Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal dhe K. Barry Sharpless fituan Çmimin Nobel për Kimi 2022 për zbulimin e formave të reja funksionale të kimisë.
Çmimi Nobel për Kimi 2022 shkon për Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal dhe K. Barry Sharpless “për zhvillimin e kimisë së klikimit dhe kimisë bioortogonale”. Pavarësisht kushteve disi komplekse, çmimi Nobel i këtij viti jep metodologji që lehtësojnë proceset e vështira. Barry Sharpless (Scripps Research, La Jolla, Kaliforni) dhe Morten Meldal (Universiteti i Kopenhagës, Danimarkë) hodhën themelet për një formë të kimisë funksionale – kiminë e klikimit, në të cilën blloqet bazë të ndërtimit të molekulave ato këputen së bashku shpejt dhe me efikasitet. Carolyn Bertozzi (Universiteti Stanford, Kaliforni) e ka çuar kiminë e klikimeve në një dimension të ri duke filluar ta përdorë atë në organizmat e gjallë.
NJË IDEAL I RI I KIMISË
Kimistët janë shtyrë prej kohësh nga dëshira për të ndërtuar molekula gjithnjë e më komplekse, për shembull duke rikrijuar artificialisht molekula natyrore me veti medicinale. Procese të admirueshme që kanë çuar në ndërtime molekulare të rafinuara, por në të njëjtën kohë shumë të gjata, të përdredhura dhe të shtrenjta sepse përbëhen nga shumë hapa, secili prej të cilëve mund të krijojë nënprodukte të panevojshme dhe të padëshiruara, të cilat duhen hequr përpara se të vazhdojë puna. Çmimi Nobel 2022 në Kimi ka të bëjë me përpjekjen e kundërt – të punojë shpejt dhe lehtë duke shkuar drejt e në pikën dhe pa gjeneruar reagime dhe nënprodukte të panevojshme. Le të mbizotërojë thjeshtësia dhe funksionaliteti.
KONTRIBUTI I SECILIT
Barry Sharpless ishte i pari që kuptoi mundësinë e ndërtimit të molekulave komplekse duke bashkuar me shpejtësi blloqe më të vogla dhe shpiku termin click chemistry në 2001. Për Sharpless ky është çmimi i dytë Nobel në Kimi: i pari është në 2001, ” për punën e tij mbi reaksionet e oksidimit të aktivizuara nga kataliza kirale». Menjëherë pas kësaj, Morten Meldal dhe Barry Sharpless erdhën në mënyrë të pavarur për të paraqitur flamurin e këtij lloji të kimisë, cikloaddicionin azid-alkin të katalizuar nga bakri, një reaksion kimik efikas dhe elegant që ka shumë aplikime dhe përdoret në zhvillimin e ilaçeve, në hartimin e ADN-së. dhe për të krijuar materiale me veti të veçanta.
Carolyn Bertozzi e çoi kiminë e shpejtë në një nivel tjetër. Në një përpjekje për të hartuar biomolekulat e rëndësishme dhe të pakapshme që gjenden në sipërfaqen e qelizave, glikanet, ai zhvilloi reaksione kimike të klikimeve që funksionojnë në organizmat e gjallë. Quhen reaksione bioortogonale, të cilat ndodhin pa prishur kiminë normale të qelizave. Sot këto reaksione përdoren në të gjithë botën për të eksploruar qelizat dhe monitoruar proceset biologjike; ato janë përdorur për të përmirësuar terapitë e kancerit dhe për të zhvilluar barna më të synuara që tani janë duke u testuar.
Kimia e klikimit dhe kimia bioortogonale e kanë sjellë kiminë në një epokë të re, atë të funksionalizmit, në të cilën kjo degë e shkencës është vërtet në shërbim të njerëzimit.
LE TË MOS TA KOMPLIKOJMË JETËN TUAJ
E gjitha filloi me intuitën e Sharpless, i cili në vitin 2001, në një revistë shkencore, mbrojti një qasje të re, më minimaliste ndaj kimisë.
Shkencëtari ishte i bindur se ishte koha për të ndaluar përpjekjet për të bërë kopje të sakta të molekulave që formohen lehtësisht në natyrë, por që janë shumë të vështira për t’u marrë në një shkallë të gjerë në laborator. Edhe nëse nuk është gjithmonë e mundur të krijohen molekula që imitojnë në të gjitha aspektet ato që gjenden në natyrë, megjithatë është e mundur të përpiqemi të prodhojmë të tjera që kanë të njëjtat funksione dhe që në të njëjtën kohë janë lehtësisht të zbatueshme në shkallë industriale.
KËRKESAT THEMELORE
Sharpless rendit disa kritere me të cilat duhet të përmbushin reaksionet kimike në mënyrë që të përkufizohen si klikime kimike: për shembull, ato duhet të jenë modulare dhe të gjithanshme, të japin rendimente shumë të larta, të çojnë në produkte fiziologjikisht të qëndrueshme, të zhvillohen në prani të oksigjenit dhe ujit, i cili është një tretës i gjithëpranishëm në natyrë. , ekonomik dhe miqësor ndaj mjedisit. Ka disa që i plotësojnë këto kritere, por asnjë nuk është aq efikas sa cikloaddicioni azid-alkin i katalizuar nga bakri (e kundërta), i cili tani përdoret për të lidhur molekulat në një mënyrë të thjeshtë.
A KE DITUR ATË …?
Nga viti 1901 deri në vitin 2021, 113 Çmime Nobel në Kimi iu dhanë 188 shkencëtarëve – në të vërtetë, 187 që kur britaniku Frederick Sanger e fitoi atë dy herë (në 1958 për punën e tij mbi strukturën e proteinave, veçanërisht insulinës, dhe në 1980 për kontributin e tij në përcaktimi i sekuencës bazë në acidet nukleike). Fituesi më i ri deri tani ka qenë Frédéric Joliot, i cili ishte 35 vjeç kur u shpërblye me gruan e tij Irène Curie (vajza e Marie dhe Pierre) në 1935; më i moshuari ishte John B. Goodenough, i cili ishte 97 vjeç kur, në vitin 2019, iu dha çmimi për zhvillimin e baterive litium-jon.
Vetëm 7 nga fituesit janë gra: ndër to dallohen Marie Curie (1911, për zbulimin dhe studimin e radiumit dhe poloniumit), vajza e saj Irène (1935, për sintezën e elementeve të rinj radioaktivë) dhe së fundmi Emmanuelle Charpentier dhe Jennifer. A. Doudna, i dhënë në vitin 2020 për zbulimin e gërshërëve molekulare CRISPR / Cas9. Duke marrë çmimin Nobel, Charpentier tha: “Gratë mund të lënë një gjurmë të rëndësishme në shkencë dhe është e rëndësishme që vajzat që duan të punojnë në kërkime ta dinë këtë. Shpresoj që kjo njohje të jetë një mesazh pozitiv dhe t’u tregojë atyre se gratë mund të kenë ndikim përmes hulumtimit që bëjnë.”
