De Amerikaanse biochemicus Erwin Chargaff (geboren 1905) ontdekte dat DNA het primaire bestanddeel van het gen is, waardoor een nieuwe benadering van de studie van de biologie van erfelijkheid werd gecreëerd.Erwin Chargaff werd geboren in Oostenrijk op 11 augustus 1905. Hij studeerde af aan het Maximiliangynasium in Wenen en ging naar de Universiteit van Wenen. In 1928 behaalde hij een doctoraat in de scheikunde na een proefschrift te hebben geschreven onder leiding van Fritz Feigl aan Spath ‘ s Institute., In 1928 ging hij naar de Verenigde Staten als Milton Campbell research fellow aan de Yale University. Hij bleef tot 1930, toen hij naar de Universiteit van Berlijn ging als assistent op het departement volksgezondheid. In 1933 stapte hij over naar het Pasteur Instituut in Parijs en in 1935 keerde hij terug naar de Verenigde Staten om assistent-hoogleraar biochemie te worden aan de Columbia-Universiteit. Hij werd 17 jaar later hoogleraar en was voorzitter van de afdeling van 1970 tot 1974, toen hij emeritus hoogleraar in de biochemie werd.,Chargaff ‘ s belangrijkste bijdrage aan de biochemie was zijn werk met deoxyribonucleïnezuur, beter bekend als DNA. Op het moment dat hij werkte was het niet bekend dat genen waren samengesteld uit DNA. In plaats daarvan werd algemeen aanvaard dat de 20 aminozuren die de proteã ne in de cel vormen de dragers van genetische informatie waren. Wetenschappers redeneerden dat omdat er zoveel verschillende soorten aminozuren in de cel waren, ze op genoeg verschillende manieren konden combineren om een voldoende complexe basis voor het gen te vormen. Het was pas in 1944 toen O. T., Avery en zijn collega ‘ s toonden aan dat DNA een belangrijk middel was in biologische transformaties.Chargaff realiseerde zich dat DNA in feite een belangrijk bestanddeel van het gen kon zijn.
twee belangrijke feiten waren al bekend over DNA. De eerste was dat het zich in de kern van elke levende cel bevindt. De tweede was dat, naast suiker (2-deoxyribose) en fosfaat, DNA uit twee basen bestaat: pyrimidines, waarvan er twee types zijn (cytosine en thymine), en purines, waarvan er ook twee types zijn (adenine en guanine)., Bovendien werden onlangs twee belangrijke experimentele methoden ontwikkeld met betrekking tot papierchromatografie en ultraviolet lichtabsorptie.
om het idee te testen dat DNA een primair bestanddeel van het gen zou kunnen zijn, voerde Chargaff een reeks experimenten uit. Hij fractioneerde kernen uit cellen. Vervolgens isoleerde hij het DNA van de kernen en brak het af in de samenstellende nucleïnezuren. Met behulp van papierchromatografie scheidde hij de purines en de pyrimidines., Dit werd gedaan op basis van de oplosbaarheid van de te analyseren stoffen (een stuk chromatografiepapier wordt in de oplossing gedompeld en de verschillende componenten van de oplossing reizen verschillende afstanden op het papier: de meest oplosbare component reist het verst omhoog, naar het droogste gedeelte van het papier, enzovoort). Vervolgens stelde hij de afzonderlijke componenten van de oplossing bloot aan ultraviolet licht. Omdat elke base licht absorbeert van een andere,” karakteristieke ” golflengte, was hij in staat om te bepalen hoeveel basen aanwezig zijn in DNA.,wat Chargaff ontdekte was dat adenine en thymine in gelijke verhoudingen in alle organismen voorkomen, net als cytosine en guanine, maar dat de verhoudingen tussen de twee paren verschillen afhankelijk van het organisme. Deze relaties worden meestal als volgt uitgedrukt: purines (adenine + guanine) zijn gelijk aan pyrimidines (cytosine + thymine); adenine is gelijk aan thymine; en guanine is gelijk aan cytosine. Chargaff trok de conclusie dat het in feite het DNA in de kern van de cel is dat genetische informatie eerder dan het eiwit draagt., Zijn argument was dat, terwijl er slechts vier verschillende nucleïnezuren waren, in tegenstelling tot 20 eiwitten, het aantal verschillende verhoudingen waarin ze konden bestaan en de vele verschillende orden waarin ze aanwezig konden zijn op de DNA-streng een basis van complexiteit vormden die voldoende was voor de vorming van genen. Hij realiseerde zich ook dat er zoveel verschillende soorten DNA-moleculen moeten zijn als er soorten zijn.de conclusies van Chargaff brachten een revolutie teweeg in de biologische wetenschappen. Een zeer belangrijk resultaat van zijn ontdekking was dat het James D. hielp., Watson en Francis Crick van het Cavendish Laboratory in Cambridge, Engeland, in hun bepaling van de structuur van DNA. Ze redeneerden dat omdat adenine en thymine altijd in dezelfde verhouding bestaan, ze altijd samen moeten binden, en op dezelfde manier voor cytosine en guanine. Deze conclusie bracht hen ertoe een dubbele helixstructuur voor DNA voor te stellen, waarvoor zij in 1952 de Nobelprijs wonnen., Hun model toonde DNA zoals samengesteld uit twee bundels van suiker en fosfaat (afwisselend op elke bundel) met de pyrimidine en purinebasissen in bijlage aan elke suikercomponent en het samen binden van de twee bundels.hoewel hij vooral geïnteresseerd was in de levende cel en hij zichzelf graag zag als een natuurfilosoof, deed Chargaff onderzoek op vele gebieden van de biochemie. Hij deed veel werk met lipiden, de moleculen die vetten vormen, en bestudeerde in het bijzonder de rol van lipide-eiwitcomplexen in het metabolisme., Hij werkte ook met tromboplastisch eiwit, het enzym (biologische katalysator) dat bloedstolling initieert.Chargaff ontving in 1976 eredoctoraten van de Columbia-universiteit en de Universiteit van Bazel. Een lid van vele wetenschappelijke verenigingen, waaronder de National Academy of Science, hij was een gastprofessor aan tal van universiteiten over de hele wereld. Hij won ook vele prijzen, waaronder de Pasteur medal in 1949, de Charles Leopold Mayer Prize van de Academie van Wetenschappen in Parijs in 1963, en de Gregor Mendel medal in 1973.,in zijn latere jaren schoof Chargaff wetenschappelijk onderzoek uit en begon te schrijven. Hij verwierf populariteit in Europa voor zijn prijswinnende essays en” doomsday ” lezingen. Hij rouwt zeer nadrukkelijk het verlies van” excellente wetenschap ” in de moderne samenleving. In een interview in 1985 voor Omni Magazine benadrukte Chargaff zijn ontzetting over de hedendaagse evolutie van wetenschappelijk onderzoek naar een moderne commerciële grondstof. Hij ontkende herhaaldelijk dat hij over het hoofd werd gezien voor de Nobelprijs, ondanks het feit dat zijn ontdekkingen de hoeksteen vormden voor het werk van Watson en Crick., Hij verwerpt verder elke vergelijking tussen hun werk en het zijne.