Альбрехт Коссель: Химик, назвавший буквы жизни

Когда в 1911 году репортер из The New York Times спросил Альбрехта Косселя (Albrecht Kossel), чем именно он занимается в своей лаборатории, тот дал одно из самых честных описаний фундаментальной науки из всех, что когда-либо звучали: «Процессы жизни подобны драме, и я изучаю актеров, а не сюжет. Актеров много, и именно их характеры создают эту драму. Я стремлюсь понять их привычки, их особенности». Актерами, которых он выделил, были аденин, цитозин, гуанин, тимин и урацил. Четыре десятилетия спустя другие люди разобрались с сюжетом.

Сын купца из Ростока

Коссель родился 16 сентября 1853 года в Ростоке в семье Альбрехта Карла Людвига Эноха Косселя (Albrecht Karl Ludwig Enoch Kossel), купца и прусского консула, и Клары Йеппе Коссель (Clara Jeppe Kossel). В гимназии Ростока он проявил ранний и ярко выраженный вкус к химии и ботанике, а в 1872 году поступил в Страсбургский университет для изучения медицины.

Выбор Страсбурга на самом деле был выбором учителя. Феликс Хоппе-Зейлер (Felix Hoppe-Seyler) возглавлял то, что тогда было единственной кафедрой биохимии в Германии, и именно под его руководством Коссель научился относиться к содержимому клетки как к химии, а не как к биологии. Он также учился у Антона де Бари (Anton de Bary), Вильгельма фон Вальдейера (Wilhelm von Waldeyer), Августа Кундта (August Kundt) и Адольфа фон Байера (Adolf von Baeyer) — это было необычайное созвездие учителей, — и завершил учебу в Ростоцком университете, сдав медицинский экзамен в 1877 году.

Разбирая нуклеин на части

В том же году он вернулся в Страсбург в качестве научного ассистента Хоппе-Зейлера и там взялся за проблему, которая определит его судьбу. В 1869 году Фридрих Мишер (Friedrich Miescher) выделил из клеточных ядер вещество, которое он назвал нуклеином; никто не знал, что это такое. Коссель показал, что нуклеин состоит из белковой и небелковой частей, и выделил последнюю, доказав, что она является нуклеиновой кислотой. Это был необходимый первый шаг: прежде чем кто-либо смог спросить, что делает нуклеиновая кислота, кто-то должен был доказать, что она вообще является самостоятельным химическим веществом.

В 1883 году он стал заведующим химическим отделением Физиологического института Берлинского университета, сменив Эугена Баумана (Eugen Baumann), и в течение последующих двух десятилетий — с 1885 по 1901 год — он провел работу, благодаря которой его помнят. Один за другим Коссель выделил и идентифицировал пять органических соединений, присутствующих в нуклеиновых кислотах: аденин, цитозин, гуанин, тимин и урацил. Теперь они называются нуклеотидными основаниями, и они являются алфавитом, на котором написаны ДНК и РНК.

Он не мог знать, что именно он каталогизирует. Идея о том, что эти пять маленьких молекул кодируют наследственность, лежала на полвека в будущем, и потребовались кристаллография Розалинд Франклин (Rosalind Franklin) и модель двойной спирали Уотсона (Watson) и Крика (Crick) 1953 года, чтобы разобраться в них. Но Коссель проделал незаменимую черновую работу: он установил, какими были компоненты и в каких химических терминах их нужно описывать.

Марбург и остальная часть клетки

В 1895 году Коссель был назначен профессором физиологии и директором Физиологического института Марбургского университета, а после смерти Хоппе-Зейлера он взял на себя руководство журналом Zeitschrift für Physiologische Chemie, который находился в центре этой дисциплины. В 1896 году он открыл аминокислоту гистидин, разработал методы разделения так называемых гексоновых оснований и первым выделил теофиллин.

В 1801 году он переехал в Гейдельберг в качестве директора Гейдельбергского института исследований белка, и акцент его работы сместился на другую половину проблемы нуклеина: белки. Его исследования состава белка выявили полипептидную природу белковой молекулы, а в более поздние годы он сосредоточился на протаминах и гистонах — белках, связанных с нуклеиновой кислотой в ядре, — введя флавиановую кислоту в качестве реагента для количественного анализа белков.

Нобелевская премия, 1910 год

В 1910 году Коссель получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытие гистонов и других оснований нуклеиновых кислот» — в знак признания его заслуг в определении химического состава нуклеиновых кислот клетки. На церемонии 10 декабря 1910 года в приветственной речи его работа была помещена в более широкий контекст: «Изучение живого организма все больше и больше приводило к мнению, что его наименьшие независимые единицы — клетки — также до некоторой степени ведут независимую жизнь и являются подлинными вместилищами жизненных процессов».

Затем последовали и другие награды. В 1911 году он отправился в Соединенные Штаты, чтобы прочитать лекцию Гертера в Университете Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University) на тему «Белки» (The Proteins) — это был единственный его визит в Америку. В 1923 году он был выбран представителем Германии на Одиннадцатом физиологическом конгрессе в Эдинбурге и получил почетную степень Эдинбургского университета, что было значимым жестом по отношению к немецкому ученому вскоре после войны.

Тихий отказ

Этот жест не был случайным. В 1914 году Коссель отказался подписать манифест немецких профессоров, защищающих поведение своей страны в войне, — документ, под которым подписался почти каждый видный немецкий академик. В 1917 году он отклонил давление правительства с требованием публично заявить, что продовольственных запасов Германии достаточно, когда это было не так. Он не был политиком, но в обоих случаях он отказался предоставить свой авторитет лжи.

Студенты, соавторы и сын-физик

Лаборатория Косселя была как проводником, так и мастерской. Вместе с Генри Драйсдейлом Дакином (Henry Drysdale Dakin) он исследовал аргиназу и открыл агматин в икре сельди. Эдвин Б. Харт (Edwin B. Hart), прошедший через его лабораторию, продолжил путь к знаменитому эксперименту с одним зерном 1907–1911 годов и к исследованиям в области питания при анемии и зобе; другой студент, Ото Фолин (Otto Folin), открыл фосфокреатин.

В 1886 году Коссель женился на Луизе Хольцман (Luise Holtzmann), дочери профессора немецкой литературы и санскрита в Гейдельберге Адольфа Хольцмана (Adolf Holtzmann). Из трех их детей двое дожили до совершеннолетия: Вальтер (Walther, родился в 1888 году) и Гертруда (Gertrude, родилась в 1889 году). Луиза умерла от острого панкреатита в 1913 году. Вальтер Коссель стал выдающимся физиком и профессором теоретической физики в Тюбингене, сформулировав теорию ионной химической связи и правило октетов и дав свое имя закону смещения Зоммерфельда — Косселя, что представляет собой необычный случай, когда отец и сын по отдельности изменили разные науки.

Гейдельберг, 1927 год

Коссель стал почётным профессором в 1924 году, но продолжал читать лекции в Гейдельберге. В апреле 1927 года он отправился в Англию на празднования столетия Листера. Три месяца спустя, 5 июля 1927 года, он скончался в Гейдельберге от стенокардии в возрасте семидесяти трех лет.

Институт нейрорегенерации имени Альбрехта Косселя при Ростоцком университете носит его имя. Более долговечным мемориалом является четырехбуквенный алфавит, который он собрал, даже не подозревая об этом.