Celebrem el Premi Nobel de Química 2018. Evolució dirigida: de Charles R. Darwin a Frances H. Arnold

• Pere Clapés ^[1]
  1. [1] Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC-CSIC)
• Localización: Revista de la Societat Catalana de Química, ISSN-e 2013-9853, ISSN 1576-8961, Nº. 18, 2019, págs. 82-95
• Idioma: catalán
• Títulos paralelos:
  • Celebrating the Nobel Prize in Chemistry 2018. Directed evolution: from Charles R. Darwin to Frances H. Arnold Pere Clapés
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • català

    Frances H. Arnold fou guardonada amb el Premi Nobel de Química de l’any 2018 per la seva recerca pionera en l’evolució dirigida d’enzims, basada en el concepte darwinià de l’evolució o selecció natural, en què cada petita variació que experimenta un ésser viu determinat, si és útil, es preserva (se selecciona). Els enzims són productes evolutius — no de disseny— que, mitjançant el procés de selecció natural, els organismes més ben adaptats tenen en la seva maquinària biològica per catalitzar de manera molt efectiva les reaccions metabòliques amb vista a la supervivència. El concepte selecció natural portat al laboratori a nivell molecular per a un enzim concret, de manera accelerada i dirigida (amb una pressió evolutiva definida per l’investigador), per adaptar-ne les propietats catalítiques a les necessitats sintètiques dels químics, és el que s’anomena evolució dirigida d’enzims. En aquest article es revisen el concepte i les metodologies per dur a terme l’evolució dirigida d’enzims, i es comenten els principals treballs d’investigació amb aplicacions a la química orgànica sintètica de la premi Nobel Frances Hamilton Arnold.Paraules clau: Biocatàlisi, evolució dirigida, Frances H. Arnold, Premi Nobel de Química 2018.

  • English

    One half of this year’s Nobel Prize in Chemistry has been awarded to Frances H. Arnold for her pioneering investigations of the directed evolution of enzymes, which are proteins that catalyze chemical reactions. The directed evolution of enzymes is based on the Darwinian concept of natural selection, by which each slight variation, if useful, is preserved. Enzymes are the products of evolution, not of design, and by natural selection the best adapted organisms contain the most updated and optimized enzyme repertoires to effectively catalyze the metabolic reactions essential for their survival. The concept of natural selection taken to the laboratory on molecular level for a specific enzyme – with an evolutionary pressure defined by the researcher – in order to adapt its catalytic properties to given synthetic needs, is what is called directed evolution of enzymes. In this paper, the concept and methodologies of directed evolution are reviewed, as well as the main research work with applications in synthetic organic chemistry of the Nobel laureate Frances H. Arnold.Keywords: Biocatalysis, directed evolution, Frances H. Arnold, Nobel Prize in Chemistry 2018.