Arnolda Demaina

Arnold L. Demain
Urodzić się	( 1927-04-26 ) 26 kwietnia 1927 Brooklyn, Nowy Jork , USA
Zmarł	3 kwietnia 2020 ( w wieku 92) ( 03.04.2020 )
Wykształcenie
Alma Mater	Stan Michigan , Uniwersytet Kalifornijski w Davis
Doradca doktorski	Hermana Faffa
Praca akademicka
Dyscyplina	Mikrobiologia przemysłowa
Instytucje	Merck Sharp & Dohme , MIT , Drew University

Arnold L. Demain (26 kwietnia 1927 - 3 kwietnia 2020) był amerykańskim mikrobiologiem . Podczas swojej 60-letniej kariery zdobył renomę w dziedzinie mikrobiologii przemysłowej . Był profesorem mikrobiologii przemysłowej na Wydziale Biologii MIT oraz założycielem i kierownikiem Katedry Mikrobiologii Fermentacji w firmie Merck & Co. Sierpień 2010 wydanie The Journal of Antibiotics upamiętniło jego karierę naukową. Demain został opisany jako „jeden z czołowych światowych mikrobiologów przemysłowych” i jako „naukowiec stale w czołówce mikrobiologii przemysłowej i biotechnologii”. Był „pionierem w badaniach nad wyjaśnieniem i regulacją szlaków biosyntezy prowadzących do penicylin i cefalosporyn” oraz „oddział w rozwoju przemysłu beta -laktamowego ”. Jedną z cech pracy Demaina, według Microbiology Australia , była jego „zdolność do podejmowania podstawowych badań nad systemami o wyraźnych zastosowaniach przemysłowych, uznając, że odkrycie biologiczne jest początkiem drogi, która obejmuje ulepszanie szczepów w celu osiągnięcia poziomów syntezy produktów, które uzasadniają dalsze inwestycje w wprowadzać produkty na rynek”.

Demain opublikował ponad 500 artykułów, był współredaktorem lub współautorem czternastu książek i uzyskał 21 patentów w USA.

Wczesne życie i edukacja

Demain urodził się 26 kwietnia 1927 roku na Brooklynie w Nowym Jorku . Wszyscy jego dziadkowie byli imigrantami z Cesarstwa Austro-Węgierskiego . Jako chłopiec pracował przy dostarczaniu artykułów spożywczych, a także był magazynierem w domu towarowym Lord & Taylor na Manhattanie. Ojciec Demaina, Henry, zajmował się produkcją marynat, zarządzając fabryką konserw i marynat dla Vita Foods Corp. w Chestertown w stanie Maryland . Wujowie Demaina, Ben i Seymour, prowadzili kolejną fabrykę marynat, Demain Foods Co., w Ayden w Północnej Karolinie . Według jednego ze źródeł „Henry był liderem w branży marynat, pracując dla Fields, a następnie dla Blocha i Guggenheimera w Nowym Jorku, zanim założył fabrykę marynat w Chestertown”. Sam Demain powiedział, że jego dziadek, Joseph Demain, „sprzedawał pikle przez lata na jednym z głównych rynków Nowego Jorku”. Demain uczęszczał do pięciu różnych publicznych szkół podstawowych i trzech różnych publicznych szkół średnich na Brooklynie i Bronksie , a szkołę średnią ukończył w wieku 16 lat.

Demain przez krótki czas uczęszczał do stanu Michigan, a następnie wstąpił do marynarki wojennej Stanów Zjednoczonych w 1945 roku i spędził dwa lata w Filadelfii , opiekując się osobami po amputacji, które były członkami sił zbrojnych rannych podczas wojny . Demain wrócił do stanu Michigan w 1947 r., Uzyskując tytuł licencjata i magistra bakteriologii na Wydziale Mikrobiologii i Zdrowia Publicznego odpowiednio w 1949 i 1950 r. Tematem badań jego magistra było psucie się i mięknięcie marynat podczas fermentacji, zjawisko, które, jak doszedł do wniosku, było prawdopodobnie spowodowane przez enzymy pektynowe. W MSC Demain poznał i poślubił koleżankę ze studiów, Joannę („Jody”) Kaye z Youngstown w stanie Ohio.

Z MSC Demain przeszedł do Wydziału Nauk o Żywności Uniwersytetu Kalifornijskiego, który był najpierw w kampusie Berkeley, a następnie w Davis, gdzie pracował z Hermanem Phaffem . Rozpoczął pracę nad swoim doktoratem. projekt dotyczący poligalakturonazy Saccharomyces fragilis. Projekt zaowocował czterema artykułami na temat enzymów pektynowych, z których jeden został opublikowany w czasopiśmie Nature. W Berkeley był odpowiedzialny za kultury w kolekcji drożdży UC. Demain powiedział, że on i Phaff „najwyraźniej jako pierwsi na świecie przeprowadzili chromatografię powinowactwa, używając żelu z kwasem pektynowym do selektywnej adsorbcji YPG z przesączy z hodowli”. Demain otrzymał doktorat. w 1954 roku

Kariera

Na początku 1954 roku Demain przeniósł się do Danville w Pensylwanii, gdzie pracował jako mikrobiolog naukowy dla firmy Merck Sharp & Dohme, badając syntezę penicyliny. Jego praca pomogła zidentyfikować aminokwasy , które tworzą jądro penicyliny , ustaliła mechanizmy umożliwiające pierwotnym metabolitom i źródłom węgla regulację syntezy metabolitów wtórnych oraz wykazała, że ​​penicylina była produktem syntezy i inaktywacji podczas fermentacji. Pod koniec 1955 roku Demain przeniósł się do laboratoriów badawczych penicyliny firmy Merck w Rahway w stanie New Jersey, gdzie pracował nad mikrobiologią fermentacji, antybiotykami α-laktamowymi, nukleotydami smakowymi i odżywianiem mikrobiologicznym.

W 1964 roku poproszono go o utworzenie nowego działu w firmie Merck, który zajmowałby się doskonaleniem biosyntezy produktów w szczepach drobnoustrojów. Demain nazwał go Zakładem Mikrobiologii Fermentacji Demain „kierował badaniami i rozwojem procesów glutaminianu sodu, witaminy B12, streptomycyny, ryboflawiny, cefamycyny, fosfomycyny i induktorów interferonu” oraz „wyjaśnił mechanizm, dzięki któremu biosynteza cefalosporyny w Cephalsporium acremonium był stymulowany obecnością metioniny – nowego mechanizmu, który nie był wcześniej zgłaszany”. Zespołowi udało się zwiększyć wydajność produkcji witaminy B12. Praca wykonana pod kierunkiem Demaina w Rahway została opisana w Microbiology Australia jako „niezwykła” pod względem „poziomu innowacyjności”, ponieważ zidentyfikowała „nowe ścieżki biochemiczne”, które poprawiły „naturalny poziom produkcji” kilka tysięcy razy.

W 1968 roku Demain został zaproszony przez Nevina Scrimshawa , kierownika Wydziału Nauk o Żywieniu i Żywności w Massachusetts Institute of Technology, aby został profesorem zwyczajnym na tym uniwersytecie. W następnym roku Demain został profesorem mikrobiologii przemysłowej na wydziale Scrimshawa w MIT i założył tam laboratorium mikrobiologii fermentacji. Demain przebywał w MIT przez następne 32 lata. W 1970 Demain udał się do Pragi, aby wygłosić przemówienie zamykające Sesję Plenarną na pierwszym Sympozjum Genetyki Mikroorganizmów Przemysłowych. Mówił o „małżeństwie genetyki i mikrobiologii przemysłowej”.

W MIT Demain i jego zespół byli pionierami w badaniach nad wyjaśnieniem i regulacją szlaków biosyntezy prowadzących do penicylin i cefalosporyn. Badania Demaina w MIT doprowadziły do ​​„przełomowego odkrycia kluczowego enzymu w biosyntezie cefalosporyn - syntetazy deacetoksycefalosporyny C („ekspandazy”). Odkrycie tego enzymu potwierdziło rolę penicyliny jako półproduktu w biosyntezie cefalosporyn C i obaliło poprzednią hipotezę, że te dwa oddzielne produkty końcowe C. acremonium powstały w wyniku rozgałęzionego wtórnego szlaku metabolicznego”.

W połowie lat 90. Demain i jego zespół „rozpoczęli serię eksperymentów sponsorowanych przez NASA w celu określenia wpływu symulowanej mikrograwitacji (SMG) na metabolizm wtórny” i „odkryli, że regulacja procesów mikrobiologicznych pod wpływem SMG była zupełnie inna niż w normalnych warunkach”. powaga." W swoich ostatnich projektach MIT badał Clostridium tetani i C. difficile w celu ułatwienia produkcji ulepszonych szczepionek przeciwko tężcowi i biegunce związanej z antybiotykami. Wysiłek zakończył się sukcesem. Podsumowując swoje lata na MIT, Demain powiedział później, że „miał wielkie szczęście… mając fantastyczną grupę bystrych i pracowitych naukowców wizytujących, współpracowników ze stopniem doktora, doktorantów, studentów studiów licencjackich i uczniów szkół średnich. Cały mój sukces zawdzięczam im i moim dwóm niesamowitym kierownikom laboratorium, Nadine A. Solomon i Aiqi Fang… Bez nich sukces na MIT nie byłby możliwy”.

Demain powiedział, że „eksplozja dziedziny biotechnologii” na początku lat siedemdziesiątych doprowadziła do jego zaangażowania w „pierwszą firmę biotechnologiczną, Cetus Corporation, w Berkeley w 1971 roku”. Demain został doradcą Cetusa.

W 2001 Demain stał się jednym z niewielkiej grupy naukowców pwcat Instytutu Badawczego im. Charlesa Dany dla emerytowanych naukowców, czyli RISE, na Uniwersytecie Drew w New Jersey. W tym charakterze szkolił studentów studiów licencjackich w prowadzeniu badań w chemii drobnoustrojów.

Inna działalność zawodowa

Demain został wybrany prezesem Towarzystwa Mikrobiologii Przemysłowej w 1990 r. i został członkiem Narodowej Akademii Nauk (USA) w 1994 r., Meksykańskiej Akademii Nauk w 1997 r. i Węgierskiej Akademii Nauk w 2002 r. Był na Rady Gubernatorów Amerykańskiej Akademii Mikrobiologii , był członkiem Amerykańskiego Komitetu Narodowego Międzynarodowej Unii Nauk Mikrobiologicznych (IUMS) i był delegatem na Zgromadzenie Ogólne w Paryżu w 2002 roku. Był honorowym konsultantem Fujian Institute of Microbiology i Shanghai Institute of Pharmaceutical Industry w Chińskiej Republice Ludowej . Ponadto był członkiem naukowych rad doradczych Tetravitae Bioscience i Dyadic International, a także zasiadał w radzie doradczej Codexis, Inc.

Honory i nagrody

Demain otrzymał doktoraty honoris causa University of Leon (Hiszpania), Ghent University (Belgia), Technion (Izrael), Michigan State i University of Münster (Niemcy). W specjalnym wydaniu The Journal of Antibiotics z sierpnia 2010 r. Uhonorowano karierę Demaina, zauważając, że „zdobył i utrzymał renomę w dziedzinie mikrobiologii przemysłowej”.

Życie osobiste

Arny Demain był żonaty z Joanną (Kaye) Demain przez 68 lat; mieli dwoje dzieci, Pamelę i Jeffreya. Zmarł w wyniku powikłań COVID-19 .