Az amerikai biokémikus, Erwin Chargaff (született 1905) felfedezte, hogy a DNS a gén elsődleges alkotóeleme, ezáltal segít új megközelítés kialakításában az öröklődés biológiájának tanulmányozásában.
Erwin Chargaff Ausztriában született 1905. augusztus 11-én. Középiskolai tanulmányait a Bécsi Maximiliangynasiumban végezte, majd a Bécsi Egyetemen folytatta. 1928-ban kémiai doktori fokozatot szerzett, miután értekezést írt Fritz Feigl felügyelete alatt a Spath Intézetben., 1928-ban az Egyesült Államokba ment Milton Campbell kutatóként a Yale Egyetemen. 1930-ig maradt, amikor a Berlini Egyetemre ment, mint a közegészségügyi Osztály asszisztense. 1933-ban átkerült a párizsi Pasteur Intézetbe, 1935-ben visszatért az Egyesült Államokba, hogy a Columbia Egyetem biokémiai adjunktusa legyen. 17 évvel később egyetemi tanár lett, 1970-től 1974-ig a Tanszék elnöke, majd a biokémia emeritus professzora lett.,
Chargaff a biokémiához való legfontosabb hozzájárulása a dezoxiribonukleinsavval végzett munkája volt, ismertebb nevén DNS. Abban az időben, amikor dolgozott, nem volt ismert, hogy a gének DNS-ből állnak. Ehelyett általánosan elfogadott volt, hogy a 20 aminosav, amely a sejtben lévő fehérjét alkotja, a genetikai információ hordozói. A tudósok azzal érveltek, hogy mivel olyan sokféle aminosav volt a sejtben, elég különböző módon kombinálhatják a gén kellően összetett alapját. Csak 1944-ben, amikor O. T., Avery és munkatársai kimutatták, hogy a DNS kulcsfontosságú szerepet játszik a biológiai átalakulásokban, és Chargaff rájött, hogy a DNS valójában a gén egyik fő alkotóeleme lehet.
két fő tény már ismert a DNS-ről. Az első az volt, hogy minden élő sejt magjában található. A második az volt, hogy a cukor (2-dezoxiribóz) és a foszfát mellett a DNS két bázisból áll: pirimidinek, amelyek két típusa van (citozin és timin), valamint purinok, amelyek közül két típus is létezik (adenin és guanin)., Ezenkívül a közelmúltban két fontos kísérleti módszert fejlesztettek ki, amelyek a papírkromatográfiát és az ultraibolya fény abszorpcióját is magukban foglalják.
annak tesztelésére, hogy a DNS lehet a gén elsődleges alkotóeleme, Chargaff számos kísérletet végzett. Sejtmagokat frakcionált ki a sejtekből. Ezután izolálta a DNS-t a magokból, és lebontotta azt alkotó nukleinsavakká. Ezután papírkromatográfiával elválasztotta a purinokat és a pirimidineket., Ez az elemzett anyagok oldhatósága alapján történt (egy kromatográfiás papírt mártunk az oldatba, és az oldat különböző összetevői különböző távolságokat tesznek meg a papírig: a leginkább oldható komponens a legtávolabbi felfelé halad, a papír legszárazabb részéig stb.). Ezután az oldat különálló összetevőit ultraibolya fénynek tette ki. Mivel minden bázis elnyeli a különböző, “jellegzetes” hullámhosszú fényt, képes volt meghatározni, hogy mely bázisok vannak jelen a DNS-ben.,
amit Chargaff felfedezett, az az volt, hogy az adenin és a timin egyenlő arányban létezik minden szervezetben, mint a citozin és a guanin, de a két pár közötti arányok a szervezettől függően eltérőek. Ezeket a kapcsolatokat általában a következőképpen fejezzük ki: purinok (adenin + guanin) egyenlő pirimidinek (citozin + timin); adenin egyenlő timin; guanin egyenlő citozin. Chargaff arra a következtetésre jutott, hogy valójában a sejtmagban lévő DNS hordozza a genetikai információt, nem pedig a fehérjét., Érvelése az volt, hogy bár csak négy különböző nukleinsav volt, szemben a 20 fehérjével, a különböző arányok száma, amelyekben létezhetnek, és az a sok különböző rend, amelyben jelen lehetnek a DNS-szálon, a gének kialakulásához elegendő komplexitás alapját képezte. Azt is rájött, hogy annyi különböző típusú DNS-molekulának kell lennie, mint vannak fajok.
Chargaff következtetései forradalmasították a biológiai tudományokat. Felfedezésének egyik rendkívül fontos eredménye az volt, hogy segített James D-nek., Watson és Francis Crick az angliai Cambridge-ben működő Cavendish Laboratóriumban a DNS szerkezetének meghatározásában. Azzal érveltek, hogy mivel az adenin és a timin mindig azonos arányban létezik, mindig össze kell kapcsolódniuk, hasonlóan a citozin és a guanin esetében is. Ez a következtetés arra késztette őket, hogy javaslatot tegyenek a DNS kettős spirálszerkezetére, amelyért 1952-ben Nobel-díjat nyertek., Modelljükben DNS-t mutattak ki, amely két cukor-és foszfátszálból áll (váltakozva minden egyes szálon) az egyes cukorkomponensekhez csatolt pirimidin-és purinbázisokkal, és a két szálat összekapcsolják.
bár fő érdeklődése az élő sejt volt, és szerette magát természettudós filozófusnak tekinteni, Chargaff a biokémia számos területén végzett kutatásokat. Sok munkát végzett a lipidekkel, a zsírokat alkotó molekulákkal, különösen a lipid-fehérje komplexek szerepét tanulmányozta az anyagcserében., Dolgozott a tromboplasztikus fehérjével is, az enzimmel (biológiai katalizátorral), amely véralvadást kezdeményez.
Chargaff 1976-ban tiszteletbeli diplomát kapott a Columbia Egyetemen és a bázeli egyetemen. Számos tudományos társaság tagja, köztük a Nemzeti Tudományos Akadémia, a világ számos egyetemén vendégprofesszor volt. Számos díjat nyert, többek között 1949-ben a Pasteur-érmet, 1963-ban a Párizsi Tudományos Akadémia Charles Leopold Mayer-díját, 1973-ban pedig a Gregor Mendel-érmet.,
későbbi éveiben Chargaff tudományos kutatásokat folytatott és az íráshoz fordult. Európában népszerűségre tett szert díjnyertes esszéivel és” végítélet ” előadásaival. Leginkább a “kiváló tudomány” elvesztését gyászolja a modern társadalomban. Egy 1985-ös interjúban az Omni magazinnak Chargaff hangsúlyozta megdöbbenését a tudományos kutatás modern kereskedelmi árucikkre való modern fejlődésében. Többször tagadta, hogy bármilyen keserűséget figyelmen kívül hagyna a Nobel-Díj miatt, annak ellenére, hogy felfedezései megalapozták Watson és Crick munkáját., Visszautasít minden további összehasonlítást a munkájuk és a sajátjuk között.