Severo Ochoas förmåga att syntetisera RNA i laboratoriet innebar att forskare för första gången lyckades kombinera molekyler i en kedja utanför en levande organism, en kunskap som senare skulle visa sig vara ett viktigt steg för att göra det möjligt för forskare att skapa liv i ett provrör. För detta arbete fick Ochoa Nobelpriset 1959. Förutom sitt laboratoriearbete undervisade Ochoa, som utbildades till läkare i Spanien, i biokemi och farmakologi för många generationer av medicinstudenter vid New York University.
Severo Ochoa föddes den 24 september 1905 i Luarca, en liten stad i norra Spanien. Ochoa fick sitt namn efter sin far, en advokat, och var den yngsta sonen i familjen. Han bodde i denna bergsstad tills han var sju år gammal, då hans föräldrar bestämde sig för att flytta till Málaga i Spanien. Flytten gav den unge Severo tillgång till en privatskoleutbildning som förberedde honom för inträde till Málaga College, som kan jämföras med en amerikansk high school. Vid den här tiden visste Ochoa att han så småningom skulle göra karriär inom vetenskapen; den enda frågan i hans huvud var vilket område han skulle specialisera sig på. Eftersom Ochoa tyckte att matematiken på Málaga College var mycket krävande beslutade han sig för att inte satsa på en ingenjörskarriär, där sådana färdigheter skulle vara nödvändiga. Istället planerade han att börja med biologi. Efter att Ochoa fått sin kandidatexamen från Málaga 1921 ägnade han ett år åt att studera de förkunskapskurser som krävdes för läkarutbildningen, på den tiden fysik, kemi, biologi och geologi. År 1923 skrev han in sig vid Madrids universitets medicinska fakultet.
I Madrid hade Ochoa drömmar om att studera under den spanske neurohistologen Santiago Rámon y Cajal, men dessa drömmar grusades snabbt när han upptäckte att den 70-årige histologiprofessorn hade dragit sig tillbaka från undervisningen, även om han fortfarande hade ett laboratorium i Madrid. Ochoa tvekade dock att närma sig Cajal även på laboratoriet, eftersom han trodde att den äldre mannen skulle vara för upptagen för att bry sig om en oviktig student. I slutet av sitt andra år på läkarutbildningen hade Ochoa ändå bekräftat sin önskan att bedriva biologisk forskning och hoppade på en av sina professors erbjudanden om arbete i ett närliggande laboratorium.
Läkarutbildningen i sig innehöll inga forskningsanläggningar, men Ochoas fysiologilärare drev ett litet forskningslaboratorium under överinseende av rådet för vetenskaplig forskning en kort bit därifrån. Tillsammans med en klasskamrat behärskade Ochoa först den relativt rutinmässiga laboratorieuppgiften att isolera kreatinin – en vit, kristallin förening – från urin. Därefter övergick han till den mer krävande uppgiften att studera funktionen och ämnesomsättningen av kreatin, ett kvävehaltigt ämne, i muskler. Sommaren efter sitt fjärde år på läkarutbildningen tillbringade han i ett laboratorium i Glasgow för att fortsätta arbetet med detta problem. Ochoa tog sin läkarexamen 1929.
I ett försök att fördjupa sin vetenskapliga utbildning ansökte Ochoa om ett postdoktoralt stipendium där han arbetade under Otto Meyerhof vid Kaiser-Wilhelm-institutet i en förort till Berlin. Även om rådet för vetenskaplig forskning hade erbjudit honom ett stipendium för att bedriva dessa studier, tackade Ochoa nej till deras erbjudande om stöd eftersom han hade råd att betala själv. Han ansåg att pengarna borde ges till någon som var mer behövande än han själv. Ochoa uppskattade sitt arbete under Meyerhof och stannade kvar i Tyskland i ett år.
Den 8 juli 1931 gifte han sig med Carmen García Cobian, dotter till en spansk advokat och affärsman, och flyttade med sin nygifta hustru till England, där han hade ett stipendium från universitetet i Madrid för att studera vid Londons National Institute for Medical Research. I England träffade Ochoa Sir Henry Hallett Dale, som senare skulle vinna Nobelpriset i medicin 1936 för sin upptäckt av den kemiska överföringen av nervimpulser. Under sitt första år vid institutet studerade Ochoa enzymet glyoxalas, och året därpå började han arbeta direkt under Dale och undersökte hur binjurarna påverkade kemin vid muskelsammandragningar. År 1933 återvände han till sitt alma mater, universitetet i Madrid, där han utnämndes till docent i fysiologi och biokemi.
Inom två år accepterade Ochoa en ny tjänst. En av cheferna för medicinska institutionen planerade att starta ett institut för medicinsk forskning med avdelningar för biokemi, fysiologi, mikrobiologi och experimentell medicin. Institutet skulle delvis stödjas av universitetet i Madrid, som erbjöd det utrymme i en av sina nya byggnader för den medicinska fakulteten, och delvis av rika mecenater, som planerade att tillhandahålla en betydande budget för utrustning, löner och förnödenheter. Direktören för det nya institutet erbjöd den unge Ochoa att leda avdelningen för fysiologi, vilket han accepterade, och gav honom en personalstyrka på tre personer. Några månader efter att Ochoa börjat arbeta utbröt dock inbördeskriget i Spanien. För att kunna fortsätta sitt arbete beslöt Ochoa att lämna landet i september 1936. Han och hans fru emigrerade till Tyskland, som knappast var ett stabilt land i slutet av 1936.
När Ochoa anlände fann han att hans mentor Meyerhof, som var jude, var utsatt för stora politiska och personliga påtryckningar. Den tyske vetenskapsmannen hade inte låtit detta störa hans arbete, även om Ochoa till sin förvåning upptäckte att den typ av forskning som Meyerhof bedrev hade förändrats dramatiskt under de sex år som gått sedan han såg honom senast. Som han skrev om laboratoriet i en tillbakablick för Annual Review of Biochemistry: ”När jag lämnade det 1930 var det i princip ett fysiologilaboratorium; man kunde se muskler som ryckte överallt. År 1936 var det ett biokemiskt laboratorium. Glykolys och jäsning i muskel- eller jästextrakt eller delreaktioner av dessa processer som katalyseras av renade enzymer, var de huvudsakliga studieobjekten.” Meyerhofs ändrade forskningsinriktning påverkade Ochoas eget arbete, även om han studerade i laboratoriet i mindre än ett år innan Meyerhof flydde till Frankrike.
För att Meyerhof skulle ge sig av såg han dock till att hans skyddsling inte blev strandsatt genom att ordna så att Ochoa fick ett sexmånaders stipendium vid Marine Biological Laboratory i Plymouth, England. Även om stipendiet bara varade ett halvår trivdes Ochoa där, inte minst eftersom hans fru Carmen började arbeta tillsammans med honom i laboratoriet. Deras samarbete ledde senare till att de publicerade en gemensam artikel i Nature. Efter sex månader var dock Ochoa tvungen att gå vidare, och vänner på laboratoriet hittade en tjänst som forskningsassistent vid Oxfords universitet åt honom. Två år senare, när England gick in i kriget, flyttade Oxfords biokemiska avdelning över alla sina ansträngningar till krigsforskning i vilken Ochoa, som utlänning, inte kunde delta. Så 1940 tog Ochoa upp sina staplar igen, den här gången för att korsa Atlanten och arbeta i Carl Ferdinand Coris och Gerty T. Coris laboratorium i St Louis. Cori-laboratoriet, som ingick i Washington University School of Medicine, var känt för sin banbrytande forskning om enzymer och sitt arbete med intermediär metabolism av kolhydrater. Detta arbete innebar att man studerade de biokemiska reaktioner i vilka kolhydrater producerar energi för celldrift. Ochoa arbetade där i ett år innan New York University övertalade honom att flytta österut för att ta ett jobb som forskningsassistent i medicin vid Bellevue Psychiatric Hospital, där han för första gången skulle ha doktorander och postdoktorander som arbetade under honom.
1945 befordrades Ochoa till biträdande professor i biokemi vid den medicinska fakulteten. Två år senare när professorn i farmakologi gick i pension erbjöds Ochoa möjligheten att efterträda honom, och lockad av löftet om nytt laboratorieutrymme tackade han ja. Han förblev ordförande i nio år och tog ett sabbatsår 1949 för att vara gästprofessor vid University of California. Hans administrativa arbete hindrade honom dock inte från att fullfölja sina forskningsintressen inom biokemi. I början av 1950-talet isolerade han en av de kemiska föreningar som krävs för att fotosyntesen ska kunna ske, trifosfopyridinnukleotid, känd som TPN. Ochoa fortsatte sitt intresse för intermediär metabolism och utvidgade Hans Adolf Krebs arbete, som lade fram idén om en cykel genom vilken maten metaboliseras till adenosintrifosfat, eller ATP, den molekyl som ger energi till cellen. Den spanske forskaren upptäckte att en glukosmolekyl som förbrändes med syre producerade 36 ATP-molekyler. När ordföranden för den biokemiska avdelningen avgick 1954 tog Ochoa denna möjlighet att återvända till avdelningen på heltid som ordförande och ordinarie professor.
När Ochoa väl var mer förankrad i den biokemiska forskningen vände han sig till ett nytt område: det snabbt växande området för forskning om desoxyribonukleinsyra (DNA). Tidigare under hans karriär hade enzymer varit de heta nya molekylerna för biokemister att studera; nu, efter James Watsons och Francis Cricks kritiska arbete 1953, var nukleinsyror fascinerande för forskare inom området. Ochoa var inget undantag. Med utgångspunkt i sitt tidigare arbete med enzymer började Ochoa undersöka vilka enzymer som spelade en roll i skapandet av nukleinsyror i kroppen. Även om de flesta enzymer hjälper till att bryta ner material visste Ochoa att han letade efter ett enzym som hjälpte till att kombinera nukleotider till de långa kedjor som var nukleinsyror. När han väl hade isolerat dessa molekyler hoppades han att han skulle kunna syntetisera RNA och DNA i laboratoriet. År 1955 hittade han ett bakterieenzym i avloppsvatten som verkade spela just en sådan roll. När han tillsatte detta enzym till en lösning av nukleotider upptäckte han att lösningen blev trögflytande, som gelé, vilket tydde på att RNA verkligen hade bildats i skålen. Året därpå tillämpade Arthur Kornberg, som hade studerat tillsammans med Ochoa 1946, dessa metoder för att syntetisera DNA.
1959, fem år efter att han tillträtt som chef för den biokemiska avdelningen, delade Ochoa Nobelpriset i fysiologi eller medicin med Kornberg, för deras arbete med att upptäcka de enzymer som hjälper till att producera nukleinsyror. Ochoa var särskilt glad över att dela priset med sin gamla kollega, men vid den här tiden var han inte främmande för akademiska utmärkelser. Ochoa hade flera hederstitlar från både amerikanska och utländska universitet, bland annat Oxford, och hade också fått Carl Neuberg-medaljen i biokemi 1951 och Charles Leopold Mayer-priset 1955. Ochoa var ordförande för NYU:s biokemiska avdelning i 20 år, fram till sommaren 1974, strax före sin sjuttioårsdag. När han gick i pension från denna post avvisade han institutionens erbjudande att göra honom till professor emeritus och föredrog att stanna kvar som ordinarie professor. Men inte ens det kunde hålla Ochoa tillräckligt sysselsatt. År 1974 gick han till Roche Institute of Molecular Biology i New Jersey.
1985 återvände han till sitt hemland Spanien som professor i biologi vid University Autonoma i Madrid för att fortsätta sin livslånga fascination för biokemisk forskning. Vid 75 års ålder skrev Ochoa en tillbakablick på sitt liv som han titulerade ”Pursuit of a Hobby”. I inledningen till detta verk förklarade han sitt val av titel: vid en fest som gavs på 40-talet för att hedra två nobelpristagare i kemi angav Ochoa sin hobby i gästregistret som biokemi, trots att han var professor i farmakologi vid New York University. Sir Henry Dale, en av festens hedersgäster, skämtade: ”Nu när han är farmakolog har han biokemi som hobby”. Ochoa avslutade denna berättelse med att säga: ”I mitt liv har biokemi varit min enda och verkliga hobby.”
Severo Ochoa avled i Madrid den 1 november 1993.