Frances Arnold

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Frances Hamilton Arnold
Información personal
Nombre en inglés	Frances Arnold
Nacimiento	25 de julio de 1956  (64 años) Pittsburgh (Estados Unidos)
Nacionalidad	Estadounidense
Familia
Padre	William Howard Arnold
Cónyuge	Jay Bailey (hasta 1994)
Pareja	Andrew E. Lange (1994-2007)
Hijos	3
Educación
Educación	Ph.D.
Educada en	Princeton University, University of California, Berkeley, Caltech
Información profesional
Ocupación	Bioquímica, inventora, profesora de universidad, ingeniera, investigadora y profesora
Área	Ingeniería química
Empleador	Instituto de Tecnología de California
Miembro de	Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias Academia Nacional de Ingeniería (desde 2000) Academia Nacional de Medicina (desde 2004) Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (desde 2008) Royal Society (desde 2020)
Web
Sitio web	www.che.caltech.edu/faculty/arnold_f/index.html
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Frances Hamilton Arnold (Pittsburgh, 25 de julio de 1956) es una científica y química estadounidense. Fue laureada con el Premio Nobel de Química en 2018 junto a George P. Smith y Gregory Winter.¹â€‹ Es pionera en la investigación de métodos de evolución dirigida para crear sistemas biológicos útiles, incluyendo enzimas, rutas metabólicas, circuitos de regulación genética y los organismos con evolución dirigida.

Índice

• 1Educación
• 2Investigación
  • 2.1Retirada de trabajo
• 3Premios
• 4Referencias
• 5Enlaces externos

Educación[editar]

Es catedrática "Linus Pauling" de ingeniería química, bioingeniería y bioquímica en el Instituto de Tecnología de California, donde estudia la evolución y sus aplicaciones en ciencia, medicina, química y energía. Se licenció en ingeniería mecánica y aeroespacial por la Universidad de Princeton en 1979 y se doctoró en ingeniería química por la Universidad de California en Berkeley.²â€‹ Allí desarrolló su trabajo postdoctoral en química biofísica antes de unirse al Caltech en 1986.³â€‹

Investigación[editar]

Arnold es pionera en el uso de la evolución dirigida para diseñar enzimas que realizan funciones nuevas o que funcionan de manera más efectiva que las enzimas naturales. Usando los principios de la evolución por selección natural, se puede orientar a las proteínas y enzimas a llevar a cabo tareas biológicas.⁴​ Para adaptarlas, usa un proceso que introduce mutaciones en las secuencias de las proteínas y prueba los efectos que causa. Si en un caso una mutación deriva en mejora, el proceso se vuelve a aplicar hasta mejorar el resultado. Este proceso puede ser aplicado para diseñar proteínas que puedan cumplir con una variedad de tareas, como usar enzimas para producir biocombustibles y compuestos farmacéuticos que causen menos daño al medio ambiente.¹â€‹

Fue la primera científica en aplicar la evolución dirigida a la optimización de las enzimas, en su trabajo seminal de 1993, usó el método para diseñar una versión de Subtilisina, presente en el disolvente DMF.⁵​ Llevó a cabo el trabajo utilizando cuatro rondas secuenciales de mutagénesis del gen de la enzima. Después de cada ronda, examinó las enzimas por su capacidad para hidrolizar la proteína de la leche caseína en presencia de DMF haciendo crecer las bacterias. Las bacterias con mejor respuesta (halos visibles más grandes), fueron aisladas, su ADN fue usado para someterlas a nuevas rondas. Con este método, se crearon enzimas con 256 veces más actividad que la original.⁶​

Otras aplicaciones del trabajo de Arnold fueron la producción de biocombustibles, en especial el isobutanol, que puede producirse con bacterias E. coli, pero requiere el cofactor NADPH. Las E. coli producen la nicotinamida adenina dinucleótido, o NADH, por ello, Arnold diseñó enzimas que usan NADH para permitir la producción del isobutanol.¹â€‹

Otra de las investigaciones consiste en la recombinación de proteínas, usada para formar nuevas proteínas con funciones únicas.⁷​ Para ello desarrolló el método computacional SCHEMA, usado para crear simulaciones y predecir como combinar proteínas y después aplicar la evolución dirigida, para mutarlas para lograr optimizar sus funciones.⁸​

Retirada de trabajo[editar]

En 2020 informó que su trabajo científico más reciente fue retirado de la revista Science por falta de reproducibilidad⁹​

Premios[editar]

• Miembro internacional de la Royal Academy of Engineering (2018)¹⁰​
• Premio 2017 de la Society of Women Engineers¹¹â€‹
• Doctora Honoris Causa en ciencias por el Dartmouth College (2017)¹²â€‹
• Premio de Tecnología del Milenio (2016)¹³â€‹
• Doctora Honoris Causa en ciencias por la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (2015)¹⁴​
• Incluida en el National Inventors Hall of Fame (2014)¹⁵​
• Emanuel Merck Lecture de la Universidad Técnica de Darmstadt, Alemania (2013)
• Medalla Nacional de Tecnología e Innovación¹⁶​ (2013)
• Premio ENI (2013)
• Premio Charles Stark Draper (2011)¹⁷​
• Premio de ingeniería enzimática de las Conferencias Internacionales de Ingeniería y Genencor (2007)¹⁸​
• Premio Nobel de Química (2018)