Севера Ачоа дэ Альборнас (; 25 верасня 1905, Луарка, Іспанія — 1 лістапада 1993, Мадрыд) — іспанскі і амерыканскі біяхімік, лаўрэат Нобелеўскай прэміі па фізіялогіі і медыцыне 1959 года «адкрыццё механізмаў біялагічнага сінтэзу рыбануклеінавай і дэзоксірыбануклеінавай кіслот»Інфармацыя на сайце Нобелеўскага камітэта (разам з Артурам Корнбергам).
Біяграфія і навуковая дзейнасць
Навучанне. Першыя працы Севера Ачоа нарадзіўся 25 верасня 1905 года ў Луарцы, невялікім мястэчку ў Астурыі, на ўзбярэжжы Атлантычнага акіянаBiogr. Mems Fell. R. Soc. vol. 43 351—365. (1997). Ён быў малодшым з сямі сыноў, яго бацька быў юрыстам і бізнесменам і памёр, калі Северы было 7 гадоў.
Пасля смерці бацькі сям’я, імкнучыся пажыць у міжземнаморскім клімаце, перабралася ў Малагу, на ўзбярэжжа, жывучы там з сярэдзіны верасня па сярэдзіну чэрвеня. Там Севера пайшоў у прыватную школу, падтрымліваемую езуітамі, а потым у Вышэйшую школу, дзе атрымаў ступень бакалаўра ў 1921 годзе. На працягу апошняга года ў Вышэйшай школе ён зацікавіўся натуральнымі навукамі і ў 1923 годзе паступіў у медыцынскую Школу пры Мадрыдскім Універсітэце. Ён ніколі не імкнуўся быць доктарам, аднак медыцына дазволіла яму вывучаць біялогію. Ён быў зачараваны іспанскім нейрабіёлагам Сант’яга Рамон-і-Кахалем і марыў аб вывучэнні гісталогіі пад яго пачаткам. Але, на вялікі жаль Севера, калі ён паступіў у Медыцынскую Школу, Кахаль, якому было ўжо больш 70 гадоў, адышоў ад навукі. Аднак Севера Ачоа ніколі не стамляўся перачытваць біяграфію Кахаля, а яго кніга пад назвай «Рэкамендацыі да навуковых даследаванняў» (Advice on scientific research) мела на Ачоа велізарны ўплыў. На трэцім курсе медыцынскай школы Ачоа вырашае прысвяціць сваё жыццё вывучэнню біялогіі.
Другім навукоўцам, хто меў моцны ўплыў на Севера Ачоа, быў адзін з яго настаўнікаў, Хуан Негрын, які бываў у Германіі. Ён раіў Ачоа чытаць кнігі не толькі на іспанскай мове. На той момант адзінай замежнай мовай, якой валодаў Ачоа, была французская, і яго наступнае рашэнне ехаць у Германію і Англію для суісканне ступені доктара была выклікана імкненнем вывучаць замежныя мовы. Прафесар Негрын прадаставіў Севера Ачоа і яго сябру Хасэ Вальдекасасу магчымасць праводзіць некаторыя даследаванні ў яго лабараторыі ў вольны час. Ён прапанаваў ім вылучыць крэатынін з мачы. Севера Ачоа зацікавіўся функцыямі і метабалізмам крэаціна і крэатыніна. Ачоа і Вальдекасас прапанавалі просты мікраметад для вызначэння канцэнтрацыі крэаціна ў цягліцахA MICRO METHOD FOR THE ESTIMATION OF TOTAL CREATININE IN MUSCLE. Для прымянення гэтага метаду і авалодання англійскай мовай Ачоа правёў 2 месяцы ў Глазга ў прафесара Ноэля Патона, які працаваў над метабалізмам крэаціна. Вярнуўшыся ў Іспанію з добрым веданнем англійскай (у яго была прыроджаная здольнасць да вывучэння моў), ён прапанаваў Часопісу біялагічнай хіміі (Journal of Biological Chemistry) артыкул з апісаннем свайго метаду колькаснага вызначэння крэаціна і з задавальненнем выявіў, што метад быў прыняты пасля нязначнай праверкі(With J.G. Valdecasas) A micro-method for the estimation of creatinine in muscle J. Biol Chem. 81, 351—357. (1929). Вывучэнне крэаціна пацягнула за сабой цікавасць Ачоа да хіміі скарачэння цягліц і да працы нямецкага вучонага Ота Меергофа над фосфакрэатынам, толькі што адкрытым злучэнні.
Праца ў Германіі і Англіі Ота Меергоф працаваў у Інстытуце Кайзера Вільгельма (Kaiser Wilhelm Institute, K.W.I.), заснаваным у 1910 годзе ў Далеме, фешэнэбельным прыгарадзе Берліна. Прамыслоўцамі і банкірамі, якія разумеюць, што дабрабыт Германіі грунтуецца на хуткім развіцці фундаментальных навук, былі забяспечаны вялікія сродкі. Дзве значных фігуры біяхіміі —Карл Нойберг, дырэктар Інстытута, і Ота Варбург — працавалі ў K.W.I. Меергофа цікавіла праблема: як патэнцыйная энергія ежы становіцца даступнай клетцы? Ён абраў цягліцу як эксперыментальную мадэль, каб паспрабаваць знайсці сувязь паміж хімічнымі ператварэннямі і вытворчасцю цяпла і механічнай працай. Севера Ачоа звярнуўся з просьбай да Меергофа, каб той дазволіў яму прысвяціць у яго лабараторыі некаторы час вывучэнню як скарачэння цягліц, так і Германіі ў цэлым. Да яго задавальнення, ён быў прыняты там і прыбыў у лабараторыю восенню 1929. Севера Ачоа не ведаў нямецкага, аднак Меергоф гаварыў па-англійску, і праз два месяцы Севера Ачоа вывучыў нямецкую ў той ступені, якая была дастатковая для далейшых зносін. У ліку іншых аспірантаў у K.W.I. працавалі таксама Фрыц Ліпман і Дэвід Нахмансон. Адной з выдатных асаблівасцяў K.W.I. з’яўлялася імкненне ліквідаваць бар’ер паміж фізікай, хіміяй і біялогіяй. K.W.I. даў велізарны штуршок маладым біяхімікам, такім, як Севера Ачоа і Фрыц Ліпман. Севера Ачоа вывучаў, як скарачэнне цягліц можа выкарыстоўваць іншую энергію, акрамя той, што паступае ад распаду вугляводаў, і ці ўплывае распад фосфакрэатыніна на скарачэнні. Адказ прыйшоў пазней (пасля адкрыцця АТФ), калі Ламан выявіў, што фосфакрэатын рэгенеруе АТФ шляхам пераносу PO4 да АДФ. У канцы 1929 года Меергоф перайшоў з Далема ў Гейдэльберг, дзе таварыства Кайзера Вільгельма пабудавала прыгожы новы будынак, які ўключаў чатыры даследчых інстытута (фізічны, хімічны, фізіялагічны і эксперыментальнай медыцыны). Меергоф быў прызначаны дырэктарам фізіялагічнага інстытута, і Севера Ачоа пераехаў з ім у Гейдэльберг. Ён вярнуўся ў Мадрыд ў 1930 годзе, абараніўшы дысертацыю аб ролі наднырачнікаў ў скарачэнні цягліц, і ў 1931 ажаніўся з Кармэн Кобіан Гарсія. Неўзабаве ён зноў з’ехаў за мяжу (ужо з жонкай) у лабараторыю Генры Дэйла (Нацыянальны інстытут медыцынскіх даследаванняў у Лондане), дзе працаваў над сваім першым ферментам, гліоксілазай, падтрымліваючы сяброўскія адносіны з Мадрыдскім універсітэтам. Ачоа заставаўся ў Лондане два гады і вярнуўся ад сваіх даследаванняў гліоксілазы да ролі наднырачнікаў ў скарачэнні цягліц.
Канец 1930-х. Пераезд у ЗША У 1935 годзе Ачоа быў вылучаны на месца дырэктара аддзела фізіялогіі ў новым інстытуце ў Мадрыдзе. Але праз некалькі месяцаў пачалася Грамадзянская вайна ў Іспаніі, і ён вырашыў пакінуць Іспанію і вярнуцца да Меергофа. Калі Ачоа прыехаў у Германію, у 1936 годзе, краіна была на піку нацызму, і пазіцыя Меергофа была хісткай. Яго лабараторыя, аднак, працавала прадуктыўна, але ў ёй адбыліся сур’ёзныя змены: з лабараторыі фізіялогіі яна ператварылася ў лабараторыю біяхіміі. Гліколіз і ферментацыя ў цягліцах, вылучэнне дрожджаў, прыватныя рэакцыі, каталізаваныя вычышчанымі ферментамі, былі галоўнымі прадметамі даследавання. Гэты перыяд, аднак, працягнуўся нядоўга, пакуль Меергоф ў жніўні 1939 не пераехаў у Парыж, далучыўшыся да Інстытута біялогіі і фізічнай хіміі. Перад ад’ездам Меергоф уладкаваў Ачоа ў лабараторыю біялогіі мора ў Плімуце на шэсць месяцаў. Нарэшце, Ачоа працаваў з Рудольфам Пітэрсам ў Оксфардскім універсітэце. Праца з Пітэрсам над роляй вітаміна B1 (тыяміну) і кокарбоксілазы (пірафосфарнага складанага эфіру тыяміну) у працэсе акіслення пірувата была вельмі прадуктыўная(With R.A. Peters) Vitamin B1 and carboxylase in animal tissures. Biochem. J. 32, 1501—1515.(1938)(With I. Banga & R.A. Peters) Pyruvate oxidation in brain. VII. Some dialysable components of the pyruvate oxidation system. Biochem. J. 33, 1980—1996. (1939). Яны ўсталявалі, што кокарбаксілаза і звязаны тыямін з’яўляюцца коферментамі ў дадзеным працэсе, які адбываецца ў галубіным мозгу. Яны таксама паказалі неабходнасць у адэнінавых нуклеатыдаў, якая наводзіць на думку аб шчыльным суіснаванні акіслення і фасфаралявання, што павялічыла цікавасць Ачоа да акісляльнага фасфаралявання. Але Оксфардскі перыяд працягнуўся нядоўга з-за Другой сусветнай вайны. Лабараторыя была выкарыстаная для працы на патрэбы вайны, і Ачоа як іншаземец быў звольнены. Ён вырашае адправіцца ў Злучаныя Штаты і піша Карлу і Герце Коры (медыцынскі факультэт Вашынгтонскага універсітэта ў Сэнт-Луісе), і яго туды прымаюць. Коры знаходзіць фінансаванне, і ў жніўні 1940-га года Кармэн і Севера Ачоа адплываюць у ЗША. Лабараторыя Карла і Герты Коры была ўражальным месцам: у цэнтры ўвагі там знаходзіліся ферменты, асабліва глікагенфосфарылаза. Ачоа шмат даведаўся, нягледзячы на тое, што яго ўласная праца над ферментатыўным механізмам канверсіі фруктозы ў глюкозу ў экстракце печані стала, хутчэй, расчараваннем. Аднак ён разумеў важнасць тэхнікі вылучэння і характэрызацыі ферментаў і авалодаў ёю. У 1942 годзе ён заняў пасаду навуковага супрацоўніка на медыцынскім факультэце Нью-Ёркскага ўніверсітэта (N.Y.U.).
Прамежкавы метабалізм Два гады Ачоа працаваў на медыцынскім факультэце Нью-Ёркскага ўніверсітэта, пасля чаго перайшоў на факультэт біяхіміі ў стары будынак праз дарогу, дзе заняў пасаду памочніка прафесара біяхіміі. Праз два гады ён стаў фармаколагам. Факультэт фармакалогіі таксама грунтаваўся ў старым будынку і меў новыя лабараторыі, так што Севера Ачоа набыў больш прасторы і пашырыў сваю дзейнасць, прымаючы на працу студэнтаў і работнікаў са ступенню. Яго першае даследаванне ў Нью-Ёркскім універсітэце было звязана з акісляльным фасфараляваннем. Раней, у Оксфардзе, Севера Ачоа паказаў, што акісленне суправаджае фасфараляванне AMP ў ATP, прытрымліваючыся за пераносам фосфару ад ATP да цукруCoupling of phosphorylation with oxidation of pyruvic acid and brain. J. Biol Chem. 138, 751—773.(1941). Абавязковае суіснаванне фасфаралявання і акіслення пірувата, таксама даказанае Белітцэрам ў СССР і Калкарам ў Даніі, з’яўляецца значным адкрыццём. Выкарыстоўваючы сардэчны гомагенат, ён вызначыў атамныя суадносіны эстэрыфікаванага фосфару да выдаткаванага кіслароду (дачыненне P/O). Параўнанне фасфаралявання, прычынай якога з’яўляецца акісленне піравінаграднай кіслаты з тым, прычынай якога з’яўляецца дысмутацыя піравінаграднай кіслаты і фосфагліцэрынавай кіслаты ў сардэчным экстракце дала P/O=3 для першай рэакцыіEfficiency of aerobic phsophorylation in cell free extracts. J. Biol Chem. 151, 493—505.(1943). Раней яно раўнялася 2; прыніжаным значэнне P/O было з прычыны страт, выкліканых гідразізам ATP ATP-азой. Значэнне 3 было ў далейшым пацверджана Альбертам Ленінджэрам з выкарыстаннем мітахондрый. Пасля завяршэння гэтай працы, Севера Ачоа палічыў, што механізм акісляльнага фасфаралявання, не можа быць зразуметы без дадатковых ведаў аб ферментатыўных рэакцыях, якія праходзяць пры акісленні, асабліва пра тыя, якія спадарожнічаюць фасфараляванню. Як было вядома дзякуючы Крэбсу, цыкл трыкарбонавых кіслот з’яўляецца галоўным акісленнем ежы ў клетцы, а Кілін і Варбург ў сваёй працы паказалі, што ў гэты працэс ўцягнутыя пірыдынавыя нуклеатыды, флавапротэіны і цытахромы. Ачоа абраў для вывучэння ізалімонную дэгідрагеназу.