La ricerca di Erwin Chargaff ha aperto la strada alle scoperte della struttura del DNA e del suo metodo di replicazione.
La sua osservazione che il DNA varia da specie a specie ha reso altamente credibile che il DNA fosse materiale genetico.
La sua identificazione dei rapporti 1:1 nelle basi del DNA ha permesso a James Watson e Francis Crick di vedere come queste basi sono state inserite nella doppia elica e come il DNA potrebbe fungere da modello per le copie di se stesso.,
Inizi
Erwin Chargaff nacque in una famiglia benestante l ‘ 11 agosto 1905, nella città di Czernowitz, una delle capitali provinciali dell’Austria-Ungheria. La città è ora in Ucraina.
Il padre di Erwin era Hermann Chargaff, che possedeva una piccola banca privata. Sua madre era Rosa Silberstein. Entrambi i suoi genitori erano ben istruiti, di lingua tedesca, ebrei austriaci. Hanno avuto due figli: Erwin e sua sorella minore Greta.
Erwin ha goduto di un’infanzia confortevole, anche se ha preoccupato i suoi genitori impiegando molto tempo per imparare a parlare., La casa di famiglia era arredata con una piccola biblioteca, i cui libri erano una fonte di costante fascino e ispirazione per Erwin mentre cresceva.
Quando Erwin aveva cinque anni, la banca di suo padre incontrò difficoltà finanziarie – il denaro era stato sottratto dai dipendenti – e suo padre dovette cercare un lavoro.
La prima guerra mondiale iniziò nel luglio 1914. I Chargaffs erano in vacanza in una località del Mar Baltico quando arrivarono notizie che l’esercito russo stava per catturare Czernowitz. Abbandonando ogni speranza di tornare a casa, fecero altri piani.,
Vienna, Scuola e Cultura
Si sono diretti a Vienna, capitale dell’Austria. Erwin è arrivato a Vienna su circa il suo nono compleanno ed è venuto a considerare come la sua città natale.
Fu educato in una delle migliori scuole di Vienna – il Maximiliansgymnasium – e lo adorò. Ha insegnato greco e latino, eccellendo in entrambe le lingue. Ironia della sorte, per qualcuno che ha impiegato così tanto tempo a pronunciare le sue prime parole, si è rivelato straordinariamente dotato nell’apprendimento di nuove lingue: alla fine avrebbe padroneggiato quindici.,
La scuola non insegnava molta fisica e non c’era affatto chimica. La scienza era per lo più limitata alla storia naturale. Lontano dalla scuola Erwin si unì ai Boy Scout e continuò a leggere avidamente – attraversando la maggior parte della letteratura classica occidentale.
“La mia vera lettura iniziò, credo, nel 1920, quando mia madre mi regalò le opere complete di Goethe nei sedici volumi della bellissima edizione Insel. Sono ancora in piedi, molto letto sui miei scaffali.,”
Erwin trascorse serate indimenticabili ascoltando opere liriche e vedendo le opere di Mozart dirette da Richard Strauss. Vagava per le strade di Vienna la sera con il suo amico Albert Fuchs discutendo di letteratura e poesia. Ha particolarmente ammirato le opere di Karl Kraus, che è stato descritto come’ il maestro del ridicolo velenoso ‘ e avrebbe partecipato recital da Kraus stesso.,
Università
Godendosi tutte le cose intellettuali, Erwin Chargaff era chiaramente destinato al mondo accademico. All’età di 18 anni, tuttavia, era ancora incerto su cosa avrebbe dovuto studiare. Non pensava che sarebbe diventato un buon medico; odiava l’idea di diventare un insegnante; legge era buono solo per fare affari e ha trovato il commercio poco attraente.
Alla fine ha scelto la chimica, perché non ne sapeva nulla. Inoltre, un ricco zio possedeva fabbriche di alcolici dove poteva essere impiegato un giorno come chimico se aveva bisogno di un lavoro.,
Chargaff ha trascorso cinque anni a studiare all’Università di Vienna. Nell’estate del 1928, all’età di 23 anni, si laureò con un dottorato di ricerca in chimica.
Nel complesso, ha detto che non gli piaceva la chimica molto meno di quanto si aspettasse. La sua tesi riguardava i complessi d’argento organici e la reazione dello iodio con le azidi.
Mentre studiava per il suo dottorato, Chargaff si informò sui documenti pubblicati nel Journal of the American Chemical Society, ma gli fu detto di non preoccuparsi – nessuno ha mai pubblicato nulla di utile in esso!
Il 1920 erano tempi instabili in Austria., L’inflazione era dilagante, raggiungendo il 2.500 per cento nel 1922. Nel 1927 ci furono gravi rivolte a Vienna. Nel frattempo, le università producevano molti più laureati di quanti non ci fossero posti di lavoro.
Arrestato in America
Il percorso di minor resistenza sembrava essere quello di continuare con la chimica, ma non in Austria.
Chargaff ha fatto una domanda di successo per il Milton Campbell Research Fellowship in Chimica organica. Nonostante in precedenza è stato detto che nessuna chimica utile è stato fatto in America, è stato presto a vela per New York., Arrivato nell’autunno del 1928, invece di ricevere un caloroso benvenuto, fu trattenuto in attesa della deportazione.
Persone in attesa di deportazione da Ellis Island nel 1920.
Un ufficiale dell’immigrazione aveva notato che il titolo di Chargaff era Medico. L’ufficiale ha motivato che se Chargaff era un medico, allora il visto per studenti che stava usando deve essere visto con sospetto.
Dopo aver trascorso alcuni giorni scomodi a Ellis Island, Chargaff è stato salvato da Treat Johnson, professore di Chimica alla Yale University.,
Yale
Tra il 1928 e il 1930, Chargaff lavorò con successo con Rudolph Anderson di Yale, pubblicando sette articoli, scoprendo due acidi grassi a catena ramificata e studiando il batterio della tubercolosi.
Sfortunatamente, lui e sua moglie austriaca crebbero nostalgia di casa – la vita in America era deprimente. Tornarono in Europa nell’estate del 1930.
Berlino
Chargaff ha trascorso due anni e mezzo a Berlino, svolgendo ricerche indipendenti presso l’Istituto di Igiene dell’Università di Berlino., Fu eccezionalmente felice durante questo periodo, anche se notò che Berlino era una città di enormi contrasti: lo splendore culturale si sfilava a disagio in una città turbata da turbolenze finanziarie e disordini politici.
Nel gennaio 1933, il 27enne Chargaff vide Adolf Hitler diventare cancelliere della Germania. Chargaff vide un futuro cupo per la Germania e per gli ebrei in Germania.
Nel marzo 1933, ricevette una lettera che lo invitava a lavorare all’Istituto Pasteur di Parigi. Nel giro di un mese, lui e sua moglie si erano trasferiti a Parigi. Lì ha lavorato su pigmenti batterici e polisaccaridi.,
Presto Chargaff notò che gli stranieri, che stavano arrivando a Parigi in gran numero da varie parti d’Europa, venivano chiamati métèque – una parola ostile che si riferiva a persone di origine dell’Europa meridionale. Chargaff decise che era giunto il momento di muoversi ancora una volta.
America Again-Columbia and Blood
E così, con suo stupore, Chargaff e sua moglie tornarono in America, il paese sconfortante che erano così felici di lasciare quattro anni prima.,
Nel 1935, Chargaff iniziò a lavorare come biochimico alla Columbia University di New York, diventando assistente professore nel 1938. Tra il 1936 e il 1948 studiò la coagulazione del sangue.
Facendo cadere tutto per il DNA
Nel 1944, Chargaff venne a conoscenza delle ricerche condotte da Oswald Avery e dai suoi colleghi al Rockefeller Institute di New York. L’esperimento Avery–MacLeod–McCarty ha suggerito che i geni-il codice di ereditarietà passato dai genitori alla prole – erano fatti di DNA.,
Anche se il lavoro di Avery è stato accolto dalla maggior parte degli scienziati con scetticismo, Chargaff è stato uno dei pochissimi ad abbracciarlo immediatamente. Decise di concludere tutto ciò su cui aveva lavorato e passare l’attenzione del suo laboratorio al DNA.
Chargaff era stato anche influenzato dal grande fisico quantistico Erwin Schrödinger del 1944 libro What is Life? Schrödinger propose che il gene fosse un codice-script ereditario.
Chargaff non era l’unico scienziato affascinato da Ciò che è la vita? Altri devoti inclusi James Watson e Francis Crick., Nel 1944, Watson aveva 16 anni e studiava biologia all’Università di Chicago; Crick aveva 28 anni e svolgeva ricerche per la Royal Navy britannica dopo aver abbandonato il suo Ph. D. di fisica allo scoppio della seconda guerra mondiale.
Le regole di Chargaff
Chargaff credeva che l’esperimento di Avery indicasse che le specie viventi differivano a causa delle differenze nel loro DNA. Ora ha cercato prove a sostegno di questa convinzione.
Lavorando con un certo numero di colleghi, tra cui Ernst Vischer e Charlotte Green, Chargaff iniziò a ottenere risultati interessanti nel 1947., Chargaff preparò il DNA, mentre Vischer e Green usarono la cromatografia della partizione per separarlo nei suoi componenti per l’analisi mediante spettrofotometria ultravioletta. Anche se i loro primi risultati erano piuttosto approssimativi, Chargaff è stato rassicurato: sembravano suggerire che ci fossero differenze reali nel DNA prelevato da specie diverse.
In questa fase Chargaff raffigurava una molecola di DNA come una striscia di Moebius che poteva dividersi lungo la sua linea centrale con ciascuna delle due metà ereditando la topologia di torsione della striscia madre.,
Nel 1947 Chargaff riteneva che il DNA potesse avere la topologia di una striscia di Moebius. Se si fendesse lungo la sua linea centrale, mostrata in rosso, ogni metà erediterebbe la topologia della molecola madre.
Basi del DNA
Nel 1949, Chargaff era abbastanza sicuro da focalizzare la sua attenzione sulle basi del DNA.
Negli anni 1880 e 1890 Albrecht Kossel dell’Università di Berlino aveva dimostrato che il DNA contiene quattro basi (nel senso acido-base): adenina, citosina, guanina e timina – generalmente abbreviate A, C, G e T.,
Un nucleotide del DNA. Quattro nucleotidi sono possibili, ciascuno con una base diversa: A, C, G o T.
Alla fine del 1920, Phoebus Levene a New York aveva dimostrato che il DNA è costituito da una catena molto lunga fatta di unità chimiche ripetute della forma fosfato-zucchero-base.
Ha chiamato queste unità ripetitive nucleotidi.
Ogni molecola di DNA è costituita da un numero enorme di questi nucleotidi legati insieme come segmenti di una collana.,
In un filamento di DNA un numero enorme di singole unità nucleotidiche si uniscono in una lunga catena.
Puoi vedere guardando l’immagine sopra che, a seconda dell’ordine dei nucleotidi, è possibile che il codice di quattro lettere delle basi scriva i messaggi.
Scoperta principale 1: Diverse specie hanno quantità diverse di basi
Nel 1949, Chargaff scoprì che le proporzioni delle basi nel DNA dipendono dalla specie da cui proviene il DNA. Questa è stata una grande pausa da ciò che gli scienziati avevano creduto fino ad allora.,
Phoebus Levene, il lavoratore più rispettato nel campo, aveva erroneamente insistito sul fatto che le proporzioni delle basi del DNA non variavano da specie a specie. Ciò significava, ha detto, che il DNA non aveva la variazione necessaria per essere materiale genetico.
Chargaff ha detto che il numero di possibili disposizioni delle basi era veramente enorme e quindi il DNA potrebbe benissimo essere l’agente dell’eredità.
Scoperta principale 2: Rapporti fissi di basi
Chargaff ha scoperto che nel DNA da qualsiasi fonte la quantità di T era uguale a A. Inoltre, la quantità di C era uguale a G.,
Anche se potrebbe aver pensato che questi rapporti suggerissero che T fosse sempre fisicamente accoppiato o connesso ad A, e da C a G, non lo suggerì.
Regole di Chargaff
Queste scoperte è venuto per essere conosciuta come Chargaff Regole:
- in ogni specie il rapporto di Un:T è 1:1 e G:C è 1:1
- altri indici, quali ad esempio:G, per esempio, variano da specie a specie
“Quando ho iniziato a capire come uniche sono le regolarità avevamo scoperto, ho provato, naturalmente, per capire che cosa significava, ma non molto lontano., Ho tentato di costruire modelli molecolari dei nucleotidi I ho finito gli atomi e ancora più pazienza Thus Così ho perso l’opportunità di essere consacrato nelle varie sale di fama dei musei della scienza.”
Chargaff, Watson e Crick
Chargaff incontrarono Watson e Crick informalmente a Cambridge, Regno Unito, nel maggio 1952.
Chargaff ha parlato con loro del suo lavoro, inclusi i rapporti 1:1. Crick, che non sapeva del lavoro di Chargaff, era molto entusiasta dei rapporti 1: 1., Ha immediatamente riconosciuto che ha lasciato intendere che la struttura del DNA aveva basi accoppiate e che le basi accoppiate accennavano a un meccanismo di blocco e replica a chiave.
Chargaff trovò Watson e Crick insignificanti – non gli piacevano. La loro comprensione del DNA lo ha colpito come risibile. Crick è venuto attraverso come un “tout corsa” – “un chiacchiericcio non-stop” – mentre Watson ha detto ” nulla di conseguenza.”Solo più tardi Chargaff si rese conto di quanto male li avesse sottovalutati.
Meno di un anno dopo aver incontrato Chargaff, Watson e Crick avevano incrinato il codice a doppia elica del DNA., Sebbene citassero uno dei documenti di Chargaff nella loro famosa carta del DNA del 1953 su Nature, Chargaff credeva che Watson e Crick non riuscissero a dare credito sufficiente al suo lavoro. Si convinse anche che la sua conversazione con loro nel 1952 era stata la chiave per la loro scoperta della struttura del DNA. La sua amarezza per Watson e Crick divenne palpabile.,
“Avevano enorme ambizione e aggressività, accoppiato con una quasi completa ignoranza di, e un disprezzo per, chimica… un disprezzo che è stato poi di avere una nefasta influenza sullo sviluppo della biologia molecolare.'”
La guerra di Chargaff contro la biologia molecolare
Chargaff cominciò a disprezzare l’intero campo della biologia molecolare, dichiarando che la natura non sarebbe mai stata compresa semplicemente studiando le molecole., Ha condotto una guerra implacabile contro la biologia molecolare per il resto della sua vita.
Nell’ottobre del 1957, in qualità di arbitro per il Journal of Biological Chemistry, rifiutò due articoli del microbiologo Arthur Kornberg.
Presto questi stessi documenti avrebbero vinto a Kornberg il premio Nobel per la medicina. Hanno descritto come Kornberg ei suoi colleghi avevano isolato un enzima – DNA polimerasi-che ha aggiunto nucleotidi aggiuntivi al DNA in una provetta, moltiplicando la quantità di DNA per un fattore di 10.,
Kornberg si è lamentato con la rivista del rifiuto, descrivendolo come:
“unique unico nella mia esperienza. È dispregiativo, offensivo; in luoghi può anche essere dannoso.”
Dopo aver discusso senza successo contro il rifiuto, Kornberg ritirò i documenti.
Nel luglio 1958, un nuovo editore prese il posto del Journal of Biological Chemistry. Ha immediatamente buttato fuori le obiezioni di Chargaff ai documenti di Kornberg e li ha pubblicati. Il premio Nobel di Kornberg seguì nel 1959.,
Nessun Nobel per Chargaff
Il premio Nobel di Kornberg esasperò Chargaff, ma peggio doveva seguire.
Il lavoro sul DNA di Chargaff, come quello di Oswald Avery, non è mai stato riconosciuto dal Comitato del Premio Nobel. Ciò è stato sorprendente, dato il ruolo fondamentale svolto dalla sua ricerca nella scoperta della struttura e del meccanismo di replicazione del DNA. C’è il sospetto – come nel caso di Fred Hoyle – che le opinioni esplicite di Chargaff abbiano costruito una barriera impenetrabile tra lui e il Comitato del Nobel.,
Quando Watson, Crick e Maurice Wilkins ricevettero il premio Nobel per la Medicina nel 1962, Chargaff era fuori di sé dalla furia. Si ritirò ai margini della scienza che il suo lavoro aveva inizialmente illuminato.
Chargaff divenne un feroce critico della biologia molecolare, in particolare di tecniche come la manipolazione genica e la clonazione. Si oppose moralmente a tecnologie come la modificazione genetica, che credeva fossero incredibilmente pericolose.
Il suo disprezzo per la biologia molecolare era incessante., All’età di 92 anni ha scritto:
“I praticanti di questa disciplina sono costretti ad usare molte tecniche semi-comprese, ottenendo molti risultati che non sono realmente competenti per valutare.”
Riconoscimento
Sebbene ignorato dal Comitato Nobel, i contributi di Chargaff furono ampiamente riconosciuti altrove. È stato eletto all’Accademia Nazionale delle Scienze nel 1965., Ha ricevuto molti premi tra cui la Pasteur Medal nel 1949, Carl Neuberg Medal nel 1958, Charles Leopold Mayer Prize nel 1963, Heineken Prize nel 1964, Gregor Mendel Medal nel 1974, e la National Medal of Science nel 1975.
Alcuni dettagli personali e la fine
Chargaff sposò Vera Broido a New York nel settembre 1929. Tornò a Vienna durante il suo primo periodo in America per raccoglierla. Hanno avuto un figlio, Thomas, nato a New York nel 1939. I Chargaffs divennero cittadini americani nel 1940.,
Alla fine del 1930, quando i nazisti presero il controllo dell’Austria, Chargaff cercò di portare sua madre negli Stati Uniti; suo padre era morto nel 1934. I suoi tentativi non ebbero successo e nel 1943 sua madre, all’età di 65 anni, fu deportata da Vienna. Chargaff non ha mai imparato il suo destino – non è mai tornata; poteva solo immaginare come le cose finissero per lei. Non sorprende che questo episodio abbia gettato un’ombra oscura e inquietante sul resto della sua lunga vita.
Linguista di talento, Chargaff non ha mai perso il suo amore per la letteratura classica, assaporandola più spesso nella sua lingua originale.,
Nel corso della sua carriera è autore di oltre 500 saggi e pubblicazioni su riviste accademiche.
Chargaff si ritirò dalla Columbia University nel 1974, all’età di 69 anni; rimase membro della facoltà fino al 1982. Ha poi trasferito il suo laboratorio al Roosevelt Hospital e ha lavorato lì fino a quando finalmente veramente ritirarsi dalla ricerca attiva nel 1992, all’età di 86.
Vera, sua moglie, morì nel 1995. Nei suoi ultimi anni Chargaff amava trascorrere del tempo nella biblioteca del suo appartamento, forse ricordando i suoi beati giorni della prima infanzia a casa nella biblioteca di suo padre a Czernowitz.,
Erwin Chargaff morì, all’età di 96 anni, il 20 giugno 2002 a New York. Fu sepolto nel Mount Carmel Cemetery di New York, dove anche Vera e sua sorella Greta erano state sepolte. È sopravvissuto da suo figlio, Thomas.
Autore di questa pagina: The Doc
Images digitally enhanced and colorized by this website. © Tutti i diritti riservati.
Citare questa pagina
Si prega di utilizzare la seguente citazione conforme MLA:
"Erwin Chargaff." Famous Scientists. famousscientists.org. 9 Aug. 2016. Web. <www.famousscientists.org/erwin-chargaff/>.
Pubblicato da FamousScientists.,org
bibliografia
Robert Olby
Il Percorso della Doppia Elica
University of Washington Press, 1974
Erwin Chargaff
Heraclitean Fuoco: Schizzi da una Vita Prima che la Natura
Rockefeller University Press, 1978
Erwin Chargaff
In esser biasimato più di Riduzionismo
Bioscience, Vol. Nel 2010, dopo la morte del padre, si trasferisce a New York, dove rimane fino al 2010, anno in cui si trasferisce a New York, dove rimane fino al 2010, anno in cui si trasferisce a New York., Friedberg
Imperatore degli enzimi: una biografia di Arthur Kornberg, biochimico e premio Nobel
World Scientific, 2016