La evolución natural de las enzimas ha existido desde la aparición de la vida en la Tierra. Los genes han mutado y las proteínas han evolucionado para mejorar la condición física de un organismo para hacer frente a las condiciones en nuevos entornos.

Durante miles de años, los humanos han estado criando animales y plantas a través de la selección de organismos con las propiedades deseadas. Durante la mayor parte de este tiempo, sin estar plenamente conscientes, los humanos evolucionaron y optimizaron las enzimas y las proteínas de unión durante muchas generaciones.

La evolución dirigida de las enzimas y las proteínas de unión es un procedimiento creado por el hombre basado en conocimientos moleculares, que mueve el proceso de evolución al laboratorio y lo acelera.

Los galardonados

Por aprovechar el poder de la evolución para producir nuevas proteínas utilizadas ampliamente, desde detergentes y biocombustibles amigables con el medio ambiente hasta medicamentos contra el cáncer, tres científicos fueron galardonados con el Premio Nobel de Química en su edición 2018.

La investigadora Frances Arnold, del Instituto de Tecnología de California, por su trabajo en la evolución dirigida de las enzimas, y los investigadores George Smith, de la Universidad de Missouri, y Gregory Winter, del Laboratorio de Biología Molecular MRC de Gran Bretaña, fueron galardonados por su trabajo en la evolución de nuevas proteínas.

En su anuncio, la Real Academia de Ciencias de Suecia puntualizó:

“Los tres científicos han tomado el control de la evolución, utilizando los principios de cambio genético y selección, para crear proteínas que resuelven los problemas químicos de la humanidad.”

Evolución dirigida

La bioquímica Frances Arnold es apenas la quinta mujer en recibir el premio de química en la historia.

Frances Arnold hizo las primeras enzimas, proteínas que catalizan las reacciones químicas, a través de la evolución dirigida; sus avances sentaron las bases para el desarrollo de mejores productos químicos industriales y farmacéuticos.

La galardonada es apenas la quinta mujer en recibir el premio de química; la última científica en ser distinguida con el prestigioso galardón fue Ada E. Yonath en el año 2009, quien compartió el premio por su trabajo en la comprensión de la estructura de los ribosomas, las estructuras de fabricación de proteínas en el interior de las células.

La investigadora es la segunda mujer en ganar el Premio Nobel este año después de que la canadiense Donna Strickland compartiera el galardón en física.

Exhibición de fagos

Los investigadores George Smith (izquierda) y Sir Gregory Winter (derecha) han sido distinguidos con el Premio Nobel de Química 2018.

Por su parte, George Smith desarrolló un método conocido como la exhibición de fagos, en el que se puede usar un bacteriófago, un virus que infecta las bacterias, para desarrollar nuevas proteínas.

El método de exhibición de fagos desarrollado por Smith sirvió de fundamento para que Gregory Winter produjera nuevos productos farmacéuticos.

Los métodos que ha desarrollado han producido anticuerpos que pueden neutralizar las toxinas, contrarrestar las enfermedades autoinmunes y curar el cáncer en fase metastásica.

Referencia: The Nobel Prize in Chemistry 2018. The Royal Swedish Academy of Sciences Press Release. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2018/press-release/

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