Carolyn R. Bertozzi: Bandarískur efnafræðingur

10. október 1966) er bandarískur efnafræðingur sem er þekkt fyrir umfangsmikil störf sín í bæði efnafræði og líffræði. Hún fann upp hugtakið „líffræðileg þverstæðuefnafræði“ til að lýsa efnahvörfum sem geta orðið innan lífkerfa án þess að hafa áhrif á lífsferla þess. Meðal nýlegri starfa hennar má nefna rannsóknir hennar á sykrum á yfirborði frumna, svokölluðum glýkönum, og hvernig þær hafa áhrif á sjúkdóma eins og krabbamein, bólgur og veirusjúkdóma eins og COVID-19. Bertozzi er Anne T. og Robert M. Bass-prófessor við hug- og raunvísindadeild Stanford-háskóla. Bertozzi er jafnframt rannsakandi við Howard Hughes-læknisfræðistofnunina og fyrrum framkvæmdastjóri Molecular Foundry, örtæknirannsóknarstofu við Lawrence Berkeley-þjóðarrannsóknarstofuna.

Efnafræði 20. og 21. öld
Nafn:	Carolyn Ruth Bertozzi
Fædd:	10. október 1966 (1966-10-10) (57 ára) Boston, Massachusetts, Bandaríkjunum
Svið:	Efnafræði
Helstu viðfangsefni:	Líffræðileg þverstæðuefnafræði
Alma mater:	Harvard-háskóli (BS) Kaliforníuháskóli í Berkeley (M.S., PhD)
Helstu vinnustaðir:	Stanford-háskóli Kaliforníuháskóli í Berkeley Lawrence Berkeley-þjóðarrannsóknarstofan Kaliforníuháskóli í San Francisco
Verðlaun og nafnbætur:	Nóbelsverðlaunin í efnafræði (2022)

Bertozzi hlaut MacArthur-verðlaun fyrir snilligáfu þegar hún var 33 ára. Árið 2010 varð hún fyrst kvenna til að hljóta hin virtu Lemelson-MIT-verðlaun. Hún er meðlimur í bandarísku vísindaakademíunni (2005), Læknisfræðiakademíu Bandaríkjanna (2011) og Uppfinningaakademíu Bandaríkjanna (2013). Árið 2014 var tilkynnt að Bertozzi myndi ritstýra ACS Central Science, fyrsta ritrýnda tímariti Bandarísku efnafræðiakademíunnar sem er aðgengilegt almenningi án endurgjalds. Nemendur og samstarfsfólk Bertozzi hafa litið til hennar, sem er lesbía, sem fyrirmyndar í fræða- og vísindasamfélaginu.

Bertozzi vann Nóbelsverðlaunin í efnafræði árið 2022 ásamt Morten P. Meldal og Karl Barry Sharpless, „fyrir þróun smellefnafræði og líffræðilegrar þverstæðuefnafræði.“

Carolyn Bertozzi útskrifaðist summa cum laude með A.B.-gráðu í efnafræði úr Harvard-háskóla og vann þar með prófessornum Joe Grabowski við hönnun og byggingu ljóshljóðunar-hitaeiningamælis. Á meðan Bertozzi var í grunnnámi spilaði hún með nokkrum hljómsveitum. Sú merkasta var Bored of Education, sem taldi meðal annars til sín verðandi gítarleikara Rage Against the Machine, Tom Morello. Eftir útskrift vann hún hjá Bell Labs með Chris Chidsey.

Bertozzi lauk doktorsgráðu í efnafræði við Kaliforníuháskóla í Berkeley árið 1993 undir umsjá Marks Bednarski og vann við efnasmíði fásykra. Á námsárum sínum í Berkeley uppgötvaði hún að veirur geta bundið sig við sykrur í líkamanum. Uppgötvunin leiddi Bertozzi in á fræðabraut fásykrulíffræði. Á þriðja ári Bertozzi í framhaldsnámi var Bednarski greindur með ristilkrabbamein, sem leiddi til þess að hann tók sér leyfi frá störfum og gekk í læknaskóla. Bertozzi og rannsóknarstofan luku því doktorsnámi án beinnar umsjónar.

Eftir að Bertozzi útskrifaðist úr doktorsnámi í Berkeley hlaut hún eftirdoktorsstyrk til náms við Kaliforníuháskóla í San Francisco (UCSF) með Steven Rosen, þar sem hún rannsakaði virkni fásykra æðaþelsins við að stuðla að frumuviðloðun á bólgusvæðum. Á meðan Bertozzi vann með Rosen við UCSF tókst henni að breyta prótíni og sykursameindum í veggjum lifandi frumna til þess að þær tækju við aðkomuefni eins og ígræðslum.

Bertozzi hlaut starf við Berkeley árið 1996. Hún hefur verið rannsakandi við Howard Hughes-læknisfræðistofnunina (HHMI) frá árinu 2000. Árið 1999, á meðan Bertozzi vann hjá HHMI og Berkeley, lagði hún grunn að fræðigreininni líffræðilegri þverstæðuefnafræði, og gaf henni nafn sitt árið 2003. Þetta nýja fræðasvið og aðferðir þess gera rannsakendum kleift að efnabreyta sameindum í lifandi verum án þess að trufla virkni frumunnar. Árið 2015 flutti Bertozzi til Stanford-háskóla til að ganga til liðs við ChEM-H-stofnunina.

Bertozzi rannsakar fásykrufræðilega þætti undirliggjandi sjúkdóma eins og krabbameins, bólgusjúkdóma eins og liðagigtar og smitsjúkdóma eins og berkla. Með rannsóknum sínum hefur hún aukið skilning því hvernig fásykrur á yfirborði frumna gera þeim kleift að bera kennsl hver á aðra og eiga samskipti sín á milli. Bertozzi hefur beitt aðferðum líffræðilegrar þverstæðuefnafræði til að rannsaka sykurhismann, sykrurnar sem umlykja frumuhimnuna.

Rannsóknarstofa Bertozzi hefur jafnframt þróað rannsóknarverkfæri. Meðal annars hefur hún búið til efnafræðiverkfæri til að rannsaka glýkana í lífkerfum. Þróun rannsóknarstofunnar á örtækjum sem rannsaka lífkerfi leiddi til þróunar fljótvirkra berklaskoðunartækja árið 2018. Árið 2017 var Bertozzi boðið að taka til máls á TED talk-fundi vegna uppgötvunar rannsóknarstofu hennar á sykrum á yfirburði krabbameinsfrumna og getu þeirra til að forðast varnir ónæmiskerfisins.

Bertozzi er með rúmlega 600 greinar á Web of Science. Oftast hefur verið vísað í eftirfarandi:

• Sletten, EM; Bertozzi, CR (2009). „Bioorthogonal Chemistry: Fishing for Selectivity in a Sea of Functionality“. Angewandte Chemie International Edition in English. 48 (38): 6974–98. doi:10.1002/anie.200900942. PMC 2864149. PMID 19714693.
• Bertozzi, Carolyn R.; Kiessling, Laura L. (2001). „Chemical Glycobiology“. Science. 291 (5512): 2357–64. Bibcode:2001Sci...291.2357B. doi:10.1126/science.1059820. PMID 11269316. S2CID 9585674.
• Saxon, Eliana; Bertozzi, Carolyn R. (2000). „Cell Surface Engineering by a Modified Staudinger Reaction“. Science. 287 (5460): 2007–10. Bibcode:2000Sci...287.2007S. doi:10.1126/science.287.5460.2007. PMID 10720325. S2CID 19720277.
• Agard, Nicholas J.; Prescher, Jennifer A.; Bertozzi, Carolyn R. (2005). „A Strain-Promoted [3 + 2] Azide−Alkyne Cycloaddition for Covalent Modification of Biomolecules in Living Systems“. Journal of the American Chemical Society. 126 (46): 15046–15047. doi:10.1021/ja044996f. PMID 15547999.
• Dube, DH; Bertozzi, CR (2005). „Glycans in cancer and inflammation—potential for therapeutics and diagnostics“. Nature Reviews Drug Discovery. 4 (6): 477–88. doi:10.1038/nrd1751. PMID 15931257. S2CID 22525932.