amerykański biochemik Erwin Chargaff (ur. 1905) odkrył, że DNA jest podstawowym składnikiem genu, pomagając w ten sposób stworzyć nowe podejście do badania biologii dziedziczności.
Erwin Chargaff urodził się 11 sierpnia 1905 roku w Austrii. Ukończył szkołę średnią w Maximiliangynasium w Wiedniu i studiował na Uniwersytecie Wiedeńskim. W 1928 uzyskał stopień doktora chemii po napisaniu pracy dyplomowej pod kierunkiem Fritza Feigla w Instytucie Spatha., W 1928 wyjechał do Stanów Zjednoczonych jako Milton Campbell research fellow na Uniwersytecie Yale ' a. Pozostał tam do 1930 roku, kiedy to wyjechał na Uniwersytet w Berlinie jako asystent w Departamencie Zdrowia Publicznego. W 1933 przeniósł się do Instytutu Pasteura w Paryżu, a w 1935 powrócił do Stanów Zjednoczonych, by zostać adiunktem biochemii na Uniwersytecie Columbia. 17 lat później został profesorem zwyczajnym, a w latach 1970-1974 był kierownikiem Katedry Biochemii.,
najważniejszym wkładem Chargaffa w biochemię były jego prace z kwasem deoksyrybonukleinowym, bardziej znanym jako DNA. W czasie jego pracy nie było wiadomo, że geny składają się z DNA. Zamiast tego ogólnie przyjęto, że 20 aminokwasów, które tworzą białko w komórce, było nośnikami informacji genetycznej. Naukowcy stwierdzili, że ponieważ w komórce jest tak wiele różnych rodzajów aminokwasów, mogą one łączyć się na tyle różnych sposobów, aby stworzyć wystarczająco złożoną podstawę dla genu. Dopiero w 1944 roku O. T., Avery i jego współpracownicy pokazali, że DNA jest kluczowym czynnikiem w przemianach biologicznych, które Chargaff zdał sobie sprawę, że DNA może być głównym składnikiem genu.
znane były już dwa główne fakty na temat DNA. Pierwszym było to, że jest zawarta w jądrze każdej żywej komórki. Po drugie, oprócz cukru (2-deoksyryboza) i fosforanu, DNA składa się z dwóch zasad: pirymidyn, których istnieją dwa typy (cytozyna i tymina) i puryn, których istnieją również dwa typy (adenina i guanina)., Ponadto niedawno opracowano dwie ważne metody eksperymentalne obejmujące chromatografię papierową i absorpcję światła ultrafioletowego.
aby sprawdzić, czy DNA może być głównym składnikiem genu, Chargaff przeprowadził serię eksperymentów. Rozdzielił jądra z komórek. Następnie wyizolował DNA z jąder i rozpadł je na jego składowe kwasy nukleinowe. Następnie, za pomocą chromatografii papierowej, rozdzielił puryny i pirymidyny., Dokonano tego na podstawie rozpuszczalności analizowanych substancji (kawałek papieru chromatograficznego zanurza się w roztworze, a różne składniki roztworu przemieszczają się w różnych odległościach w górę papieru: najbardziej rozpuszczalny Składnik przemieszcza się najdalej w górę, do najsuchszej części papieru, i tak dalej). Następnie wystawił oddzielne składniki roztworu na działanie światła ultrafioletowego. Ponieważ każda baza absorbuje światło o innej,” charakterystycznej ” długości fali, był w stanie określić, ile zasad jest obecnych w DNA.,
Chargaff odkrył, że adenina i tymina istnieją w równych proporcjach we wszystkich organizmach, podobnie jak cytozyna i guanina, ale proporcje między dwiema parami różnią się w zależności od organizmu. Związki te są zwykle wyrażane w następujący sposób: puryny (adenina + guanina) równe pirymidyny (cytozyna + tymina); adenina równa się tymina; a guanina równa się cytozyna. Chargaff wyciągnął wniosek, że w rzeczywistości to DNA w jądrze komórki przenosi informację genetyczną, a nie białko., Jego argumentacja była taka, że chociaż istnieją tylko cztery różne kwasy nukleinowe, w przeciwieństwie do 20 białek, to liczba różnych proporcji, w których mogą one istnieć i wiele różnych rzędów, w których mogą być obecne na nici DNA, dostarczyła podstawy złożoności wystarczającej do tworzenia genów. Zdał sobie również sprawę, że musi być tyle różnych rodzajów cząsteczek DNA, ile gatunków.
wnioski Chargaffa zrewolucjonizowały nauki biologiczne. Jednym z niezwykle ważnych rezultatów jego odkrycia było to, że pomógł on Jamesowi D., Watson i Francis Crick z Cavendish Laboratory w Cambridge w Anglii, w ich determinacji struktury DNA. Stwierdzili oni, że ponieważ adenina i tymina zawsze istnieją w tej samej proporcji, muszą zawsze wiązać się ze sobą, podobnie jak cytozyna i guanina. Ten wniosek skłonił ich do zaproponowania struktury podwójnej helisy DNA, za którą otrzymali Nagrodę Nobla w 1952 roku., Ich model wykazał, że DNA składa się z dwóch nici cukru i fosforanu (na przemian w każdej nici) z zasadami pirymidynowymi i purynowymi przyłączonymi do każdego składnika cukru i wiążącymi obie nici razem.
choć jego głównym zainteresowaniem była żywa komórka i lubił myśleć o sobie jako o filozofie naturalistycznym, Chargaff prowadził badania w wielu dziedzinach biochemii. Wykonał wiele pracy z lipidami, cząsteczkami, które tworzą tłuszcze, a w szczególności badał rolę kompleksów lipidowo-białkowych w metabolizmie., Pracował również z białkiem tromboplastycznym, enzymem (katalizatorem biologicznym), który inicjuje krzepnięcie krwi.
Chargaff otrzymał tytuły honorowe Uniwersytetu Columbia i Uniwersytetu w Bazylei w 1976 roku. Członek wielu towarzystw naukowych, w tym National Academy of Science, był profesorem wizytującym na wielu uniwersytetach na całym świecie. Był również laureatem wielu nagród, m.in. medalu Pasteura w 1949 roku, Nagrody im. Karola Leopolda Mayera Akademii Nauk w Paryżu w 1963 roku oraz medalu Gregora Mendla w 1973 roku.,
w późniejszych latach Chargaff porzucił badania naukowe i zwrócił się ku pisarstwu. Zdobył popularność w Europie za swoje nagradzane eseje i wykłady „doomsday”. Najbardziej dobitnie opłakuje utratę „doskonałej nauki” we współczesnym społeczeństwie. W wywiadzie z 1985 roku dla magazynu Omni Chargaff podkreślił swoje zaniepokojenie współczesną ewolucją badań naukowych nad nowoczesnym towarem komercyjnym. Wielokrotnie zaprzeczał wszelkiej goryczy, że został przeoczony do Nagrody Nobla, pomimo faktu, że jego odkrycia położyły kamień węgielny pod pracę Watsona i Cricka., Odrzuca dalsze porównywanie ich pracy z własną.