi olarak isimlendirilen bir yöntem geliştirmiş.
Bu virüsler, protein kapsüllerinin içerisinde yer alan genetik malzemeden çok ama çok daha küçük. Smith, fajın içine bir gen yerleştirerek, virüs kapsülünün üzerinde yeni tür proteinlerin evrilmesini sağlamış.
Winter ise, faj gösterimi yöntemini kullanarak, farmasötik antikorlar üretmeyi başarmış. Bağışıklık sistemimiz, başka hücreleri tanıyabilmek için antikor olarak adlandırılan molekülleri kullanıyor. Bu antikorlar, toksinlerin etkisini yok etmede, metastatik kanserleri tedavi etmede ve iltihabî bağırsak hastalığı ile başka tür otoimmün hastalıklar ile savaşmada kullanılıyor.
Bu ödül, 1901 yılından beri Kimya dalında verilen 110.’cu Nobel ödülü.
ScienceAlert
