Ханс Кребс (биохемичар)

Сер Ханс Адолф Кребс, ФРС (25 август 1900 – 22 ноември 1981) бил германско-британски биолог, лекар и биохемичар. Тој бил меѓу првите научници во проучувањето на клеточното дишење, биохемиски процес во живите клетки кој произведува енергија од храната и кислородот и ја прави достапна за извршување на животните процеси. Тој е најпознат по своите откритија на две важни низи на хемиски реакции што се одвиваат во клетките на речиси сите организми, вклучувајќи ги и луѓето, освен анаеробните микроорганизми, имено Кребсов циклус и циклусот на уреа. Првиот е низата на метаболички реакции што им овозможува на клетките на аеробните организми да добијат многу повеќе АТФ од храната што ја консумираат отколку што можат да обезбедат анаеробните процеси како што е гликолизата; и неговото откритие му ја донела на Кребс Нобеловата награда за физиологија или медицина во 1953 година. Заедно со Ханс Корнберг, тој го открил и глиоксилатниот циклус, мала варијација на циклусот на лимонска киселина што се наоѓа кај растенијата, бактериите, протистите и габите.
Кребс починал во 1981 година во Оксфорд, каде што поминал 13 години од својата кариера од 1954 до пензионирањето во 1967 година на Универзитетот во Оксфорд.
1 Биографија
1.1 Ран живот и образование
Кребс бил роден во Хилдесхајм, Германија, како син на Георг Кребс, хирург за уво, нос и грло, и Алма Кребс (родена Дејвидсон). Тој имал еврејско потекло и имал постара сестра, Елизабет, и помлад брат, Волфганг.
Кребс одел во училиште во гимназијата Андреанум во неговиот роден град. При крајот на Првата светска војна, во септември 1918 година, шест месеци пред да го заврши средното образование, бил регрутиран во Империјалната германска армија. Му било дозволено да полага итен испит за диплома за средно образование, кој го положил со толку висок резултат што се сомневал дека испитувачите се „прекумерно благи и сочувствителни“. Со завршувањето на војната два месеци подоцна, неговата регрутација завршила.
Кребс решил да ја следи професијата на својот татко и во декември 1918 година се запишал на Универзитетот во Гетинген за да студира медицина. Во 1919 година, се префрлил на Универзитетот во Фрајбург. Во 1923 година, го објавил својот прв научен труд за хистологија. Оваа работа ја работел под водство на Вилхелм фон Молендорф, започнувајќи ја во 1920 година. Својот медицински курс го завршил во декември 1923 година. За да се стекне со докторат по медицина и медицинска лиценца, поминал една година на Третата медицинска клиника на Хумболтов универзитет. Дотогаш, својата професионална цел ја претворил од практичен лекар во медицински истражувач, особено во биохемијата. Во 1924 година, студирал на Одделот за хемија во Патолошкиот институт на болницата Шарите во Берлин, за обука по хемија и биохемија. Својата диплома за доктор по медицина ја стекнал во 1925 година на Универзитетот во Хамбург.
1.2 Кариера
Во 1926 година, Кребс му се придружил на Ото Хајнрих Варбург како истражувачки асистент во Институтот за биологија „Кајзер Вилхелм“ во Далем, Берлин. Тој бил платен 4800 марки годишно. По четири години, во 1930 година, со 16 публикации на негова сметка, неговиот ментор Варбург го натерал да продолжи понатаму и тој ја зазел позицијата асистент на Одделот за медицина во Општинската болница во Алтона (сега дел од Хамбург). Следната година се преселил во Медицинската клиника на Универзитетот во Фрајбург. Во Фрајбург бил задолжен за околу 40 пациенти и имал слобода да го спроведува своето истражување. Пред да истече една година во Фрајбург, тој, заедно со истражувачот Курт Хенселејт, го објавиле своето откритие за орнитинскиот циклус на синтеза на уреа, што е метаболички пат за формирање на уреа. Сега е познат како циклус на уреа, а понекогаш се нарекува и Кребс-Хенселајтов циклус. Заедно тие развиле и комплексен воден раствор (пуфер) или перфузија ''ex vivo'', за проучување на протокот на крв во артериите, кој сега се нарекува Кребс-Хенселајт пуфер. Во 1932 година, ги објавил основните хемиски реакции на циклусот на уреа, со што го воспоставил неговиот научен углед.
Животот на Кребс како почитуван германски научник нагло престанал во 1933 година поради неговото еврејско потекло. Со доаѓањето на власт на Хитлеровата Нацистичка партија, Германија го донела Законот за обновување на професионалната државна служба, со кој било наредено отстранување на сите негерманци и антинацисти од професионалните занимања. Кребс го доби своето официјално отпуштање од работа во април 1933 година, а неговата служба била прекината на 1 јули 1933 година. Негов обожавател, Сер Фредерик Гоуленд Хопкинс од Универзитетот во Кембриџ, му понудил помош и го убедил универзитетот да го регрутира Кребс да работи со него на Одделот за биохемија. До јули 1933 година, бил сместен во Кембриџ со финансиска поддршка од Фондацијата Рокфелер.
Иако Германија го ограничила да ги носи само своите лични работи, тој имал среќа што владините агенти му дозволиле да ја однесе својата опрема и истражувачки примероци во Англија. Тие се покажале како клучни за неговите подоцнежни откритија, особено манометарот развиен од Варбург специјално за мерење на потрошувачката на кислород во тенки парчиња ткива, кој бил основа за неговото истражување.
Тој бил назначен за демонстратор по биохемија во 1934 година, а во 1935 година Универзитетот во Шефилд му понудил позиција предавач по фармакологија, со попространа лабораторија и двојно поголема плата. Работел таму 19 години. Универзитетот во Шефилд отворил Оддел за биохемија, сега Оддел за молекуларна биологија и биотехнологија, во 1938 година, а Кребс станал негов прв раководител, а на крајот и професор во 1945 година. Во негово време, одделот станал еден од водечките одделенија за биохемија во светот. Кребс го презел управувањето со Истражувачкиот институт Сорби во 1943 година. Во 1944 година, Британскиот совет за медицински истражувања го основал Одделот за истражување на клеточниот метаболизам на MRC во Шефилд, а Кребс бил назначен за директор. Со ова, неговата лабораторија станала толку голема што локалното население на шега ја нарекло „Кребсовата империја“.
Тој се преселил со својата единица на Универзитетот во Оксфорд во 1954 година како Витлиев професор по биохемија, позиција што ја држел до неговото пензионирање во 1967 година. Уредничкиот одбор на ''Бајокемикал Џурнал'' му ги упатил своите желби за пензионирање, но за возврат тој ветил дека ќе ги држи зафатени со пишување научни трудови. Тој продолжил со своето истражување и ја однел својата единица во Одделот за клиничка медицина Нафилд во болницата „Радклиф“ во Оксфорд. Оттаму објавил над 100 истражувачки трудови.
2 Личен живот
Кребс ја запознал Маргарет Сисли Филдхаус (30 октомври 1913 – мај 1993) кога се преселил во Шефилд во 1935 година. Тие се венчале на 22 март 1938 година. Кребс подоцна го опишал својот живот во Шефилд како „19 среќни години“. Тие имале два сина, Пол (роден 1939) и Џон (роден 1945), и ќерка, Хелен (родена 1942). Џон (Сер Џон Кребс, а подоцна Барон Кребс) станал познат орнитолог, професор на Универзитетот во Оксфорд, директор на колеџот Исус во Оксфорд и член на британскиот Дом на лордовите.
3 Смрт
По кратко боледување, Кребс починал на 22 ноември 1981 година во Оксфорд, на 81-годишна возраст.
4 Достигнувања
4.1 Циклус на уреа (Кребс-Хенселајт циклус)
Во 1932 година, Кребс ги разработил рамките на циклусот на уреа со студентот по медицина Курт Хенселејт на Универзитетот во Фрајбург. Додека работел во Медицинската клиника на Универзитетот во Фрајбург, Кребс го запознал Курт Хенселејт, со кого го истражувал хемискиот процес на формирање на уреа. Во 1904 година, двајца Германци, А. Косел и Х.Д. Дакин, покажале дека аргининот може да се хидролизира од ензимот аргиназа за да се формира орнитин и уреа во неорганска реакција. Врз основа на оваа реакција, Кребс и Хенселејт претпоставиле дека во живите клетки може да се случи слична реакција и дека орнитинот и цитрулинот би можеле да бидат средни реакции. Кребс започнал да работи на можниот метод за синтеза на аргинин. Користејќи го својот Варбургов манометар, тој измешал парче црн дроб со прочистен орнитин и цитрулин. Открил дека цитрулинот делува како катализатор во метаболичките реакции на уреа од амонијак и јаглерод диоксид. Тој и Хенселејт го објавиле своето откритие во 1932 година. Така бил воспоставен циклусот на уреа (или „орнитински циклус“) и тоа бил првиот откриен метаболички циклус.
4.2 Циклус на лимонска киселина (Кребсов циклус)
На Универзитетот во Шефилд, Кребс и Вилијам Артур Џонсон го истражувале клеточното дишење со кое се троши кислород за пренос на енергија од разградувањето на гликозата. Кребс претходно му предложил на Варбург, додека работеле заедно во Германија, дека со користење на манометар е можно да се открие потрошувачката на кислород и да се идентификува хемиската реакција во метаболизмот на гликозата. Варбург категорично ја отфрлил идејата. Во Шефилд, Кребс енергично работел на идентификување на можна хемиска реакција и смислил бројни хипотетички патишта. Користејќи го манометарот, тој ги тестирал тие хипотези една по една. Една хипотеза што вклучувала килибарна киселина, фумарна киселина и јаболкова киселина се покажала како корисна бидејќи сите овие молекули ја зголемиле потрошувачката на кислород во мускулот на градите на гулабот. Во 1937 година, германските биохемичари Франц Кнуп и Карл Мартинус демонстрирале серија реакции користејќи лимонска киеслина што произвело оксалоцетна киселина. Кребс сфатил дека овие молекули би можеле да бидат недостасувачките меѓупроизводи за таква реакција. По четири месеци експериментална работа за пополнување на празнините, Кребс и Џонсон успеале да ја утврдат секвенцата на хемискиот циклус, кој го нарекле „циклус на лимонска киселина“. Познат е и како „Кребсов циклус“ или „циклус на трикарбоксилна киселина (TCA)“.
Кребс испратил краток ракописен извештај за откритието до ''„Нејчр“'' на 10 јуни 1937 година. На 14 јуни, добил писмо за одбивање од уредникот, во кое се вели дека списанието „веќе има доволно писма за да ги пополни колоните за кореспонденција за седум или осум недели“ и го охрабрувал Кребс да „го поднесе за предвремено објавување до друго периодично списание“.
Кребс веднаш подготвил подолга верзија со наслов „Улогата на лимонската киселина во средниот метаболизам кај животинските ткива“, која по две недели ја испратил во холандското списание ''Ензимологија'' и била објавена за два месеци. По тоа следела серија трудови во различни списанија.
4.3 Глиоксилатен циклус
Кребс продолжил да додава повеќе детали на својот циклус на лимонска киселина. Откривањето на ацетил-CoA во 1947 година од страна на Фриц Алберт Липман бил уште еден голем придонес. Сепак, ова ново откритие претставувало проблем во тогашната откриена реакција. Во 1957 година, тој, заедно со Ханс Корнберг, открил дека постојат дополнителни клучни ензими. Едниот бил малат синтаза, која кондензира ацетат со глиоксилат за да формира малат, а другиот бил изоцитрат лиаза, која обезбедува глиоксилат за реакцијата со негово разделување од изоцитрат. Овие две реакции не го следеле нормалниот циклус на лимонска киселина, и оттука патеката била наречена глиоксилатно заобиколување на циклусот на лимонска киселина, но сега е познат како глиоксилатен циклус.
5 Почести и награди
Кребс станал натурализиран британски државјанин во 1939 година. Тој бил избран за член на Тринити колеџот, Оксфорд, 1954–1967 година. Тој бил избран во Кралското друштво во 1947 година. Во 1953 година, ја добил Нобеловата награда за физиологија или медицина за неговото „откривање на циклусот на лимонска киселина“. (Ја делел Нобеловата награда со Фриц Липман.) Од истата причина, во 1953 година му била доделена наградата Алберт Ласкер за основни медицински истражувања.
Кралското друштво му го доделило својот Кралски медал во 1954 година, а Коплиевиот медал во 1961 година. Тој бил избран во Американската академија на уметностите и науките во 1957 година.
Во 1958 година, го добил Златниот медал на Холандското друштво за физика, медицинска наука и хирургија. Прогласен е за витез во 1958 година и е избран за почесен член на колеџот Гиртон, Универзитет Кембриџ, во 1979 година. Тој бил првичен член на Друштвото за општа микробиологија, кое му доделило почесно членство во 1980 година. Бил избран и за член на Американското филозофско друштво и на Националната академија на науките на Соединетите Американски Држави. Тој добил почесен докторат од 21 универзитет.
Во јули 2015 година, медалот за Нобелова награда на Кребс бил продаден на аукција за 225.000 фунти (околу 351.225 долари). Средствата биле искористени за основање на Фондацијата „Сер Ханс Кребс“, која обезбедува финансирање за докторанти во биомедицинската област и ги поддржува хемичарите кои морале да ги напуштат своите матични земји.
6 Наследство
Универзитетот во Оксфорд имал зграда наречена Кула Ханс Кребс, каде бил сместен Одделот за биохемија. Во 2008 година, била изградена нова зграда за Одделот за биохемија, на која на 20 мај 2013 година била поставена плоча од страна на Здружението на еврејски бегалци. Плочата ја открил Џон, Лорд Кребс, а натписот гласел:
 
Одделот за физиологија, анатомија и генетика на Универзитетот Оксфорд е домаќин на серијата предавања за наградата „Сер Ханс Кребс“. Последни 3 добитници на наградата биле: Џефри Фридман, доктор по медицина, д-р (2019), професор Сер Стивен О'Рахили, доктор по медицина, (2022) и професор Дама Франсес Ешкроф.
Универзитетот во Шефилд го има Институтот Кребс, основан во 1988 година. Тоа е истражувачки центар кој опфаќа интердисциплинарни програми во биохемиските истражувања.
Во 1990 година, Федерацијата на европски биохемиски здруженија го вовело ''Предавањето и Медал „Сер Ханс Кребс“'', кој го доделува Центарот за истражување „Лорд Ранк“. Се доделува за извонредни достигнувања во биохемијата и молекуларната биологија.
Друштвото на пријатели на Медицинскиот факултет во Хановер ја доделува наградата „Сер Ханс Кребс“, која е во вредност од 10.000 евра.
Биохемиското друштво нуди Кребсов спомен стипендија за постдипломски (докторски) студенти кои работат по биохемија или сродна биомедицинска наука на кој било британски универзитет. Од 2014 година, стипендијата вреди 18.500 фунти и се доделува за една година, но може да се продолжи до три години.
7 Наводи
8 Библиографија
***