La investigación de Erwin Chargaff allanó el camino para los descubrimientos de la estructura del ADN y su método de replicación.
su observación de que el ADN varía de especie a especie hizo altamente creíble que el ADN fuera material genético.
su IDENTIFICACIÓN de Relaciones 1:1 en las bases del ADN permitió a James Watson y Francis Crick ver cómo estas bases se insertaban en la doble hélice y cómo el ADN podía actuar como una plantilla para copias de sí mismo.,
Beginnings
Erwin Chargaff nació en una familia adinerada el 11 de agosto de 1905, en la ciudad de Czernowitz, una de las capitales de Provincia de Austria-Hungría. La ciudad está ahora en Ucrania.
El padre de Erwin era Hermann Chargaff, que era dueño de un pequeño banco privado. Su madre era Rosa Silberstein. Sus padres eran judíos austríacos de Habla Alemana y bien educados. Tuvieron dos hijos: Erwin y su hermana menor Greta.
Erwin disfrutó de una infancia cómoda, aunque preocupó a sus padres por tomarse mucho tiempo para aprender a hablar., La casa familiar estaba amueblada con una pequeña biblioteca, cuyos libros fueron una fuente de constante fascinación e inspiración para Erwin a medida que crecía.
Cuando Erwin tenía cinco años, el banco de su padre se encontró con dificultades financieras-el dinero había sido malversado por los empleados – y su padre tuvo que buscar un trabajo.
La Primera Guerra Mundial comenzó en julio de 1914. Los encargados estaban de vacaciones en un centro turístico del Mar Báltico cuando llegaron informes de que el ejército ruso estaba a punto de capturar Czernowitz. Abandonando cualquier esperanza de regresar a casa, hicieron otros planes.,
Viena, escuela y Cultura
se dirigieron a Viena, la capital de Austria. Erwin llegó a Viena alrededor de su noveno cumpleaños y llegó a considerarla como su ciudad natal.
fue educado en una de las mejores escuelas de Viena – el Maximiliansgymnasium – y le encantó. Se le enseñó Griego y latín, sobresaliendo en ambos idiomas. Irónicamente, para alguien que tardó tanto tiempo en pronunciar sus primeras palabras, resultó ser extraordinariamente talentoso para aprender nuevos idiomas: finalmente dominaría quince.,
la escuela no enseñaba mucha física y no había química en absoluto. La ciencia se restringió principalmente a la historia natural. Fuera de la escuela, Erwin se unió a los Boy Scouts y continuó leyendo ávidamente, pasando por la mayor parte de la literatura clásica occidental.
» mi verdadera lectura comenzó, creo, en 1920, cuando mi madre me regaló las obras completas de Goethe en los dieciséis volúmenes de la hermosa edición de Insel. Todavía están en pie, mucho leído en mis estantes.,»
Erwin pasó noches inolvidables escuchar óperas y ver obras de Mozart dirigido por Richard Strauss. Paseaba por las calles de Viena por la noche con su amigo Albert Fuchs discutiendo literatura y poesía. Admiraba particularmente las obras de Karl Kraus, quien ha sido descrito como «el maestro del ridículo venenoso» y asistiría a recitales del propio Kraus.,
Universidad
deleitándose en todas las cosas intelectuales, Erwin Chargaff estaba claramente destinado a la academia. A la edad de 18 años, sin embargo, todavía no estaba seguro de lo que debía estudiar. No pensaba que sería un buen médico; odiaba la idea de convertirse en maestro; la ley era buena solo para hacer negocios y encontró el comercio poco atractivo.
al final eligió la química, porque no sabía nada al respecto. Además, un tío Rico poseía fábricas de alcohol donde podría ser empleado algún día como químico si necesitaba un trabajo.,
Chargaff pasó cinco años estudiando en la Universidad de Viena. En el verano de 1928, a los 23 años, se graduó con un doctorado en química.
En general, dijo que no le gustaba la química mucho menos de lo que esperaba. Su tesis fue sobre los complejos de plata orgánica y la reacción del yodo con azidas.
mientras estudiaba para su doctorado, Chargaff preguntó sobre artículos publicados en el Journal of the American Chemical Society, pero se le dijo que no se molestara, ¡nadie publicó nunca nada útil en él!
los años 1920 fueron tiempos inestables en Austria., La inflación fue desenfrenada, alcanzando el 2.500 por ciento en 1922. En 1927 hubo graves disturbios en Viena. Mientras tanto, las universidades producían muchos más graduados que puestos de trabajo.
detenido en América
El Camino de menor resistencia parecía ser continuar con la química, pero no en Austria.
Chargaff hizo una solicitud exitosa para la Beca de investigación Milton Campbell en Química Orgánica. A pesar de que anteriormente se le dijo que no se había hecho química útil en Estados Unidos, pronto navegó hacia Nueva York., Al llegar en el otoño de 1928, en lugar de recibir una cálida bienvenida, fue retenido en espera de la deportación.
personas en espera de ser deportadas de Ellis Island en la década de 1920.
Un oficial de inmigración había notado que el título de Chargaff era Doctor. El oficial razonó que si Chargaff era un médico, entonces la visa de estudiante que estaba usando debe ser vista con sospecha.
Después de pasar unos días incómodos en Ellis Island, Chargaff fue rescatado por Treat Johnson, profesor de Química en la Universidad de Yale.,
Yale
entre 1928 y 1930, Chargaff trabajó con éxito con Rudolph Anderson de Yale, publicando siete artículos, descubriendo dos ácidos grasos de cadena ramificada y estudiando la bacteria de la tuberculosis.
desafortunadamente, él y su esposa austriaca extrañaron su hogar-la vida en Estados Unidos era deprimente. Regresaron a Europa en el verano de 1930.
Berlin
Chargaff pasó dos años y medio en Berlín, llevando a cabo investigaciones independientes en el Instituto de higiene de la Universidad de Berlín., Fue excepcionalmente feliz durante este período, aunque señaló que Berlín era una ciudad de tremendos contrastes – esplendor cultural desfilando inquieto en una ciudad atribulada por la agitación financiera y la agitación política.
en enero de 1933, el encargado de 27 años vio a Adolf Hitler convertirse en Canciller de Alemania. Chargaff vio un futuro sombrío para Alemania y para los judíos en Alemania.
en marzo de 1933, recibió una carta invitándole a trabajar en el Instituto Pasteur de París. En un mes, él y su esposa se habían mudado a París. Allí trabajó en pigmentos bacterianos y polisacáridos.,
pronto Chargaff notó que los extranjeros, que llegaban a París en gran número desde varias partes de Europa, se referían a ellos como métèque, una palabra poco amistosa que se refería a las personas de origen del Sur de Europa. Chargaff decidió que había llegado el momento de moverse una vez más.
America Again-Columbia and Blood
y así, para su asombro, Chargaff y su esposa regresaron a América, el país desalentador que estaban tan contentos de dejar cuatro años antes.,
en 1935, Chargaff comenzó a trabajar como bioquímico en la Universidad de Columbia De Nueva York, convirtiéndose en profesor asistente en 1938. Entre 1936 y 1948 estudió coagulación sanguínea.en 1944, Chargaff se dio cuenta de la investigación llevada a cabo por Oswald Avery y sus colegas en el Instituto Rockefeller de Nueva York. El experimento Avery–MacLeod–McCarty sugirió que los genes-el código hereditario pasado de padres a hijos-estaban hechos de ADN.,
aunque el trabajo de Avery fue recibido por la mayoría de los científicos con escepticismo, Chargaff fue uno de los pocos que lo abrazó inmediatamente. Decidió terminar todo en lo que había estado trabajando y cambiar el enfoque de su laboratorio al ADN.
Chargaff también había sido influenciado por el gran físico cuántico Erwin Schrödinger en su libro de 1944 What is Life? Schrödinger propuso que el gen era un código hereditario.
Chargaff no fue el único científico cautivado por lo que es la vida? Otros devotos incluyeron a James Watson y Francis Crick., En 1944, Watson tenía 16 años y estudiaba biología en la Universidad de Chicago; Crick tenía 28 años y llevaba a cabo investigaciones para la Marina Real Británica después de abandonar su doctorado en física al estallar la Segunda Guerra Mundial.
las reglas de Chargaff
Chargaff creía que el experimento de Avery indicaba que las especies vivas diferían debido a diferencias en su ADN. Ahora buscó evidencia en apoyo de esta creencia.
trabajando con varios colegas, incluyendo Ernst Vischer y Charlotte Green, Chargaff comenzó a obtener resultados interesantes en 1947., Chargaff preparó el ADN, mientras que Vischer y Green utilizaron la cromatografía de partición para separarlo en sus componentes para el análisis por espectrofotometría ultravioleta. Aunque sus primeros resultados fueron bastante toscos, Chargaff se tranquilizó: parecían sugerir que había diferencias reales en el ADN tomado de diferentes especies.
en esta etapa Chargaff imaginó una molécula de ADN como una tira de Moebius que podría dividirse a lo largo de su línea central con cada una de las dos mitades heredando la topología de torsión de la tira padre.,
en 1947 Chargaff creía que el ADN podría tener la topología de una tira de Moebius. Si escindiera a lo largo de su línea central, mostrada en rojo, cada mitad heredaría la topología de la molécula madre.
bases del ADN
en 1949, Chargaff tenía la confianza suficiente para centrar su atención en las bases del ADN.
en las décadas de 1880 y 1890 Albrecht Kossel en la Universidad de Berlín había demostrado que el ADN contiene cuatro bases (en el sentido ácido-base): adenina, citosina, guanina y timina – generalmente abreviadas A, C, G Y T.,
Un nucleótido de ADN. Cuatro nucleótidos son posibles, cada uno con una base diferente: a, C, G O T.
a finales de la década de 1920, Phoebus Levene en Nueva York había demostrado que el ADN consiste en una cadena muy larga Hecha de unidades químicas repetidas de la forma fosfato-azúcar-base.
llamó a estas unidades repetitivas nucleótidos.
Cada molécula de ADN está formado por un gran número de estos nucleótidos ensartados como segmentos de un collar.,
en una cadena de ADN un gran número de unidades de nucleótidos individuales se unen en una cadena larga.
se puede ver en la imagen de arriba que, dependiendo del orden de los nucleótidos, es posible que el código de cuatro letras de las bases para deletrear mensajes.
descubrimiento principal 1: diferentes especies tienen diferentes cantidades de Bases
en 1949, Chargaff descubrió que las proporciones de bases en el ADN dependen de la especie de la que proviene el ADN. Esto fue una ruptura importante de lo que los científicos habían creído hasta entonces.,
Phoebus Levene, el trabajador más respetado en el campo, había insistido erróneamente en que las proporciones de las bases del ADN no variaban de especie a especie. Esto significaba, dijo, que el ADN no tenía la variación necesaria para ser material genético.
Chargaff dijo que el número de posibles arreglos de bases era realmente enorme y por lo tanto el ADN podría muy bien ser el agente de la herencia.
descubrimiento principal 2: relaciones fijas de Bases
Chargaff descubrió que en el ADN de cualquier fuente la cantidad de T era igual a A. También, la cantidad de C era igual a G.,
aunque puede haber pensado que estas proporciones insinuaban que T siempre estaba físicamente emparejado o conectado a A, y C A G, no lo sugirió.
reglas de Chargaff
estos descubrimientos llegaron a conocerse como reglas de Chargaff:
- En cualquier especie la proporción de A:T es 1:1 y G:C es 1:1
- otras proporciones como A:G, por ejemplo, varían de especie a especie
«empecé a darme cuenta de lo únicas que eran las regularidades que habíamos descubierto, traté, por supuesto, de entender lo que todo significaba, pero no llegué muy lejos., Intenté construir modelos moleculares de los nucleótidos ran me quedé sin átomos y aún más de paciencia Thus así perdí la oportunidad de ser consagrado en los diversos salones de la fama de los museos de ciencia.»
Chargaff, Watson, and Crick
Chargaff met Watson and Crick informally in Cambridge, UK, in May 1952.
Chargaff conversó con ellos sobre su trabajo, incluyendo las relaciones 1: 1. Crick, que no había sabido sobre el trabajo de Chargaff, estaba muy entusiasmado con las relaciones 1: 1., Instantáneamente reconoció que insinuaba que la estructura del ADN tenía bases emparejadas y que las bases emparejadas sugerían un mecanismo de replicación de llave y cerradura de cortesía.
Chargaff encontró que Watson y Crick no eran impresionantes, no le gustaban. Su comprensión del ADN le pareció risible. Crick apareció como un «chismoso de carreras», «un parloteo sin parar», mientras que Watson dijo «nada de importancia».»Solo más tarde Chargaff se dio cuenta de lo mal que los había subestimado.
menos de un año después de conocer a Chargaff, Watson y Crick habían descifrado el código de doble hélice de DNA., Aunque citaron uno de los documentos de Chargaff en su famoso documento de ADN de 1953 en Nature, Chargaff creía que Watson y Crick no le dieron suficiente crédito a su trabajo. También se convenció de que su conversación con ellos en 1952 había sido la clave para su descubrimiento de la estructura del ADN. Su amargura con Watson y Crick se hizo palpable.,
» tenían una enorme ambición y agresividad, junto con una ignorancia casi completa y un desprecio por la química a un desprecio que más tarde tendría una influencia nefasta en el desarrollo de la ‘biología molecular.'»
la Guerra de Chargaff contra la biología Molecular
Chargaff comenzó a despreciar todo el campo de la biología molecular, declarando que la naturaleza nunca se entendería simplemente estudiando moléculas., Libró una guerra implacable contra la biología molecular por el resto de su vida.
en octubre de 1957, actuando como árbitro para el Journal of Biological Chemistry, rechazó dos artículos del microbiólogo Arthur Kornberg.
pronto estos mismos papeles ganarían a Kornberg el Premio Nobel de Medicina. Describieron cómo Kornberg y sus colegas habían aislado una enzima-ADN polimerasa – que añadía nucleótidos adicionales al ADN en un tubo de ensayo, multiplicando la cantidad de ADN por un factor de 10.,
Kornberg se quejó a la revista sobre el rechazo, describiéndolo como:
» unique único en mi experiencia. Es despectivo, insultante; en algunos lugares incluso puede ser malicioso.»
después de argumentar sin éxito contra el rechazo, Kornberg retiró los documentos.
en julio de 1958, un nuevo editor se hizo cargo del Journal of Biological Chemistry. Inmediatamente desechó las objeciones de Chargaff a los documentos de Kornberg y los publicó. El Premio Nobel de Kornberg le siguió en 1959.,
No Nobel para Chargaff
El Premio Nobel de Kornberg exasperó a Chargaff, pero lo peor fue seguir.
El trabajo de ADN de Chargaff, como el de Oswald Avery, nunca fue reconocido por el Comité del Premio Nobel. Esto fue sorprendente, dado el papel fundamental que su investigación jugó en el descubrimiento de la estructura del ADN y el mecanismo de replicación. Existe la sospecha-como en el caso de Fred Hoyle-de que las opiniones abiertas de Chargaff construyeron una barrera impenetrable entre él y el Comité Nobel.,
Cuando Watson, Crick y Maurice Wilkins fueron galardonados con el Premio Nobel de Medicina en 1962, Chargaff estaba fuera de sí con furia. Se retiró a los márgenes de la ciencia que su trabajo había iluminado inicialmente.
Chargaff se convirtió en un feroz crítico de la biología molecular, particularmente de técnicas como la manipulación de genes y la clonación. Se opuso moralmente a tecnologías como la modificación genética, que creía que eran increíblemente peligrosas.
su desprecio por la biología molecular era incesante., A la edad de 92 años escribió:
«los practicantes de esta disciplina se ven obligados a usar muchas técnicas a medio entender, produciendo muchos resultados que no son realmente competentes para evaluar.»
Reconocimiento
Aunque ignorado por el Comité del premio Nobel, Chargaff contribuciones fueron ampliamente reconocidos en otros lugares. Fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1965., Recibió muchos premios, incluyendo la Medalla Pasteur en 1949, la Medalla Carl Neuberg en 1958, el Premio Charles Leopold Mayer en 1963, el Premio Heineken en 1964, la Medalla Gregor Mendel en 1974, y la Medalla Nacional de la ciencia en 1975.
algunos detalles personales y el final
Chargaff se casó con Vera Broido en Nueva York en septiembre de 1929. Regresó a Viena durante su primera temporada en América para recogerla. Tuvieron un hijo, Thomas, nacido en Nueva York en 1939. Los Chargaffs se convirtieron en ciudadanos estadounidenses en 1940.,
a finales de la década de 1930, cuando los Nazis tomaron el control de Austria, Chargaff trató de traer a su madre a los Estados Unidos; su padre había muerto en 1934. Sus intentos no tuvieron éxito, y en 1943 su madre, de 65 años, fue deportada de Viena. Chargaff nunca supo su destino – ella nunca regresó; solo podía imaginar cómo terminaban las cosas para ella. Como era de esperar, este episodio proyectó una sombra oscura y perturbadora sobre el resto de su larga vida.
un lingüista talentoso, Chargaff nunca perdió su amor por la literatura clásica, saboreándola más a menudo que no en su idioma original.,
en el transcurso de su carrera fue autor de más de 500 ensayos y publicaciones en revistas académicas.
Chargaff se retiró de la Universidad de Columbia en 1974, a los 69 años; permaneció como miembro de la Facultad hasta 1982. Luego trasladó su laboratorio al Hospital Roosevelt y trabajó allí hasta que finalmente se retiró de la investigación activa en 1992, a los 86 años.
Vera, su esposa, murió en 1995. En sus últimos años, Chargaff disfrutó de pasar tiempo en la biblioteca de su apartamento, tal vez recordando sus felices primeros días de infancia en casa en la biblioteca de su padre en Czernowitz.,
Erwin Chargaff murió, a los 96 años, el 20 de junio de 2002 en Nueva York. Fue enterrado en el cementerio Mount Carmel De Nueva York, donde Vera y su hermana Greta también habían sido enterrados. Le sobrevivió su hijo, Thomas.
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"Erwin Chargaff." Famous Scientists. famousscientists.org. 9 Aug. 2016. Web. <www.famousscientists.org/erwin-chargaff/>.
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lectura adicional
Robert Olby
The Path to the Double Helix
University of Washington Press, 1974
Erwin Chargaff
Heraclitean Fire: Sketches from a Life Before Nature
Rockefeller University Press, 1978
Erwin Chargaff
In Dispraise of Reductionism
Bioscience, vol. 47, No. 11, pp. 795-797, 1997
Seymour S. Cohen
Biographical Memoir: Erwin Chargaff: 1905 – 2002
National Academy of Sciences, Washington, D. C., 2010
Errol C., Friedberg
Emperador de las enzimas: una biografía de Arthur Kornberg, bioquímico y Premio Nobel
World Scientific, 2016