01
А
Астрономия
02
Б
Биология
03
Г
Гуманитарные науки
04
М
Математика и CS
05
Мд
Медицина
06
Нз
Науки о Земле
07
С
Сельское хозяйство
08
Т
Технические науки
09
Ф
Физика
10
Х
Химия и науки о материалах
Биология
6 мая
Нобелевские лауреаты: Альбрехт Коссель

Открывший буквы алфавитов ДНК и белков

Альбрехт Коссель
Wikimedia Commons

О человеке, подготовившем почву для открытия Уотсона и Крика, прочитавшем все буквы генетического кода и установившем строение белков, рассказывает очередной выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Альбрехт Карл Людвиг Мартин Леонард Коссель

Родился 16 сентября 1853 года, Росток, Пруссия.

Умер 5 июля 1927 года, Гейдельберг, Германия.

Нобелевская премия по физиологии и медицине 1910 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За вклад в изучение химии клетки, внесенный исследованиями белков, включая нуклеиновые вещества» (in recognition of the contributions to our knowledge of cell chemistry made through his work on proteins, including the nucleic substances).

Альбрехт Коссель рос в большой семье Альбрехта и Клары Коссель. Он был одним из девяти детей этой чадолюбивой пары: у Альбрехта-младшего было семеро сестер и один младший брат, Германн, который был на одиннадцать лет моложе. Кстати, скажем сразу: настоящим медиком стал именно Германн, который в 1888 году получил степень доктора медицины, с 1891 по 1904 годы работал с Робертом Кохом и опубликовал важные исследования по дифтерии, малярии и туберкулезу, а в 1910 году стал профессором медицины в Гейдельберге.

Все русскоязычные источники почему-то называют Альбрехта-старшего торговцем. Это, конечно, так, но две другие ипостаси отца Косселя почему-то умалчивают. А ведь он был еще и директором банка и прусским консулом в Балтийском порту, а это меняет дело.

Вообще-то юный Коссель собирался стать ботаником. Но папа очень хотел, чтобы старший сын получил более доходную и престижную специальность — врача. Правда, Альбрехт-младший выкрутился: он поступил в Страсбург, где преподавал великий специалист по покрытосеменным растениям Хейнрих Антон де Бари (кроме того, хирург, микробиолог и миколог).

Ba748c6609a0990ba96d1b22e1aa3fe1dc09c3e5
Антон де Бари
Wikimedia Commons

Впрочем, там же преподавал и нобелевский лауреат (будущий, конечно), Адольф фон Байер, а, главное, Феликс Гоппе-Зейлер — основатель таких научных дисциплин, как биохимия и молекулярная биология. Собственно говоря, на то время в Страсбурге была единственная в мире кафедра биохимии, которую возглавлял Гоппе-Зейлер.

Как пишут биографы, «по определенным причинам» Коссель вернулся доучиваться в Росток. То ли по делам семейным, то ли потому, что в то время Университет Ростока считался более престижным (он был основан еще в 1419 году, задолго до Страсбургского). В любом случае, в 1877 году Коссель получил свой диплом и сразу же вернулся в Страсбург, к Гоппе-Зейлеру.

618c3feffe8168697fb9c7c92efdb33766afb376
Феликс Гоппе-Зейлер
Wikimedia Commons

Так случилось, что в то время наставник Косселя продолжал возиться с веществом, которое еще восемь лет назад выделил другой его ученик, врач Иоганн Фридрих Мишер, уроженец Базеля.

Тут нужно сказать, что на 1869 год о внутреннем устройстве клетки знали очень мало. Знали, что есть ядро. В 1866 году Эрнст Геккель предположил, что именно оно отвечает за передачу наследственной информации. Но в целом все было непонятно.

Мишер работал с лейкоцитами: их было очень много в гное, а у молодого врача было много коллег, которые с удовольствием поставляли ему корзины с гнойными бинтами. Мишер вымывал лейкоциты с бинтов и выделял из них белки. Но оказалось, что кроме белков, в лейкоцитах присутствует какое-то иное загадочное соединение. Если подкислять раствор, оно выпадало в осадок в виде белых хлопьев, которые растворялись при добавлении в него щелочи.

Ccb66fc9995baf9befdf67cc9a100fd9ab187d3a
Иоганн Фридрих Мишер
Wikimedia Commons

Когда Мишер наблюдал за процессом отмывания лейкоцитов с бинтов соляной кислотой в микроскоп, то он увидел, что от клеток остались одни ядра. Мишер предположил, что неизвестное вещество содержится именно в ядрах клеток и назвал его нуклеином. Так была открыта ДНК (потом Мишер до конца жизни негодовал, когда его нуклеин заменили на нуклеиновую кислоту).

Обработав нуклеин переваривающими белок ферментами и увидев, что они неспособны разложить открытое им вещество, он пришел к выводу: нуклеин — это совершенно новый класс внутриклеточных соединений. К тому же выводу подталкивал и элементный анализ: как и в белках, в нуклеине было достаточно углерода, водорода, азота, однако, в отличие от белков, здесь было неожиданно много фосфора. А на 1869 год фосфорорганика вообще была почти неизвестна!

Мишер написал статью и отправил ее учителю на проверку. Гоппе-Зейлер проверял результаты год. В 1871 году статья Мишера «О химическом составе клеток гноя» об открытии нуклеина вышла в журнале Гоппе-Зейлера Medicinisch-chemische Untersuchungen («Медико-химические исследования») вместе с двумя статьями его учителя.

Но вопросов оставалось много, и шесть лет спустя с нуклеином стал заниматься Коссель. Для начала в 1878 году он сумел выделить нуклеин из клеток совсем другой природы — из дрожжей.

Затем именно Косселю удалось показать, что нуклеин Мишера содержит белковый и небелковый компонент. Молодой биохимик сумел отделить одно от другого, тем самым открыв гистоны — белки, которые формируют так называемые нуклеосомы, белковые октамеры, на которые наматывается нить ДНК. Точнее, сам гистон был выделен позже, и его белковая природа показана тоже, уже в 1890-х годах.

B16c400323500b840a0f2eac24036061ec9920f0
Нуклеосома
Wikimedia Commons

А затем Коссель занялся небелковой составляющей нуклеина, которая показывала очень сильную кислотность. Уже в 1885 году (к тому времени наш герой покинул Страсбург и стал руководить химическим отделением Кафедры физиологии Берлинского университета) был открыт аденин — первая из пяти «букв», которые составляют «алфавит» ДНК и РНК. К 1901 году Коссель же открыл цитозин, гуанин, урацил и тимин. Кстати, имено Коссель предположил и то, что углеводная компонента нуклеиновых кислот состоит из смеси пятиатомных и шестиатомных сахаров — гексоз и пентоз. Сейчас мы знаем, что он был прав наполовину: и рибоза, входящая в состав РНК, и дезоксирибоза, входящая в состав ДНК, относятся к пентозам.

86321d2fe8074e1a40282c45048ce65b6bd2348c
Аденин
Wikimedia Commons

Дальше Коссель занялся белками, в первую очередь гистоновыми. Именно ему принадлежит честь открытия некоторых из 20 аминокислот, входящих в состав белка. Начал он с гистидина, за ними последовали аргинин и лизин. Собственно говоря, именно нашей герой понял то, что белки составляются из простых аминокислот, иначе говоря, Коссель открыл, что белки — это и есть полипептиды.

В своем интервью The New York Thimes Коссель сказал: «Жизненные процессы как драма, и я изучаю актеров, а не сюжет. Актеров много, и их характеры являются основой всей постановки. Я пытаюсь понять их привычки, их особенности». И прозорливо добавил: «Рак — это болезнь клеток. Мое открытие, возможно, когда-нибудь сможет помочь победить эту болезнь».

В 1910 году Коссель стал нобелевским лауреатом в области физиологии и медицины. Так началась традиция, принявшая через столетие настолько гипертрофированные формы, что сейчас порой трудно по формулировке Нобелевского комитета определить, премия ли это по химии или по медицине.

Вот как Нобелевский комитет мотивировал присуждение премии: «Изучение живых организмов все ближе и ближе подводило к идее о том, что мельчайшие единицы жизни (морфологически – клетки) ведут в определенной степени независимую жизнь и являются местом протекания жизненно необходимых процессов. Таким образом, клетки привлекают особое внимание в биологических исследованиях, и работы, расширяющие наше представление о клетках, заслуживают признания. Проф. Коссель решил посвятить себя этой области науки и благодаря своей работе получил в этом году Нобелевскую премию».

Сам же Альбрехт Коссель спокойно прожил еще 17 лет, продолжая спокойно развивать биохимию, изучая гистоновые белки, пользуясь почетом и уважением со стороны коллег, вообще не интересуясь политикой и не оставив после себя почти никаких поводов для сплетен. Только двоих детей, один из которых, Вальтер Коссель стал известным физиком, работавшим с Зоммерфельдом.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.

Комментарии

Все комментарии
САМОЕ ЧИТАЕМОЕ
Обсуждаемое