Il biochimico americano Erwin Chargaff (nato nel 1905) ha scoperto che il DNA è il costituente primario del gene, contribuendo così a creare un nuovo approccio allo studio della biologia dell’ereditarietà.
Erwin Chargaff nacque in Austria l ‘ 11 agosto 1905. Si è laureato alla scuola superiore presso il Maximiliangynasium di Vienna e ha proceduto all’Università di Vienna. Nel 1928 ha ottenuto un dottorato in chimica dopo aver scritto una tesi sotto la supervisione di Fritz Feigl presso l’Istituto di Spath., Andò negli Stati Uniti nel 1928 come ricercatore Milton Campbell all’Università di Yale. Rimase fino al 1930, quando andò all’Università di Berlino come assistente nel dipartimento di salute pubblica. Nel 1933 si trasferì all’Istituto Pasteur di Parigi e nel 1935 tornò negli Stati Uniti per diventare assistente professore di biochimica alla Columbia University. Divenne professore ordinario 17 anni dopo e fu presidente del dipartimento dal 1970 al 1974, quando divenne professore emerito di biochimica.,
Il contributo più importante di Chargaff alla biochimica fu il suo lavoro con l’acido desossiribonucleico, più comunemente noto come DNA. Al momento stava lavorando non si sapeva che i geni erano composti da DNA. Invece, è stato generalmente accettato che i 20 aminoacidi che compongono la proteina nella cellula fossero i portatori di informazioni genetiche. Gli scienziati hanno ragionato che, poiché c’erano così tanti tipi diversi di amminoacidi nella cellula, potevano combinarsi in modi abbastanza diversi per formare una base sufficientemente complessa per il gene. Fu solo nel 1944 quando O. T., Avery ei suoi collaboratori hanno dimostrato che il DNA era un agente chiave nelle trasformazioni biologiche che Chargaff si rese conto che il DNA potrebbe in realtà essere un costituente importante del gene.
Erano già noti due fatti importanti sul DNA. Il primo era che è contenuto nel nucleo di ogni cellula vivente. Il secondo era che, oltre allo zucchero (2-desossiribosio) e al fosfato, il DNA è composto da due basi: pirimidine, di cui esistono due tipi (citosina e timina) e purine, di cui esistono anche due tipi (adenina e guanina)., Inoltre, sono stati recentemente sviluppati due importanti metodi sperimentali che coinvolgono la cromatografia della carta e l’assorbimento della luce ultravioletta.
Per testare l’idea che il DNA potrebbe essere un costituente primario del gene, Chargaff ha eseguito una serie di esperimenti. Ha frazionato i nuclei dalle cellule. Ha quindi isolato il DNA dai nuclei e lo ha suddiviso nei suoi acidi nucleici costituenti. Quindi, usando la cromatografia su carta, separò le purine e le pirimidine., Questo è stato fatto sulla base della solubilità delle sostanze analizzate (un pezzo di carta cromatografica viene immerso nella soluzione e i diversi componenti della soluzione percorrono diverse distanze sulla carta: il componente più solubile viaggia più lontano, fino alla sezione più secca della carta, e così via). Successivamente ha esposto i componenti separati della soluzione alla luce ultravioletta. Poiché ogni base assorbe la luce di una diversa lunghezza d’onda” caratteristica”, è stato in grado di determinare la quantità di basi presenti nel DNA.,
Ciò che Chargaff scoprì fu che adenina e timina esistono in proporzioni uguali in tutti gli organismi, così come citosina e guanina, ma che le proporzioni tra le due coppie differiscono a seconda dell’organismo. Queste relazioni sono solitamente espresse come segue: purine (adenina + guanina) uguali pirimidine (citosina + timina); adenina uguale timina; e guanina uguale citosina. Chargaff ha concluso che è in realtà il DNA nel nucleo della cellula che trasporta informazioni genetiche piuttosto che la proteina., La sua argomentazione era che, mentre c’erano solo quattro diversi acidi nucleici, al contrario di 20 proteine, il numero di diverse proporzioni in cui potevano esistere e i molti diversi ordini in cui potevano essere presenti sul filamento di DNA fornivano una base di complessità sufficiente per la formazione dei geni. Ha anche capito che ci devono essere tanti tipi diversi di molecole di DNA quante sono le specie.
Le conclusioni di Chargaff rivoluzionarono le scienze biologiche. Un risultato estremamente importante della sua scoperta fu che aiutò James D., Watson e Francis Crick del Cavendish Laboratory di Cambridge, Inghilterra, nella loro determinazione della struttura del DNA. Hanno ragionato che poiché adenina e timina esistono sempre nella stessa proporzione, devono sempre legarsi insieme, e allo stesso modo per citosina e guanina. Questa conclusione li ha portati a proporre una struttura a doppia elica per il DNA, per la quale hanno vinto il premio Nobel nel 1952., Il loro modello ha mostrato che il DNA è costituito da due fili di zucchero e fosfato (alternati su ciascun filo) con le basi pirimidiniche e puriniche attaccate a ciascun componente di zucchero e che legano i due fili insieme.
Anche se il suo interesse principale risiedeva nella cellula vivente e gli piaceva pensare a se stesso come un filosofo naturalista, Chargaff ha fatto ricerche in molte aree della biochimica. Ha lavorato molto con i lipidi, le molecole che formano i grassi, e in particolare ha studiato il ruolo dei complessi lipidico-proteici nel metabolismo., Ha anche lavorato con la proteina tromboplastica, l’enzima (catalizzatore biologico) che avvia la coagulazione del sangue.
Chargaff ha ricevuto lauree honoris causa dalla Columbia University e dall’Università di Basilea nel 1976. Membro di molte società scientifiche tra cui la National Academy of Science, è stato visiting professor in numerose università in tutto il mondo. Ha anche vinto molti premi, tra cui la medaglia Pasteur nel 1949, il Premio Charles Leopold Mayer dell’Accademia delle Scienze di Parigi nel 1963 e la medaglia Gregor Mendel nel 1973.,
Nei suoi ultimi anni Chargaff evitò la ricerca scientifica e si rivolse alla scrittura. Ha guadagnato popolarità in Europa per i suoi saggi premiati e conferenze” doomsday”. Piange più enfaticamente la perdita della” scienza eccellente ” nella società moderna. In un’intervista del 1985 per la rivista Omni Chargaff ha sottolineato il suo sgomento per l’evoluzione contemporanea della ricerca scientifica in una moderna merce commerciale. Ha ripetutamente negato qualsiasi amarezza nell’essere trascurato per il premio Nobel, nonostante il fatto che le sue scoperte abbiano posto la pietra angolare per il lavoro di Watson e Crick., Egli rifiuta ulteriormente qualsiasi confronto tra il loro lavoro e il suo.