Нобелівські лауреати з хімії 2022 року (Презентація)

Нобелівські лауреати з хімії 2022 року. Підготувала студентка _ курсу, ___ групи________________________________

ПЛАНЗагальні відомості. Нобелівські лауреати попередніх років2. Нобелівські лауреати 2022 року та їх досягнення:2.1. Баррі Шарплесс 2.2. Мортен Мелдал 2.3. Каролін Бертоцці

Нобелівська премія з хімії Альфред Нобель - шведський хімік, експериментатор і бізнесмен, винахідник динаміту та інших вибухових речовин, що побажав заснувати благодійний фонд для нагородження премією свого імені, що принесло йому посмертну популярність, відрізняється неймовірною суперечливістю та парадоксальністю поведінки. ДО РЕЧІ“Невелика допомога – це практично ніщо. Якщо людина вирішила надати допомогу, то вона має бути щедрою. А. Нобель

Нобелівська премія з хімії Вища нагорода  за наукові досягнення в області хімії, щорічно присуджується Шведською королівською академією наук в Стокгольмі. Кандидати в лауреати премії висуваються Нобелівським комітетом з хімії. Премія є однією з п'яти заснованих згідно із заповітом шведського хіміка Альфреда Нобеля (пом. В 1896 році) від 1895 року, що присуджуються за видатні досягнення в хімії, фізиці, літератури, фізіології та медицини та за внесок у встановлення миру. Кожен лауреат отримує медаль, диплом та грошову винагороду, сума якої змінюється протягом років. Нагорода присуджуються в Стокгольмі на щорічній церемонії 10 грудня — в річницю смерті Нобеля. Перша Нобелівська премія з хімії була присуджена в 1901 році Якобу Вант-Гоффу з Нідерландів – «На знак визнання величезної важливості відкриття законів хімічної динаміки та осмотичного тиску в розчинах»

ЦІКАВІ ФАКТИУсього з 1901 року Нобелівською премією було відзначено досягнення 187 вчених-хіміків серед яких сім (!) жінок-вчених. Восьмою жінкою – лауреаткою Нобелівської премії з хімії стала у 2022 році американська науковиця Каролін Бертоцці. Нобелівська премія з хімії вручається за наукові досягнення в галузі хімії, починаючи з 1901 року, окрім 1916, 1917, 1919, 1924, 1933, 1940-1942 років.

Єдиним хіміком, хто отримав дві Нобелівські премії з хімії (в 1958 та 1980 роках) був Фредерік Сенгер.«За їхній внесок щодо визначення послідовності основ у нуклеїнових кислотах»ЦІКАВІ ФАКТИ

Жінки лауреати Нобелівської премії 1911 р. Марі́я Склодо́вська-Кюрі́ — польська та французька вчена в галузі фізики та хімії, педагог, громадська діячка. У грудні 1903 року Кюрі і Анрі Беккерель розділили Нобелівську премію з фізики за їх роботу з радіоактивністю. У грудні 1911 року Кюрі одержала Нобелівську премію з хімії «За видатні заслуги в розвитку хімії: відкриття елементів радію і полонія, виділення радію і вивчення природи та сполук цього чудового елементу»Так вона стала першою людиною, яка одержала дві Нобелівські премії. Більш детально: http://younglibzp.com.ua/mariya-sklodovska-kyuri-do-150-richchya-vid-dnya-narodzhennya-francuzkogo-fizika-ta-ximika-laureata-nobelivskix-premij/ © Запорізька обласна бібліотека для юнацтва1911 рік ЦІКАВІ ФАКТИ

Жінки лауреати Нобелівської премії 1935 р.Ірен Жоліо-Кюрі Народилася в Парижі. Вона була старшою з двох дочок П'єра Кюрі й Марії (Склодовської) Кюрі. Марі Кюрі вперше отримала радій, коли Ірен було всього рік. 1935 року Ірен Жоліо-Кюрі та Фредеріку Жоліо було присуджено Нобелівську премію з хімії «за виконаний синтез нових радіоактивних елементів». ЦІКАВІ ФАКТИ

Жінки лауреати Нобелівської премії 1964 р. Дороті Мері Кроуфут Годжкін Британська біохімікиня, розробниця рентгеноструктурного аналізу білків, учасниця встановлення структур пеніциліну та вітаміну B12. В 1964 році отримала Нобелівську премію з хімії «За визначення за допомогою рентгенівських променів структур біологічно активних речовин»ЦІКАВІ ФАКТИ

Жінки лауреати Нобелівської премії 2009 р. Ада ЙонатІзраїльська вчена-кристалограф, лауреатка Нобелівської премії з хімії за 2009 рік спільно з Венкатраману Рамакрішнаном і Томасом Стейц з формулюванням «за дослідження структури і функцій рибосоми». ЦІКАВІ ФАКТИ

Жінки лауреати Нобелівської премії 2020 р. Емманюель Шарпантьє Французька науковиця мікробіологиня, лауреатка Нобелівської премії з хімії «За розвиток методу редагування генома» (2020). Професорка і директорка Інституту інфекційної біології Товариства Макса Планка. В 2012 році Шарпантьє і Дженніфер Дудна першими запропонували використання механізму CRISPR/Cas9 для запрограмованого редагування генів, що розцінюється як одне з найзначніших відкриттів в історії біології. Навчалася в Університеті П'єра і Марії Кюрі. В 1995 році здобула ступінь доктора філософії в Інституті Пастера. Працювала в США, Австрії, Швеції. З 2013 року працює в Німеччині. З 2015 року директорка департаменту регулювання інфекційної біології Інституту інфекційної біології Товариства Макса Планка. Дослідниця CRISPR Cas9.

Жінки лауреати Нобелівської премії 2018 р. Френсіс Гамільтон Арнольд Американська науковиця у сфері біохімії та інженерії, лауреатка Нобелівської премії з хімії 2018 року «За керовану еволюцію ферментів». Винахідниця методів молекулярної керованої еволюції, ферментів, активних у водно-органічних сумішах, і білка, що синтезує силіційорганічні сполуки в бактеріях. Професорка Каліфорнійського технологічного інституту. Співзасновниця компаній Gevo з виробництва біопалива і Provivi в галузі захисту рослин. Член усіх трьох Національних академій США: наук, інженерії та медицини, член Американської академії мистецтв і наук. Нагороджена Технологічною премією тисячоліття, Національною медаллю технологій та інновацій США, премією Дрейпера, медаллю Гарвана-Оліна. Обрана до Національної зали слави винахідників США. Френсіс Арнольд входить до комісії, що обирає лауреатів премії королеви Єлизавети за інженерні досягнення.

Жінки лауреати Нобелівської премії 2020 р. Дже́нніфер Да́удна Американська біохімікиня, лауреатка Нобелівської премії з хімії 2020 року (з Емманюель Шарпантьє) за розвиток методу редагування генома. Працює у структурній біології та біохімії. В 1985 році здобула ступінь бакалавра. В 1989 році присуджено ступінь доктора філософії в Гарвардському університеті. З 2002 року працює в Каліфорнійському університеті в Берклі. Здобула популярність як дослідник РНК-інтерференції та CRISPR. Дослідження Cas9 проводила разом з Емманюель Шарпантьє. ЦІКАВІ ФАКТИ

За що ми дякуємо лауреатам премії?За сковорідки і каструлі з антипригарним покриттям з тефлону американському фізику і хіміку Полу Флорі (Нобелівська премія 1974 року), який зміг отримати цей надзвичайно стійкий полімер.

Лауреати Нобелівської премії з хімії у 2022 р.

Нобелівська премія з хімії 2022 року Баррі Шарплесс, який наразі отримав свою другу Нобелівську премію з хімії, почав робоу над відкриттям. Приблизно в 2000 році він ввів концепцію клік-хімії, де реакції відбуваються швидко та уникають небажаних побічних продуктів. Невдовзі після цього Мортен Мелдал і Баррі Шарплесс незалежно один від одного представили хімічну реакцію, яка зараз широко використовується при розробці фармацевтичних препаратів. Керолін Бертоцці розробила реакції кліків, які працюють всередині живих організмів, та не порушують хімію клітини. Вона провела реакцію азид-алкінового циклоприєднання без каталізатора. Виявилося, що реакція біоортогональна, тобто не заважає біологічним процесам в живих клітинах, тому її застосували в дослідженні гліканів - полісахаридів, що знаходяться на поверхні клітин. Вони відіграють важливу роль в імунних процесах. Зараз ці реакції використовуються у всьому світі для дослідження клітин і відстеження біологічних процесів. Ця технологія використовується у ліках від раку, які зараз проходять клінічні випробування.«Клік-хімя та біоортогональні реакції перенесли хімію в епоху функціоналізму. Це приносить найбільшу користь людству», – кажуть у Нобелівському комітеті.

Баррі Шарплесс (народився 28 квітня 1941року, Філадельфія, Пенсільванія, США) — американський вчений-хімік, дворазовий лауреат Нобелівської премії з хімії: у 2001 році він її здобув спільно з Ріоджі Нойорі та Вільямом Ноулзом, у 2022 році — спільно з Каролін Бертоцці та Мортеном Мелдалем. ВІКІПЕДІЯБаррі Шарплесс вже вдруге став лауреатом Нобелівської премії. Він все життя займався органічною хімією. Він вивчав можливість винаходу хімічних реакцій, які могли б проходити у воді, в присутності кисню, швидко і з високим результатом.

Баррі Шарплесс Народився Баррі Шарплесс в 1941 у Філадельфії (США) в сім'ї лікаря. З 6 до 12років ходив у Квакерську школу. Не збирався бути вченим і цікавився тільки риболовлею. Батьки відправили його до центральної школи Френдс, а у 1959 р. вирішили визначити в Дартмутський коледж. Вони хотіли, щоб він став лікарем, проте Шарплесс в коледжі волів займатися органічною хімією. Закінчивши коледж у 1963 році, він продовжив роботу протягом З років в науковій групі молодого асистент-професора Томаса Спенсера, а потім захистив дисертацію (1968 р.) в Станфордському університеті під керівництвом Е. ван Тамелена. Там же відбулося післядисертаційне стажування у професора Дж. Коллмана, яке було продовжене у 1969 р. в Гарвардському університеті у К. Блоха. Після цього працював з 1970 по 1990 рр. в Массачусетському технологічному інституті (де і став професором), звідки на 3 роки переходив у Станфордський університет (1977–1980). З 1990 року Шарплесс — професор Дослідницького інституту Скріппса, суміщає цю роботу з 1996 року з професорської посадою в Інституті хімічної біології. У вільний час віддає перевагу риболовлі, а також віндсерфінгу та плаванню.

Баррі Шарплесс Наукова діяльність. Основні відкриття, що призвели його до розробки методів хірального окиснення органічних сполук він зробив у 1980-х, під час роботи в Массачусетському технологічному інституті. Термін «хіральність» як асиметрію молекули раніше ввів в постійний ужиток Нобелівський лауреат В. Прелог. У результаті лабораторного або промислового синтезу з нехіральних молекул зазвичай утворюється суміш енантіомерів. Для отримання одного з енантіомерів, тобто для хірального синтезу, потрібен хіральний вплив. Так, для здійснення окиснення нехіральної молекули в єдиний енантіомер потрібен хіральний каталізатор реакції окиснення. Перший хіральний каталізатор у реакції відновлення — а саме, гідрогенізації, був розроблений американським хіміком У. Ноулзом у 1968 р. Японський хімік Р. Нойорі розвинув ідеї Ноулза. Шарплесс застосував подібні ідеї для реакцій окиснення. Окиснення неграничних вуглеводнів у гліколі відбувається під дією оксиду осмію. Застосувавши комплекс цього металу з природною речовиною асиметричної будови — хініном, Шарплесс здійснив хіральний синтез енантіомеру хірального гліколю.

Баррі Шарплесс Наукова діяльність. Хіральний каталіз реакції окиснення зробив доступним багато енантіомерів Синтонів — молекул, що використовуються у направленому синтезі. На базі досліджень Шарплесса розроблений багатотоннажний синтез широкої серії хіральних аллільних спиртів — гліцидолу і метилгліцидолу, які у свою чергу, слугують будівельними блоками у виробництві b-блокаторів — лікарських речовин, що використовуються в кардіології. Ці дослідження привели до нагородження Шарплесса половиною Нобелівської премії 2001 року (другу половину поділили У. Ноулзу і Р. Нойорі) «за його роботу в області хірально каталізованих реакцій окиснення». Відкриття Шарплесса привели до пошуків нових схем каталітичного синтезу, що реалізуються багатьма дослідними групами в усьому світі. Ці відкриття вносять істотний внесок не тільки в хімію, але і в матеріалознавство, біологію та медицину, відкривають шлях до нових молекул — носіїв ще непояснених і непередбачуваних властивостей молекулярного світу.

Мортен Мелдал (народився 16 січня 1954 р.) — данський хімік. Він є професором хімії в Копенгагенському університеті в Копенгагені, Данія. Він найбільш відомий тим, що розробив клік-реакцію Cu. AAC одночасно з Валерієм В. Фокіним і К. Баррі Шарплессом, але незалежно від них. Мелдал був удостоєний однієї третини Нобелівської премії з хімії 2022 року разом з Каролін Р. Бертоцці та Карлом Баррі Шарплессом «за розробку клік-хімії та біоортогональної хімії». ВІКІПЕДІЯ

Мортен Мелдал Мелдал отримав ступінь бакалавра та доктора філософії з хімічної інженерії в Данському технічному університеті; його дипломна робота доктора філософії робота зосереджена на синтетичній хімії олігосахаридів.. У 1983—1988 роках він був незалежним науковим співробітником з органічної хімії в DTU та Копенгагенському університеті. Протягом 1985 і 1986 років він виконував докторську роботу в Кембриджському університеті ; він був докторським науковим співробітником Центру ради медичних досліджень, Лабораторія молекулярної біології. У 1996 р. призначений доцентом DTU. З 1998 року він очолював групу синтезу у відділі хімії лабораторії Carlsberg, а з 1997 року він очолює центр твердофазної органічної хімії та ферментативних реакцій (SPOCC). На початку своєї кар'єри Мелдал розробив кілька технологічних прийомів та інструментів для синтезу пептидів. Він розробив багатоколонковий синтез, який використовується в приладах для пептидного та органічного синтезу, а також для складання великих бібліотек розділених сумішей. Він вперше представив (циклоприєднання) ацетиленів і азидів, які використовуються в кон'югаціях пептидів і білків, у полімерах і матеріалознавстві. Потім група Мелдала показала, що ця реакція повністю ортогональна більшості хімічних структур функціональних груп. Пізніше вони розробили тверді опори, які полегшили злиття твердофазної пептидної та пептидно-органічної хімії з твердофазною хімічною біологією та білковою хімією. Нещодавно Мелдал розробив техніку оптичного кодування та зосередився на злитті органічної хімії та хімії пептидів на твердій основі. Він розробив низку нових методів генерації іонів N-ацилімінію, які комбінаторні бібліотеки цих сполук генерували та перевіряли на активні речовини GPCR у клітинному скринінгу на клітках. У 2019 році Мелдал став співзасновником компанії Betamab Therapeutics Ap. S, заснованої на концепції бета-тіл, тобто пептидних імітаторів антитіл. Однак у 2021 році компанію знову закрили

Мортен Мелдал. Meldal розробив широкий спектр хімічних технологій, заснованих на схемах тимчасового захисту для синтезу глікопептидів, включаючи пов'язані глікопептиди, які використовувалися для характеристики імунологічної відповіді на пов'язані з раком муцини. Концепція використання глікопептидних міметиків на основі матриці в даний час використовується в біохімічних дослідженнях. Розробив твердофазний синтез комбінаторних бібліотек пептидів, що містять фосфінову кислоту як аналоги перехідного стану, і ідентифікував наномолярні селективні інгібітори для металопротеаз, що беруть участь у міграції остеокластів до контролю остеопорозу. Розробив концепцію органозимів і клітинних рецепторів на основі пептидів, які розпізнають, наприклад, цукрову воду. Представлено техніку твердофазного синтезу, яка дозволяє чисту активацію. ДОСЯГНЕННЯ:

Мортен Мендал. Наукова діяльність. М. Мелдал розробив кілька технологічних методів та інструментів для синтезу пептидів, зокрема багатоколонковий синтез. Відомий тим, що незалежно від Баррі Шарплесса розробив і дослідив реакцію Cu. AAC (реакція азид-алкінового циклоприєднання, каталізована міддю). Один із засновників клік-хімії. КЛІК-ХІМІЯ. Слово «клік» (click) у терміні «клік-хімія» означає, що використання цих методів дозволяє поєднати молекулярні фрагменти так само легко, як застібнути («клацнути») дві частини пряжки. При цьому сама пряжка, незалежно від того, що до неї прикріплено, «працює» доти, доки дві її частини можуть дотягнутися одна до одної.

Мортен Мендал. Його відзначено: - премією Кірстін Меєрс (1988); премією (1990) та нагородою NKT (1996) Данського хімічного товариства;науковими нагородами Наукової програми ЄС (1992) і програми EU-INCO-DC (1996); нагородою (travel award) НАТО (1992); премією Леонідаса Зерваса Європейського пептидного товариства (1996);Золотою медаллю Нільса Б’єррума з хімії (1997); нагородами за дослідження Фонду Міцутані (1995), Данського національного дослідницького фонду (1997) і Данського онкологічного товариства (1997); нагородою Ральфа Ф. Гіршманна з хімії пептидів Американського хімічного товариства (2009); Нобелівською премією з хімії (2022). М. Мелдал є членом Данської королівської академії наук і літератури (1998), в якій у 1999 р. прочитав лекцію Б’єррума—Бренстеда—Ланга, співзасновником і головою Товариства комбінаторних наук (SCS), членом редколегій журналів Chem. Bio. Chem та Journal of Combinatorial Chemistry. НАГОРОДИ:

Каролін Бертоцці(народилася 10 жовтня 1966, Бостон, Массачусетс[6]) — американська науковиця у галузі хімії, працювала директором нанотехнологічного дослідницького центру Національної лабораторії імені Лоуренса в Берклі, член Національної Академії Наук, Національної медичної Академії США, закордонна член Лондонського королівського товариства. Лавреатка Нобелівської премії з хімії 2022 року. ВІКІПЕДІЯК. Бертоцці адаптувати відкриту попередниками (Б. Шарплесс і М. Мелдал) засадничу реакцію клік-хімії до живих клітин, реалізувавши приєднання до них флуоресцентних маркерних білків.

Каролін БертоцціБатько був фізиком-ядерником, директором лінійного прискорювача Бейтса, мати — філологом. У 1988 р. здобула диплом бакалавра з хімії у Гарвардському університеті, де під керівництвом професора Джо Грабовські розробляла проєкт фотоакустичного калориметра. В 1993 р. в Берклі здобула ступінь доктора філософії, працюючи разом з Марком Беднарські над хімічним синтезом аналогів олігосахаридів. Виявила, що віруси в організмі можуть зв’язуватися з цукрами, що надовго змістило її наукові інтереси в бік глікобіології. У постдокторантурі з імунології в Каліфорнійському університеті в Сан-Франциско вивчала вплив ендоте-ліальних олігосахаридів на полегшення адгезії клітин в осередках запалення. Їй вдалося модифікувати молекули білка та цукру в стінках живих клітин так, щоб клітини сприймали сторонні матеріали, зокрема імплантати. У 1996 р. повернулася в Берклі, де викладала на хімічному факультеті й очолювала нанотехнологічний дослідницький центр Національної лабораторії ім. Лоуренса. З 2015 р. працює у Стенфордському університеті. Наукова діяльність

Каролін БертоцціК. Бертоцці - член Національної академії наук США (2005), Національної медичної академії США(2011), Американської академії мистецтв і наук (2003), іноземний член Лондонського королівського товариства (2018), Академії Леопольдина (2008), з 2014 р. очолює редколегію журналу ACS Central Science. Має багато наукових нагород, зокрема вона — лауреат премії імені Артура Коупа (1999, 2017); стипендії Мак-Артура (1999); премії ACS з хімії (2001); премії «ЛГБТ-вчена року» (2007); медалі Вілларда Гіббса (2008); премії Роя Л. Вістлера з хімії вуглеводів (2008); премії Гаррісона Хова (2009); премії з біоорганічної хімії Королівського хімічного товариства (2010); премії Ернеста Орландо Лоуренса (2014); премії НАН США з хімії (2016); премії Джона Карта з розвитку науки (2020); премії Солвея «Хімія для майбутнього» (2020); премії Ф. А. Коттона (2020); премії Вольфа з хімії (2022); Нобелівської премії з хімії (2022). НАГОРОДИ:

КЛІК-ХІМІЯ"Клік-хімія" – це науковий підхід, який використовується при створенні нових хімічних речовин і полягає у швидкому з'єднанні молекул між собою. «Клік-хімія" отримала свою назву саме через певне спрощення складних процесів. Клікнув – і отримав результат. За словами члена Нобелівського комітету з хімії, професора Улофа Рамстрема, як з деталей конструктора можна збудувати будинки, транспортні засоби і навіть космічні кораблі, так і "клік-хімія" дозволяє будувати різноманітні сполуки тільки на молекулярному рівні. Зазвичай хіміки синтезують ліки або якусь важливу молекулу дуже довго і в кілька етапів. Ви берете один фрагмент молекули, додаєте другий, третій, четвертий тощо. В результаті у вас може бути 5-6 стадій реакцій синтезу, і на кожній стадії у вас є втрати і додаткові побічні продукти. Це ускладнює пошук нових ліків."Клік-хімія" дозволяє оптимізувати ці процеси.  «Для реакцій створюються відносно прості умови, навіть у воді, тобто в таких середовищах, які легко отримати. Такі реакції цікаві тим, що вони суттєво спрощують процес. Плюс це дозволяє більш активно проводити пошук, коли ви хочете дослідити цілий клас сполук, і кожну треба синтезувати довго і нудно. Зазвичай синтезуються 1-2 сполуки, а, синтезуючи швидко, можна отримати 10-20, і серед них можуть бути потенційні ліки» (Ю. Халавка)

КЛІК-ХІМІЯ: ПРАКТИЧНЕ ЗАСТОСУВАННЯСинтез біоактивних речовин та створення лікарських засобів. Клік-хімія відповідає основним критеріям ефективності, універсальності та селективності ідеального синтезу. Використання переваг її високої модульності дозволяє значно прискорити процес розроблення ліків порівняно з іншими сучасними підходами, які ґрунтуються на масовому скринінгу хімічних бібліотек. Модифікація природних сполук. Сполуки природного походження, як правило, є складними молекулами з обмеженими варіантами модифікації, а деякі з них навіть мають лабільні функції. Саме тому їх структурне урізноманітнення з метою усунення недоліків або створення скринінгових бібліотек біоактивних препаратів є важливим завданням органічного синтезу. В цьому контексті вкрай бажаним видається розроблення інструментарію, який може полегшити доступ до молекулярного різноманіття та унікальних функцій природних продуктів. І клік-хімія є одним з успішних інструментів для вирішення цього завдання, оскільки дозволяє легко синтезувати різноманітні похідні природних сполук.

КЛІК-ХІМІЯ: ПРАКТИЧНЕ ЗАСТОСУВАННЯКонструювання функціональних макромолекул та моноланцюгових наночастинок. Базові принципи клік-хімії виявилися доволі потужною стратегією для побудови м’яких полімерних матеріалів з лінійною, розгалуженою та іншою складною архітектурою. Дебютним для застосування Cu. AAC в хімії полімерів став 2004 р., коли Б. Шарплесс зі співробітниками застосував цей підхід для високоефективного синтезу дендримерів на основі дивергентної методології. Потенціал Cu. AAC було використано для отримання полімерів з кількома реакційноздатними функціями, чого непросто досягти традиційними методами полімеризаціїСтратегія біоортогональної хімії. Вивчення біомолекул у їхньому природному середовищі є актуальним завданням з огляду на величезну складність клітинних систем. Технології, розроблені останніми роками для селективної модифікації біологічних об’єктів у живих системах, дали нові уявлення про клітинні процеси. Ключовими в них є біоортогональні реакції, компоненти яких повинні швидко і селективно реагувати один з одним у фізіологічних умовах за наявності безлічі функціональних можливостей, необхідних для підтримання життя

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!fillcolorfill.typefill.on