פרנסס המילטון ארנולד

פרנסס המילטון ארנולד (באנגלית: Frances Hamilton Arnold; נולדה ב-25 ביולי 1956) היא כימאית ומהנדסת אמריקאית, זוכת פרס נובל לכימיה לשנת 2018 (לצד ג'ורג' פ. סמית' וגרג וינטר), בעלת הכרה בינלאומית בשל היותה מובילת דרך בתחום האבולוציה המכוונת. היא פיתחה שיטה בתחום האבולוציה המכוונת התורמת ליצירת מערכות ביולוגיות שימושיות כגון אנזימים, מסלולים מטבוליים ועוד.
בשנת 2016 הפכה ארנולד לאישה הראשונה שזכתה בפרס המילניום לטכנולוגיה בשל מחקריה בתחום האבולוציה המכוונת. מכהנת כיושבת ראש הוועדה המדעית של נשיא ארצות הברית ג'ו ביידן.

ביוגרפיה 
פרנסס המילטון ארנולד נולדה וגדלה באדג'ווד, פרוור קטן בפיטסבורג שבפנסילבניה. אביה, ויליאם הווארד ארנולד, הוא פיזיקאי גרעין מוכר בארצות הברית. עוד בצעירותה הייתה פעילה בתחומים חברתיים ופוליטיים. בהיותה נערה השתתפה במחאה נגד המלחמה בווייטנאם, ונסעה מביתה שבפיטסבורג עד וושינגטון בטרמפים כדי לקדם את דעותיה.

בשנות ה-20 לחייה החלה לעבוד על פרויקט סולארי באמריקה הדרומית, שם למדה להסתדר עם כדולר ליום ובאזור מוכה פשפשים. לדבריה, במבט לאחור זה היה הדבר הנכון לעשות כדי לחקור את זהותה. בסיום הפרויקט קיבלה משרת פוסט-דוקטורט באוניברסיטת קליפורניה בברקלי.

את התואר הראשון עשתה במכניקה ובאווירונאוטיקה באוניברסיטת פרינסטון בשנת 1979. את הדוקטורט קיבלה מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי בתחום ההנדסה הכימית, שם גם עשתה את עבודת הפוסט-דוקטורט בכימיה ביופיזיקלית.

ב-2005 לקחה חלק בייסוד חברת Gevo , המתמחה בייצור דלק ביולוגי וכימיקלים ממקורות מתחדשים. בסוף 2019 צורפה לדירקטוריון אלפאבית, החברה האם של גוגל.

בינואר 2021 מונתה ליושבת ראש הוועדה המדעית של נשיא ארצות הברית הנבחר, ג'ו ביידן.

פעילותה המחקרית 
תחום המחקר העיקרי של ארנולד הוא האבולוציה המכוונת. זהו תחום העוסק בשיפור תהליכים בגוף בעזרת הבנת פעולות של חלבונים.

אחד ממחקריה של ארנולד בנושא האבולוציה המכוונת הוא התפתחות מכוונת של אסטראז. היא בחנה את הקשר בין יציבות ופעילות אסטראז מסופילי בתוך מבחנה. מחקרים קודמים בחומרים אלו הראו כי אנזימים הומולוגיים התפתחו לתפקד בטמפרטורות שונות, וכי יציבות בטמפרטורות גבוהות אינה עולה בקנה אחד עם פעילות קטליטית גבוהה בטמפרטורות נמוכות, באמצעות דרישות סותרות על גמישות אנזים. יתר על כן, ניתוח של היציבות ופעילויות של מספר רב של מוטציות אקראיות עולה, כי חומרים אלה אינם בקורלציה הפוכה. האסטרז ששימש לניסוי הוא בעל תכונה של שימור תכונותיו בחשיפה לחום (thermostability). חלק מן המוטציות שנוצרו עקב ההקרנות היו בעלות תכונה זאת באופן מוגבר, ואף בעלי יכולת תפקוד בטמפרטורה נמוכה, שהיא תופעה נדירה.

ארנולד פיתחה שיטה בתחום זה, התורמת ליצירת מערכות ביולוגיות שימושיות כגון אנזימים, מסלולים מטבוליים, מעגלי ויסות גנטיים, ואורגניזמים. שיטתה של ארנולד תרמה לחוקרים רבים במחקריהם, ואף בזכות השיטה שלה, חברת התרופות "מרק" (Merck) פיתחה את התרופה "Januvia" לטיפול בסוכרת סוג 2.

פרסים 
פרס דרפר - אחד הפרסים החשובים ביותר בתחום ההנדסה (2011)
המדליה הלאומית לטכנולוגיה וחדשנות (2013)
כניסה לרשימת היכל התהילה הלאומי לממציאים (2014)
תואר כבוד של דוקטור למדעים מן המכון הטכנולוגי של ציריך (2015)
פרס המילניום לטכנולוגיה- ארנולד היא האישה הראשונה שזוכה בפרס (2016)
פרס נובל לכימיה (2018)- חציו לארנולד, וחציו לג'ורג' פ. סמית' וגרג וינטר

לקריאה נוספת 
Frances Arnold's Directed Evolution, Bloomberg
Finland Current Affairs
Frances Arnold: Career path of a Caltech scientist; By Walter Hamilton, "Los Angeles Times" ,3/7/2011
PNAS

קישורים חיצוניים

הערות שוליים 

סגל המכון הטכנולוגי של קליפורניה
זוכי פרס צ'ארלס סטארק דרייפר
חברות האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית
זוכי המדליה הלאומית לטכנולוגיה ולחדשנות
כימאיות אמריקאיות
מהנדסות אמריקאיות
זוכות פרס נובל לכימיה
זוכי פרס נובל לכימיה
דירקטוריות אמריקאיות
פיטסבורג: אישים
זוכי פרס נובל לשנת 2018
זוכות פרס 100 נשים (BBC)
נשיאות ג'ו ביידן: אישים
זוכות מדליית גרוון-אולין
אמריקאיות שנולדו ב-1956
אמריקאים שנולדו ב-1956
בוגרי הקולג' לכימיה באוניברסיטת קליפורניה בברקלי