Frances Arnold para niños
Datos para niños Frances Hamilton Arnold |
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| Información personal | ||
| Nombre en inglés | Frances Arnold | |
| Nacimiento | 25 de julio de 1956 Pittsburgh (Estados Unidos) |
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| Nacionalidad | Estadounidense | |
| Familia | ||
| Padre | William Howard Arnold | |
| Cónyuge | Jay Bailey (hasta 1994) | |
| Pareja | Andrew E. Lange (1994-2007) | |
| Hijos | 0 | |
| Educación | ||
| Educación | doctor en Filosofía | |
| Educada en | Princeton University, University of California, Berkeley, Caltech | |
| Tesis doctoral | Design and Scale-up of Affinity Separations (1985) | |
| Supervisor doctoral | Harvey Warren Blanch | |
| Información profesional | ||
| Ocupación | Bioquímica, inventora, profesora de universidad e ingeniera | |
| Área | Ingeniería química, biocatálisis, ingeniería de proteínas y biología sintética | |
| Cargos ocupados | Miembro del consejo de administración (desde 2019) | |
| Empleador |
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| Afiliaciones | Instituto de Tecnología de California | |
| Miembro de |
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| Sitio web | ||
Frances Hamilton Arnold (nacida en Pittsburgh, Estados Unidos, el 25 de julio de 1956) es una destacada científica e ingeniera química. En 2018, recibió el Premio Nobel de Química junto a George P. Smith y Gregory Winter. Es reconocida por su trabajo pionero en la "evolución dirigida". Este método permite crear sistemas biológicos útiles, como enzimas y rutas metabólicas, para diversas aplicaciones.
Contenido
¿Quién es Frances Arnold y qué hace?
Frances Arnold es profesora en el Instituto de Tecnología de California (Caltech). Allí enseña ingeniería química, bioingeniería y bioquímica. Su investigación se centra en cómo la evolución puede usarse para resolver problemas en ciencia, medicina, química y energía.
Sus primeros años y estudios
Frances Arnold se graduó en ingeniería mecánica y aeroespacial en la Universidad de Princeton en 1979. Durante sus estudios, también aprendió economía, alemán e italiano. Antes de terminar la universidad, pasó un año viajando y trabajando en una fábrica de energía. Después, se dedicó a investigar fuentes de energía sostenibles en Princeton.
Tras graduarse, trabajó como ingeniera en Corea del Sur y Brasil. También colaboró en el Instituto de Investigación de Energía Solar de Colorado. Allí, ayudó a diseñar sistemas de energía solar para lugares remotos y participó en la redacción de documentos para las Naciones Unidas (ONU).
Más tarde, obtuvo su doctorado en ingeniería química en la Universidad de California en Berkeley. Después de su doctorado, realizó investigaciones en química biofísica. En 1986, se unió al equipo del Caltech.
Contribuciones y empresas
Frances Arnold ha sido parte de importantes consejos científicos. También ha colaborado con la Academia Nacional de Ciencias para ayudar a guionistas de Hollywood a representar la ciencia de forma precisa.
Ha creado más de 40 patentes en Estados Unidos. En 2005, fue cofundadora de Gevo, Inc. Esta empresa se dedica a producir combustibles y productos químicos a partir de recursos renovables. En 2013, junto a dos de sus antiguos alumnos, fundó Provivi. Esta compañía busca alternativas a los productos químicos para proteger los cultivos. Desde 2016, forma parte de la junta directiva de Illumina Inc., una empresa de genómica.
En 2019, se unió al consejo de administración de Alphabet Inc., la empresa matriz de Google.
¿Qué es la evolución dirigida?
Frances Arnold es una pionera en el uso de la evolución dirigida. Este método permite diseñar enzimas que funcionan mejor o de formas nuevas. Se basa en los principios de la selección natural.
¿Cómo funciona la evolución dirigida?
Para adaptar las proteínas y enzimas, se introduce pequeños cambios (mutaciones) en sus secuencias. Luego, se prueban los efectos de estos cambios. Si una mutación mejora la función, el proceso se repite. Así, se sigue mejorando el resultado paso a paso.
Este método se puede usar para crear proteínas con muchas funciones. Por ejemplo, se pueden diseñar enzimas para producir biocombustibles o medicamentos. Esto ayuda a reducir el daño al medio ambiente.
Ejemplos de su investigación
En 1993, Frances Arnold fue la primera en usar la evolución dirigida para mejorar enzimas. Diseñó una versión de la enzima Subtilisina. Esta enzima funcionaba bien en un disolvente llamado DMF.
Para lograrlo, realizó cuatro rondas de cambios genéticos en la enzima. Después de cada ronda, probaba las enzimas para ver si podían descomponer una proteína de la leche. Las bacterias con las enzimas mejoradas eran seleccionadas. Su ADN se usaba para las siguientes rondas. Con este método, creó enzimas 256 veces más activas que las originales.
Otro ejemplo de su trabajo es la producción de biocombustibles, como el isobutanol. Las bacterias E. coli pueden producir isobutanol. Sin embargo, necesitan una molécula llamada NADPH. Las E. coli producen NADH. Por eso, Arnold diseñó enzimas que usan NADH para permitir la producción de isobutanol.
También investiga cómo combinar proteínas para crear nuevas proteínas con funciones únicas. Desarrolló un método computacional llamado SCHEMA. Este método simula cómo combinar proteínas. Luego, se usa la evolución dirigida para modificarlas y optimizar sus funciones.
Retiro de un trabajo científico
En 2020, Frances Arnold informó que uno de sus trabajos científicos fue retirado de la revista Science. Esto ocurrió porque los resultados no pudieron ser repetidos por otros científicos.
Publicaciones importantes
Desde 1988, Frances Arnold ha publicado muchos artículos científicos. Aquí te mostramos algunos de ellos:
- H.Arnold, Frances; Wu, Zachary; K. Yang, Kevin; J. Liszka, Michael; Lee, Alycia; Batzilla, Alina; Wernick, David; P. Weiner, David (2020). Nature’s Machinery, Repurposed: Signal Peptides Generated by Attention-Based Neural Networks.
- H.Arnold, Frances; P. Dunham, Noah (2020). Tryptophan Synthase: Biocatalyst Extraordinaire.
- H.Arnold, Frances; W.Goldberg, Nathaniel; M. Knight, Anders; K. Zhang, Ruijie (2019). Nitrene Transfer Catalyzed by a Non-Heme Iron Enzyme and Enhanced by Non-Native Small-Molecule Ligands. pp. 43-44.
- Hamilton Arnold, Frances; Dick, Markus; S.Sarai, Nicolas; W.Martynowycz, Michael; Gonen, Tamir (2019). Tailoring Tryptophan Synthase TrpB for Selective Quaternary Carbon Bond Formation. pp. 521-522.
- H. Arnold, Frances; N.BedBrook, Claire; K.Yang, Kevin; Elliott Robinson, J.; D.Mackey, Elisha; Gradinaru, Viviana (2019). Machine learning-guided channelrhodopsin engineering enables minimally invasive optogenetics.
- H. Arnold, Frances (1990). Engineering Enzymes for Non-Aqueous Solvents 8 (9). pp. 244-249.
- H. Arnold, Frances (1988). Protein Design for Non-Aqueous Solvents 2 (1). pp. 21-25.
- H. Arnold, Frances (25 de noviembre de 2016). «Directed evolution of cytochrome c for carbon–silicon bond formation: Bringing silicon to life». Science (en inglés) (25): 1048-1051.
Premios y reconocimientos
Frances Arnold ha recibido muchos premios importantes por su trabajo:
- Premio Nobel de Química (2018)
- Miembro internacional de la Royal Academy of Engineering (2018)
- Premio 2017 de la Society of Women Engineers
- Doctora Honoris Causa en ciencias por el Dartmouth College (2017)
- Premio de Tecnología del Milenio (2016)
- Doctora Honoris Causa en ciencias por la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (2015)
- Incluida en el National Inventors Hall of Fame (2014)
- Emanuel Merck Lecture de la Universidad Técnica de Darmstadt, Alemania (2013)
- Medalla Nacional de Tecnología e Innovación (2013)
- Premio ENI (2013)
- Premio Charles Stark Draper (2011)
- Premio de ingeniería enzimática de las Conferencias Internacionales de Ingeniería y Genencor (2007)
Véase también
En inglés: Frances Arnold Facts for Kids
