Hon genomförde 1993 den första riktade evolutionen av enzymer och sedan dess har hon finslipat de metoder som numera används rutinmässigt för att utveckla nya katalysatorer.
Hennes enzymer nyttjas bland annat för en mer miljövänlig tillverkning av kemiska substanser.
– Enzymer är det som naturen använder när den gör kemi och när man kom på det så tänkte man "vad bra, då kan vi styra det", men det visade sig att det sällan fungerade bra.
– Vad Frances Arnold kom på var att man kan låta naturen själv styra. Då tar man ett enzym och för in en massa små fel, miljontals små fel, och sen ser man vilket enzym som fungerar bäst. Sen upprepar man processen tills man har ett enzym som fungerar, säger Martin Högbom professor på institutionen för biokemi och biofysik vid Stockholms universitet.
Martin Högbom menar att idén är relativt enkel och lovprisar Frances Arnold för att hon dessutom lyckades hitta metoder för att omsätta den i fungerande experiment.
Den andra halvan av priset delas lika mellan George Smith och Gregory Winter. De får priset för att ha utvecklat antikroppar med den metod som kallas fagdisplay. På så vis kan man motverka autoimmuna sjukdomar och i vissa fall bota spridd cancer.
Fagdisplay är när virus som infekterar bakterier kan utnyttjas för att ta fram nya proteiner.
Smith utvecklade den här metoden 1985, medan Gregory Winter använde metoden för riktad evolution av antikroppar med målet att framställa nya läkemedel. Det första av dessa läkemedel godkändes 2002 och används mot ledgångsreumatism, psoriasis och inflammatoriska tarmsjukdomar.
– Metoden går att använda till vad som helst egentligen, men det har mest använts för att ta fram antikroppar, säger Gunnar C Hansson, professor i medicinsk och fysiologisk kemi vid Göteborgs universitet.
En viktig sidoeffekt av forskarnas arbete är att man inte behöver använda försöksdjur när man tar fram nya antikroppar.
– Men det råder delade meningar om vad som fungerar bäst. Möss är nog fortfarande bättre, säger Gunnar C Hansson.
Enligt Vetenskapsakademien har de tre pristagarna "bemästrat evolutionens kraft". De har tagit kontroll över evolutionen och nyttjat den för ändamål som gör stor nytta för mänskligheten.
Vetenskapsakademien ringde upp och väckte den amerikanska kemipristagaren Frances Arnold, som någon timme senare hade fått i sig en kopp kaffe och var beredd på att svara på frågor från vetenskapsreportrar som samlats i Kungliga vetenskapsakademins lokaler i Stockholm.
Men telefonlinjen var – som så många gånger tidigare när Vetenskapsakademien ska annonsera ett Nobelpris – för dålig, varför samtalet fick avslutas.
– Jag är chockad och nöjd. Chocken tar nog överhanden faktiskt, säger kemiprofessorn Gregory Winter, om att få Nobelpriset.
Britten Gregory Winter är upprymd, förvirrad och väldigt glad när TT som första nyhetsmedium når honom på Trinity College i Cambridge. Nobelpriset är varje forskares dröm, säger han.
– Den första chocken är "jag hoppas att de valde rätt". Nu kommer ju allt man gjort att uppmärksammas och diskuteras och folk kommer att säga: "han borde inte ha fått det", och andra att "jo, det borde han faktiskt".
Femte kvinnan någonsin
- Frances Arnold är född 1956 i Pittsburgh, USA, och doktorerade 1985 vid University of California i Berkley. Hon är numera verksam vid California Institute of Technology i Pasadena.
- George Smith är född 1941 i Norwalk, USA, och doktorerade 1970 vid Harvard University, USA. Han är professor emeritus vid University of Missouri.
- Sir Gregory Winter är född 1951 i Leicester, Storbritannien, och doktorerade 1976 vid University of Cambridge. Han är verksam MRC Laboratory of Molecular Biology i Cambridge.
- Frances Arnold är den femte kvinnan att få Nobelpriset i kemi. Tidigare kvinnliga pristagare i kemi är Marie Curie, 1911, Irène Julíot-Curíe, 1935, Dorothy Crawfoot Hodgkin, 1969 och Ada Yonath, 2009. (TT)