Albrecht Kossel

Albrecht Kossel

Albrecht Kossel (né le 16 septembre 1853 à Rostock , † 5 juillet 1927 à Heidelberg ) était un médecin , physiologiste et biochimiste allemand . Il a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1910 .

Vivre et agir

Tombe familiale au Bergfriedhof (Heidelberg) dans le département X

Albrecht Kossel était le fils aîné de l'homme d'affaires, armateur , directeur de banque et consul prussien Karl Albrecht Kossel et de Klara, née Jeppe. Albrecht Kossel était marié à Luise, née Holtzmann, la fille d' Adolf Holtzmann . Le mariage a eu une fille et un fils, le physicien Walther Kossel , qui a découvert le phénomène d'interférence spécifique des rayons X sur les cristaux.

Kossel a fréquenté le lycée de Rostock et a commencé à étudier la médecine à l' Université de Strasbourg nouvellement fondée en 1872 . Là, il fut particulièrement influencé par les conférences données par Heinrich Anton de Bary , Heinrich Wilhelm Waldeyer , August Kundt , Adolf von Baeyer et, surtout, Felix Hoppe-Seyler . Après quatre semestres supplémentaires à l' Université de Rostock , il y passa son dernier examen médical en 1877 et obtint un doctorat en médecine. méd. Doctorat .

Depuis 1877, il était déjà assistant à Hoppe-Seyler à Strasbourg et obtint son habilitation en chimie physiologique et hygiène en 1881. En 1883, Emil du Bois-Reymond le nomme chef du département de chimie de l'Institut de physiologie de Berlin . Ici, il a également été nommé professeur agrégé de la faculté de médecine. En 1895, Kossel suivit un appel à la chaire de physiologie de l' université Philipps de Marburg et devint directeur de l'institut physiologique de l'université. En 1901, il accepte un poste à la Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg , en tant que successeur de Wilhelm Friedrich Kühne et Hermann von Helmholtz . Jusqu'en 1924, il y dirigea l'Institut de physiologie. Après cela, il a dirigé l'Institut de recherche sur les protéines, qu'il a fondé en 1920, jusqu'à sa mort. Kossel reçut la direction du 7e Congrès international de physiologie, qui eut lieu à Heidelberg en 1907. En 1910, il reçut le prix Nobel de physiologie ou médecine .

Kossel a continué à vivre à Heidelberg après sa retraite. La tombe familiale est située dans le cimetière de montagne de Heidelberg .

Domaines de travail scientifique

La découverte des nucléobases

En 1878, Kossel a commencé à Strasbourg pour continuer l'œuvre de Friedrich Miescher . En 1869, dans le laboratoire de Felix Hoppe-Seyler à Tübingen, Miescher avait obtenu à partir des noyaux cellulaires isolés des leucocytes du pus, une substance inconnue jusqu'alors contenant du phosphore, qu'il appelait noyau. Kossel a pu prouver que les tissus et organes riches en noyaux cellulaires contiennent également plus d'acide phosphorique nucléique. De plus, des expériences ciblées de famine sur des poulets et des pigeons ont montré que la nucléine n'est pas une substance de réserve. La quantité de nucléine a peu changé, qu'un organisme soit affamé ou non. De là, Kossel a conclu que la fonction de la nucléine est plus à rechercher dans la formation de nouveaux tissus. En 1883, il a pu prouver que la guanine est un produit de clivage de la nucléine obtenue à partir du sang d'oie. La guanine est connue depuis 1844 comme une base riche en azote qui s'accumule dans les excréments des mammifères et des oiseaux. Les premières découvertes sur la présence de guanine dans le noyau remontaient à 1874. Elles remontaient au chimiste suisse Jules Piccard , qui, interrogé par Friedrich Miescher, avait examiné "l'acide nucléique du sperme de saumon". Le 12 janvier 1885, Kossel rapporta une découverte importante à la Berlin Chemical Society : il fut capable d' isoler une base riche en azote de formule moléculaire C 5 H 5 N 5 à partir d'une grande quantité de pancréas bovin , dont il a dérivé du mot grec " aden " pour glande qui a suggéré le nom adénine . Un peu plus tard, Kossel a également prouvé qu'il s'agissait d'un produit de clivage de la nucléine de levure.

Richard Altmann réussit en 1889 à séparer la teneur en protéines du noyau de levure et à isoler un acide organique contenant du phosphore. Il l'a nommé acide nucléique . Kossel et son assistant ont pu produire cet acide nucléique en utilisant la méthode d'Altmann, puis détecter l'adénine et la guanine comme produits de clivage. Il s'est avéré qu'un glucide devait également faire partie de l'acide nucléique. Kossel a choisi le nom collectif nucléobases pour les substances de base guanine et adénine ainsi que leurs dérivés .

En novembre 1893, Kossel rapporta d'autres découvertes. Avec son assistant Albert Neumann, il avait extrait l'acide nucléique des glandes du thymus du veau et les avait traités avec de l'acide sulfurique. Un produit de clivage bien cristallisé s'est formé, pour lequel le nom de thymine a été suggéré. En 1894, ils ont pu isoler une autre substance des glandes du thymus. Ils l'ont nommé cytosine .

Après que les formules structurales de la guanine et de l'adénine en tant que corps purique et celle de la thymine en tant que corps pyrimidique aient finalement été élucidées à la fin du XIXe siècle - principalement grâce aux synthèses d' Emil Fischer - Kossel et son collègue Hermann Steudel (1871-1969 ) ont également pu développer la formule structurelle de la nucléobase cytosine en tant que corps pyrimidique déterminé sans équivoque. Il a été montré entre-temps que la guanine, l'adénine ainsi que la thymine et la cytosine peuvent être trouvées dans toutes les cellules viables. Les découvertes sur ces quatre nucléobases devraient jeter les bases de recherches ultérieures. Kossel a réussi à les caractériser comme les éléments constitutifs des acides nucléiques. Dans sa conférence Nobel du 12 décembre 1910, il souligna :

« J'ai réussi à obtenir un certain nombre de fragments... qui se caractérisent par une collection très particulière d'atomes d'azote. Il y a côte à côte... la cytosine, la thymine, l'adénine et la guanine."

Avec cette connaissance, Kossel a créé les conditions préalables essentielles pour comprendre la structure des acides nucléiques. La formation de paires de bases dans une macromolécule double brin, dont l'arrangement spatial est montré par le modèle en double hélice de l'acide désoxyribonucléique développé par James D. Watson et Francis Crick en 1953 , a été déduite des proportions quantitatives des nucléobases impliquées . Il a été reconnu plus tard que la séquence de ces quatre bases dans des sections de brin individuelles d'une molécule d'ADN code génétiquement l'information pour la construction des protéines . Dans ce contexte, Albrecht Kossel est parfois reconnu comme un pionnier de l'ADN :

"[H] est l'élucidation de la nature chimique de certains éléments constitutifs des acides nucléiques et la chromatine a assuré l'immortalité à cet homme extrêmement modeste et presque timide."

« Son élucidation de la nature chimique de certains des éléments constitutifs des acides nucléiques et de la chromatine a assuré l'immortalité à cet homme extrêmement humble et presque timide.

- Ulf Lagerkvist : Pionniers de l'ADN et leur héritage. (1998)

La découverte de la cinquième base nucléique primaire à Marburg en 1900 remonte à Alberto Ascoli . La reconnaissance d'Ascoli à la fin de sa publication indique que Kossel était impliqué.

D'autres travaux scientifiques

En plus de l'adénine, Kossel a trouvé une autre substance, jusqu'alors inconnue, dans un extrait de thé. Il s'est avéré que la substance était liée à la théobromine et à la caféine. Emil Fischer avait bien caractérisé les deux substances. S'appuyant sur les découvertes de Fischer, Kossel a non seulement mis en place la formule empirique, mais aussi la formule structurelle. Il a suggéré le nom de théophylline pour la nouvelle substance . Sept ans plus tard, Emil Fischer réussit à le synthétiser.

La recherche sur la chimie du noyau cellulaire est restée au centre des travaux de Kossel. Dès 1884, il réussit à détecter un corps semblable à une protéine dans le noyau du sang d'oie. Cela a confirmé l'hypothèse déjà exprimée dans la thèse d'habilitation selon laquelle les nucléines sont constituées d'un corps protéique et de la substance contenant du phosphore. Kossel a suggéré le nom histone pour cette protéine .

Friedrich Mieschers avait trouvé une substance basique dans les spermatozoïdes du saumon, qui était reliée au noyau d'une manière saline, et l'appelait protamine . Kossel a prouvé leur nature protéique. Dans la protamine des spermatozoïdes de l'esturgeon, qui fut nommée "Sturin", il découvrit une nouvelle substance basique, l' histidine . La découverte a eu lieu en même temps que Sven Gustaf Hedin . Kossel a prouvé les acides aminés basiques déjà connus arginine et lysine. Les protamines du saumon (salmin) et du hareng (clupéine) ont également été utilisées comme matières premières. Les protamines et les histones étaient des protéines qui contenaient comparativement moins d'acides aminés. Ils ont fait l'objet d'un large éventail d'enquêtes complémentaires. Avec son collègue Friedrich Kutscher , Kossel a développé une nouvelle méthode d'analyse des protéines. Ce processus dit de baryte d'argent est resté la meilleure méthode d'analyse pendant de nombreuses années. Elle a permis de déterminer quantitativement la proportion des trois acides aminés basiques dans les protéines les plus variées. La recherche intensive de Kossel d'un principe d'ordre pour les protéines a commencé. Il a ensuite utilisé de l'acide flavique pour les analyses, qui forme un sel presque insoluble avec l' arginine . Il s'est avéré que la partie guanidine de l'arginine, la partie imidazole de l'histidine et le groupe amino terminal de la lysine ne sont pas impliqués dans la liaison peptidique des protéines. Kossel soupçonnait que ces sous-structures azotées non liées avaient une certaine signification biologique :

« J'imagine la molécule de protéine de telle manière qu'elle puisse répondre à une attaque chimique avec n'importe lequel de ses groupes caractéristiques à tout moment. Tout comme le raisin est accroché à une vigne, la molécule de protéine possède un grand nombre de groupes caractéristiques... Si des combinaisons particulières sont nécessaires, elles sont déjà là sous une forme vulnérable. »

Kossel soupçonnait également que les fonctions des protéines devaient être dérivées de leur structure chimique.

L'hypothèse de base de Kossels, comme il l'a exprimé lorsqu'il a pris ses fonctions de vice-recteur de l'auditorium de l'université de Heidelberg, devrait s'avérer particulièrement importante pour le développement et la compréhension de base de la biochimie : les glucides et les protéines ne sont souvent constitués que de , des morceaux plus petits. À titre d'exemple, Kossel a cité les glucides, l'amidon et le glycogène, qui sont formés à partir de la substance simple glucose. Il en serait de même avec les protéines, elles sont aussi constituées de morceaux, les acides aminés.

«Certains de ces morceaux ou segments, par exemple la leucine, peuvent être répétés plusieurs fois, mais il y en a d'autres entre les deux. ... La manière de s'unir ... est légale. "

"Les substances protéiques que les poulets mangent doivent être réarrangées dans une certaine mesure afin d'apparaître plus tard comme un nouveau type de protéine dans les structures cornées de la peau ou dans le sang ou dans le cartilage."

A partir des molécules de protéines végétales qui sont fournies à l'organisme animal, les acides aminés proviennent des processus digestifs. Les propres protéines du corps seraient alors construites à partir de ces éléments constitutifs de l'organisme. Kossel a lié cette « hypothèse de base » non seulement aux protéines, mais aussi aux graisses, aux glucides et aux acides nucléiques.

Afin de prouver que les éléments constitutifs de tous les êtres vivants sont identiques, lui et ses collègues ont examiné de nombreux organismes. Kossel les a trouvés dans les hangars des poissons de la Baltique, dans les vers luisants de Heidelberg, dans la levure de boulanger, chez les oies et le bétail du Mecklembourg, dans les papillons et les mufliers et dans les feuilles de thé indiennes.

Avec Henry Drysdale Dakin , Kossel a découvert l'enzyme arginase , qui divise l' arginine en ornithine et urée .

Des considérations sur les processus héréditaires peuvent être trouvées dans sa conférence Nobel en décembre 1910. Il y a souligné que les protéines du noyau cellulaire qui sont faiblement liées à l'acide nucléique ont une proportion inhabituellement élevée d'acides aminés riches en azote. La teneur élevée en azote s'applique également aux acides nucléiques eux-mêmes et délimite nettement les deux groupes des autres composants de la cellule.

"Ce sont ces groupes atomiques riches en azote et phosphorés dont les dépôts (...) sont d'abord mis en mouvement lors de la division cellulaire et dont le transfert vers d'autres cellules constitue une partie essentielle du processus de fécondation."

Dans un discours prononcé lors de la célébration annuelle de l'Académie de Heidelberg en 1921, Kossel a déclaré :

« … Les facteurs héréditaires sont transmis lors de la fécondation et doivent donc être déposés dans l'œuf fécondé dans la plus petite dimension. Aujourd'hui, nous ne pouvons guère imaginer d'autre manière de définir autant de systèmes déterminant la forme et la substance dans un espace très restreint qu'en les rapportant au stockage des molécules et des atomes. [...] Si l'on pense à une lettre à la place de chaque élément constitutif d'une protéine, une liste exacte des propriétés d'un organisme peut être fournie par une combinaison appropriée de celles-ci. ... En plus d'eux, nous trouvons d'autres substances qui peuvent augmenter les possibilités de combinaison ! "

La recherche de Kossel a été reflétée dans 120 publications. Peu de temps avant sa mort en 1927, Albrecht Kossel a présenté le niveau de connaissance dans une monographie plus large intitulée « Protamine and Histone ».

Rédacteur en chef de la revue de chimie physiologique

En 1877, Felix Hoppe-Seyler fonda la revue de chimie physiologique pour son nouveau sujet . Kossel est devenu membre du comité de rédaction en 1895, qui comprenait également des biochimistes de l'étranger. À la mort de Hoppe-Seyler la même année, Eugen Baumann a demandé à Kossel de publier conjointement le journal, qui s'appelait désormais le journal de Hoppe-Seyler pour la chimie physiologique . Kossel est resté l'éditeur après la mort de Baumann en 1896. Ce journal était d'une importance particulière pour le développement de la chimie physiologique. Des biochimistes renommés du pays et de l'étranger faisaient partie de l'équipe éditoriale.

Honneurs

Le centre de réunion construit en 1963 dans le village étudiant de Marburg s'appelait Albrecht-Kossel-Haus (aujourd'hui Max-Kade-Center ) jusqu'à sa démolition en 2012 . Le prix Albrecht Kossel de biochimie est décerné par la Société des chimistes allemands depuis 2014 . L' Institut Albrecht Kossel de l' Université de Rostock porte son nom.

Littérature

liens web

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Preuve individuelle

  1. ^ Inscriptions d'Albrecht Kossel dans le portail d'inscription Rostock
  2. ↑ a b Wolfgang U. Eckart et Christoph Gradmann : Albrecht Kossel , dans: Médecins Lexicon. De l'antiquité à nos jours , 1ère édition CH Beck Munich 1995, p.219 ; 2e édition 2001, page 188f, 3e édition Springer Berlin Heidelberg 2006, page 196f, ISBN 978-3-540-29584-6 (imprimé), ISBN 978-3-540-29585-3 (en ligne) . Glossaire médical : Albrecht Kossel doi : 10.1007 / 978-3-540-29585-3 .
  3. ↑ Heidelberg University : Heidelberg Nobel Prize Laureate , consulté le 8 avril 2017.
  4. ↑ Albrecht Kossel: Pour la composition chimique du noyau cellulaire . Dans : Zeitschrift für Physiologische Chemie Volume 7, 1882-1883, p. 7.
  5. ↑ J. Piccard : À propos de la protamine, de la guanine et de la sarkine en tant que composants du sperme de saumon . Dans : Rapports de la Société chimique allemande. 1874, page 1714.
  6. ↑ Albrecht Kossel: A propos d' une nouvelle base du corps de l' animal . Dans : Rapports de la Société chimique allemande : numéro 18, 1885, page 79.
  7. ^ Albrecht Kossel: D'autres contributions à la chimie du noyau cellulaire . Dans : Journal de chimie physiologique . Tome 10, 1886, page 248.
  8. ↑ Albrecht Kossel : A propos de la composition chimique de la cellule. Dans : Archives d'anatomie et de physiologie / Département physiologique. 1891, page 178.
  9. ↑ A. Kossel, A. Neumann : À propos de la thymine, un produit de clivage de l'acide nucléique . Dans : Rapports de la Société chimique allemande . Tome 26, 1893, page 2753
  10. ↑ Produits de représentation et de clivage de l'acide nucléique (acide adénylique). Dans : Rapports de la Société chimique allemande. Tome 27, 1894, page 2215 ; À propos de l'acide nucléique et de l'acide thymique . Dans : Journal de chimie physiologique. Tome 22, 1896-1897, page 74.
  11. ^ A. Kossel, H. Steudel : Enquêtes complémentaires sur la cytosine . Dans : le journal de Hoppe-Seyler pour la chimie physiologique . Tome 38, 1903, page 49.
  12. ↑ a b A. Kossel: A propos de la composition chimique du noyau cellulaire. Dans : Hebdomadaire médical de Munich. Volume 58, 1911, page 65. Conférence Nobel le 12 octobre 1910 à Stockholm ( anglais ).
  13. ↑ Ulf Lagerkvist sur Albrecht Kossel dans : DNA Pioneers and Their Legacy , Yale University Press, New Haven et Londres, 1998, page 73.
  14. ↑ A. Ascoli : A propos d'un nouveau produit de clivage de la nucléine de levure . Dans : Journal de Hoppe-Seyler pour la chimie physiologique. Volume 31, 1900-01, page 161.
  15. ↑ A. Kossel : A propos de la théophylline, un nouveau composant de la théophylline . Dans : Journal de chimie physiologique. Tome 13, 1889, page 298.
  16. ↑ A. Kossel: A propos d' un composant semblable peptone du noyau cellulaire . Dans : Journal de chimie physiologique. Tome 8, 1884, page 511.
  17. ↑ A. Kossel : A propos des substances de base du noyau cellulaire . Dans : Journal of Physiological Chemistry Volume . 22, 1896-1897, page 176.
  18. ^ A. Kossel, F. Kutscher : Contributions à la connaissance des corps protéiques . Dans : le journal de Hoppe-Seyler pour la chimie physiologique . Tome 31, 1900, page 165.
  19. ↑ A. Kossel, RE Gross : À propos de la représentation et de la détermination quantitative de l'arginine. Dans : Journal de Hoppe-Seyler pour la chimie physiologique. Tome 135, 1924, page 167.
  20. ↑ S. Edlbacher : Albrecht Kossel to memory , In : Magazine de Hoppe-Seyler pour la chimie physiologique. Tome 177, 1927, p.1.
  21. ↑ A. Kossel : Les problèmes de biochimie . Discours du recteur à Heidelberg le 24 novembre 1908. Imprimerie de l'université J. Horning, Heidelberg 1908.
  22. ↑ A. Kossel : A propos du rapport de la biochimie aux sciences morphologiques . Dans : Rapports de réunion de l'Académie des sciences de Heidelberg, classe de mathématiques et de sciences naturelles. Dept. B 1921, Abh. 1, pages 1–21, Carl Winters Universitäts-Buchhandlung Heidelberg.
  23. ↑ A. Kossel : Protamine et Histone . Volume 2 présentations individuelles du domaine de la biochimie, éd. par S. Edlbacher, 1929.
  24. ^ Académie allemande des sciences Leopoldina : Membres : Albrecht Kossel. Consulté le 10 décembre 2019 .
  25. ↑ Holger Krahnke : Les membres de l'Académie des sciences de Göttingen 1751-2001 (= Traités de l'Académie des sciences de Göttingen Classe philosophique-historique, suite 3, Vol. 246 = Traités de l'Académie des sciences de Göttingen, Mathématique-Physique Class, follow 3 , Vol. 50), Vandenhoeck et Ruprecht, Göttingen 2001, ISBN 3-525-82516-1 , p. 138.
  26. ↑ Académie des sciences de Russie : membres étrangers de l'Académie des sciences de Russie depuis 1724. Récupéré le 11 décembre 2019 (russe).
données personnelles
NOM DE FAMILLE Kossel, Albrecht
BRÈVE DESCRIPTION Médecin et physiologiste allemand, prix Nobel de physiologie ou médecine 1910
DATE DE NAISSANCE 16 septembre 1853
LIEU DE NAISSANCE Rostock
DATE DE DÉCÈS 5 juillet 1927
LIEU DU DÉCÈS Heidelberg