Frances Hamilton Arnold (* 25. Juli 1956 in Pittsburgh, Pennsylvania) ist eine US-amerikanische Biochemikerin und Chemieingenieurin. Sie ist Professorin für Chemieingenieurwesen, Biochemie und Bio-Ingenieurwesen am California Institute of Technology (Caltech) und hält die Dick and Barbara Dickinson Professorship. Sie gilt als Pionier auf dem Gebiet der Gerichteten Evolution in der Chemie. Für ihre Leistungen wurde ihr 2018 der Nobelpreis für Chemie zugesprochen. Unter US-Präsident Joe Biden wurde sie gemeinsam mit Maria T. Zuber und Francis Collins Co-Vorsitzende des President’s Council of Advisors on Science and Technology.[1]
Arnold wuchs in einem Vorort von Pittsburgh, Pennsylvania auf als Tochter des Kerntechnikers William Howard Arnold. Sie ist die Enkelin des Generals William Howard Arnold. In ihrer Jugend protestierte sie gegen den Vietnamkrieg, zog aus Rebellion gegen ihr Elternhaus nach Washington D. C., wo sie die High School selbst durch Kellnern in einem Jazzclub und Taxifahren finanzierte, und war in Südamerika, um an einem Solarenergieprojekt mitzuwirken. Sie studierte Luftfahrttechnik und Maschinenbau an der Princeton University mit dem Bachelor-Abschluss 1979 und wurde 1985 an der University of California, Berkeley, in Chemie-Ingenieurwesen promoviert. Ihre Dissertation trug den Namen Design and scale-up of affinity separations. Ab 1986 war sie am Caltech.
2019 trat sie in Folge 18 der zwölften Staffel der Sitcom The Big Bang Theory als sie selbst auf.
Sie ist bekannt als einer der Pioniere der Verwendung von Methoden gerichteter Evolution bei der Entwicklung neuer Proteine zum Beispiel für Medizin, Biokatalyse und Bio-Brennstoffe. Dabei wird DNA mit Fehlern (Mutationen) vervielfältigt und die vielversprechendsten Ergebnisse in Mikroben eingebaut zur gentechnischen Produktion der entsprechenden Proteine. Erste Versuche dazu unternahm sie 1996 bei der Optimierung eines natürlich in einer Bakterie vorkommenden Enzyms (Subtilisin E) für organische statt wässrige Umgebung.[2] Sie hält über 30 US-Patente (2011) und beriet zahlreiche Biotechnologie- und Pharmaziefirmen, so Merck Sharp & Dohme bei der Entwicklung des Diabetes-Medikaments Januvia.
Sie entwickelte Substanzen, die an Neurotransmitter koppeln und verbesserte Bildgebungsverfahren zur Erforschung des Gehirns versprechen, wo funktionelle Magnetresonanztomographie bisher vorwiegend auf Sauerstoffgehalt des Bluts basiert.
Auch die enzymatische Bildung von Kohlenstoff-Silizium-Bindungen wurde von ihrer Arbeitsgruppe beschrieben.[3] Ebenso wurde eine hochselektive Methode der enzymatischen Darstellung eines Cyclopropan-Präkursors bei der Synthese von Ticagrelor beschrieben.[4]
2005 war sie Mitgründerin von Gevo Inc., die Methoden zur Erzeugung von Bio-Brennstoffen entwickeln. Sie entwickelte ein Enzym, das unter anaeroben Bedingungen funktioniert und so hohe Kosten in der Belüftung spart. Sie arbeitet an Enzymen, die Biotreibstoff statt aus Zuckern aus Zellulose gewinnen.[5]
Sie hat drei Söhne. 2005 erkrankte sie an Brustkrebs und unterzog sich einer Operation. Zu ihren Hobbys zählen Tauchen, Wandern, Fahrradfahren und Reisen.
