badania Erwina Chargaffa utorowały drogę do odkrycia struktury DNA i jego metody replikacji.
jego obserwacja, że DNA różni się w zależności od gatunku, sprawiła, że bardzo wiarygodne jest to, że DNA jest materiałem genetycznym.
jego identyfikacja proporcji 1: 1 w bazach DNA pozwoliła Jamesowi Watsonowi i Francisowi Crickowi zobaczyć, jak te bazy przecinają się w podwójnej helisie i jak DNA może działać jako szablon dla kopii samego siebie.,
początki
Erwin Chargaff urodził się w zamożnej rodzinie 11 sierpnia 1905 roku w mieście Czernowitz, jednej ze stolic prowincji Austro-Węgier. Obecnie Miasto znajduje się na Ukrainie.
ojcem Erwina był Hermann Chargaff, który był właścicielem małego, prywatnego banku. Jego matką była Rosa Silberstein. Oboje jego rodzice byli dobrze wykształconymi, niemieckojęzycznymi, austriackimi Żydami. Mieli dwoje dzieci: Erwina i jego młodszą siostrę Gretę.
Erwin cieszył się komfortowym dzieciństwem, chociaż martwił rodziców, poświęcając dużo czasu, aby nauczyć się mówić., Dom rodzinny wyposażony był w małą bibliotekę, której książki były źródłem ciągłej fascynacji i inspiracji dla Erwina, gdy dorastał.
Kiedy Erwin miał pięć lat, bank jego ojca popadł w kłopoty finansowe – pieniądze zostały zdefraudowane przez pracowników – a jego ojciec musiał szukać pracy.
I wojna światowa rozpoczęła się w lipcu 1914 roku. Chargaffowie byli na wakacjach w kurorcie nad Morzem Bałtyckim, kiedy dotarły do nich doniesienia, że armia rosyjska ma zamiar zdobyć Czernowitz. Porzucając nadzieję na powrót do domu, poczynili inne plany.,
Wiedeń, Szkoła i kultura
udali się do Wiednia, stolicy Austrii. Erwin przybył do Wiednia około swoich dziewiątych urodzin i przybył, aby uznać go za swoje rodzinne miasto.
kształcił się w jednej z najlepszych wiedeńskich szkół – Maximiliansgymnasium – i kochał ją. Uczył się greki i łaciny, wyróżniając się w obu językach. Jak na ironię, jak na kogoś, kto tak długo wypowiadał swoje pierwsze słowa, okazał się niezwykle utalentowany w nauce nowych języków: w końcu opanował piętnaście.,
w szkole nie uczono zbyt wiele fizyki i w ogóle nie było chemii. Nauka ograniczała się głównie do historii naturalnej. Z dala od szkoły Erwin wstąpił do harcerstwa i nadal chętnie czytał-przechodząc przez większość zachodniej literatury klasycznej.
„moje prawdziwe czytanie zaczęło się, jak sądzę, w 1920 roku, kiedy moja matka dała mi w prezencie kompletne dzieła Goethego w szesnastu tomach pięknego Wydania Insel. Wciąż stoją, dużo czytam na półkach.,”
Erwin spędził niezapomniane wieczory słuchając oper i oglądając dzieła Mozarta pod batutą Richarda Straussa. Wieczorem spacerował ulicami Wiednia ze swoim przyjacielem Albertem Fuchsem, omawiając literaturę i poezję. Szczególnie podziwiał dzieła Karla Krausa, który został określony jako „mistrz jadowitego wyśmiewania” i brał udział w recitalach samego Krausa.,
Uniwersytet
rozkoszując się wszystkim, co intelektualne, Erwin Chargaff był wyraźnie przeznaczony dla środowiska akademickiego. W wieku 18 lat nie był jednak pewien, co powinien studiować. Nie sądził, że będzie dobrym lekarzem; nienawidził idei zostania nauczycielem; prawo było dobre tylko do robienia interesów i uważał handel za nieatrakcyjny.
w końcu wybrał chemię, bo nic o niej nie wiedział. Co więcej, bogaty wuj był właścicielem fabryk alkoholu, gdzie pewnego dnia mógłby zostać zatrudniony jako chemik, gdyby potrzebował pracy.,
Latem 1928 roku, w wieku 23 lat, ukończył studia z tytułem doktora chemii.
ogólnie powiedział, że nie lubi chemii dużo mniej niż się spodziewał. Jego praca doktorska dotyczyła organicznych kompleksów srebra i reakcji jodu z azydkami.
podczas studiów doktoranckich Chargaff wypytywał o prace opublikowane w Journal of the American Chemical Society, ale powiedziano mu, żeby się nie trudził – nikt nigdy nie opublikował w nim niczego użytecznego!
lata 20.były niestabilnymi czasami w Austrii., Inflacja była gwałtowna, osiągając w 1922 roku 2500 procent. W 1927 doszło do poważnych zamieszek w Wiedniu. Tymczasem uczelnie produkowały znacznie więcej absolwentów niż miejsc pracy.
Chargaff złożył udaną aplikację do Milton Campbell Research Fellowship in Organic Chemistry. Mimo że wcześniej powiedziano mu, że w Ameryce nie robi się użytecznej chemii, wkrótce popłynął do Nowego Jorku., Przybyły jesienią 1928 roku, zamiast przyjąć ciepłe przyjęcie, był przetrzymywany do czasu deportacji.
ludzie oczekujący deportacji z Ellis Island w 1920 roku.
urzędnik imigracyjny zauważył, że Chargaff otrzymał tytuł doktora. Funkcjonariusz uznał, że jeśli Chargaff jest lekarzem, to wiza studencka, której używał, musi być rozpatrywana z podejrzeniem.
Po spędzeniu kilku niewygodnych dni na Wyspie Ellis, Chargaff został uratowany przez Treata Johnsona, profesora chemii na Uniwersytecie Yale ' a.,
Yale
w latach 1928-1930 Chargaff z powodzeniem współpracował z Rudolphem Andersonem z Yale ' a, publikując siedem prac, odkrywając dwa rozgałęzione kwasy tłuszczowe i badając bakterię gruźlicy.
Niestety on i jego Austriacka żona tęsknili za domem – życie w Ameryce było przygnębiające. Do Europy powrócili latem 1930 roku.
Berlin
Chargaff spędził dwa i pół roku w Berlinie, prowadząc niezależne badania w Instytucie higieny Uniwersytetu w Berlinie., Był w tym okresie wyjątkowo szczęśliwy, choć zauważył, że Berlin był miastem ogromnych kontrastów-kulturalny splendor niespokojnie paradował w mieście trapionym przez zawirowania finansowe i niepokoje polityczne.
w styczniu 1933 roku 27-letni Chargaff widział Adolfa Hitlera jako kanclerza Niemiec. Chargaff widział ponurą przyszłość dla Niemiec i dla Żydów w Niemczech.
w marcu 1933 otrzymał list zapraszający go do pracy w Instytucie Pasteura w Paryżu. W ciągu miesiąca wraz z żoną przeprowadził się do Paryża. Tam pracował nad pigmentami bakteryjnymi i polisacharydami.,
wkrótce Chargaff zauważył, że cudzoziemcy, którzy przybywali do Paryża licznie z różnych części Europy, byli określani jako métèque – nieprzyjazne słowo odnoszące się do ludzi pochodzenia południowoeuropejskiego. Chargaff zdecydował, że nadszedł czas, aby przenieść się po raz kolejny.
Ameryka znowu – Kolumbia i krew
i tak, ku jego zdziwieniu, Chargaff i jego żona wrócili do Ameryki, kraju przygnębiającego, z którego tak chętnie wyjechali cztery lata wcześniej.,
w 1935 roku Chargaff rozpoczął pracę jako biochemik na nowojorskim Uniwersytecie Columbia, zostając adiunktem w 1938 roku. W latach 1936-1948 studiował krzepliwość krwi.
w 1944 roku Chargaff dowiedział się o badaniach prowadzonych przez Oswalda Avery ' ego i jego współpracowników w nowojorskim Rockefeller Institute. Eksperyment Avery-MacLeod-McCarty ' ego sugerował, że geny-kod dziedziczności przekazywany z rodziców na potomstwo-były zbudowane z DNA.,
chociaż praca Avery ' ego została przyjęta przez większość naukowców ze sceptycyzmem, Chargaff był jednym z niewielu, którzy natychmiast ją przyjęli. Postanowił zakończyć wszystko, nad czym pracował i skupić się na DNA.
Chargaff miał również wpływ na książkę wielkiego fizyka kwantowego Erwina Schrödingera What is Life? Schrödinger zaproponował, że Gen jest dziedzicznym skryptem kodowym.
Chargaff nie był jedynym naukowcem urzekonym czym jest życie? Innymi wielbicielami byli James Watson i Francis Crick., W 1944 roku Watson miał 16 lat i studiował biologię na University of Chicago; Crick miał 28 lat i prowadził badania dla brytyjskiej Royal Navy po porzuceniu doktoratu z fizyki w momencie wybuchu II Wojny Światowej.
Zasady Chargaffa
Chargaff uważał, że eksperyment Avery ' ego wykazał, że żyjące gatunki różnią się ze względu na różnice w ich DNA. Teraz szukał dowodów na poparcie tego przekonania.
pracując z wieloma kolegami, w tym Ernstem Vischerem i Charlotte Green, Chargaff zaczął osiągać interesujące wyniki w 1947 roku., Chargaff przygotował DNA, podczas gdy Vischer i Green zastosowali chromatografię partycyjną, aby rozdzielić je na składniki do analizy spektrofotometrii ultrafioletowej. Chociaż ich wczesne wyniki były dość szorstkie, Chargaff był uspokojony: wydawało się sugerować, że istnieją rzeczywiste różnice w DNA pobranym od różnych gatunków.
na tym etapie Chargaff wyobrażał sobie cząsteczkę DNA jako pasek Moebiusa, który mógł się rozdzielić wzdłuż swojej linii środkowej z każdą z dwóch połówek dziedziczącą topologię skrętną paska macierzystego.,
w 1947 roku Chargaff uważał, że DNA może mieć topologię paska Moebiusa. Gdyby rozszczepił się wzdłuż swojej linii środkowej, pokazanej na Czerwono, każda połowa dziedziczyłaby topologię cząsteczki macierzystej.
bazy DNA
w 1949 roku Chargaff był na tyle pewny siebie, że skupił swoją uwagę na bazach DNA.
w latach 80. i 90. Albrecht Kossel na Uniwersytecie w Berlinie wykazał, że DNA zawiera cztery zasady (w sensie kwasowo-zasadowym): adeninę, cytozynę, guaninę i tyminę-ogólnie skracane A, C, G i T.,
nukleotyd DNA. Możliwe są cztery nukleotydy, każdy z inną zasadą: A, C, G lub T.
pod koniec lat 20. XX wieku Phoebus Levene w Nowym Jorku wykazał, że DNA składa się z bardzo długiego łańcucha złożonego z powtarzających się jednostek chemicznych o formie fosforan-cukier-zasada.
nazwał te powtarzające się jednostki nukleotydami.
każda cząsteczka DNA składa się z ogromnej liczby tych nukleotydów nawleczonych razem jak segmenty naszyjnika.,
w nici DNA ogromna liczba pojedynczych nukleotydów łączy się ze sobą w długi łańcuch.
patrząc na obrazek powyżej widać, że w zależności od kolejności nukleotydów możliwe jest pisanie wiadomości w czteroliterowym kodzie zasad.
główne odkrycie 1: różne gatunki mają różne ilości zasad
w 1949 roku Chargaff odkrył, że proporcje zasad w DNA zależą od gatunku, z którego pochodzi DNA. Był to przełom w tym, w co do tej pory wierzyli naukowcy.,
Phoebus Levene, najbardziej szanowany pracownik w tej dziedzinie, błędnie twierdził, że proporcje zasad DNA nie różnią się w zależności od gatunku. Oznaczało to, powiedział, że DNA nie ma zmienności potrzebnej do materiału genetycznego.
Chargaff powiedział, że liczba możliwych układów BAZ jest naprawdę ogromna i dlatego DNA może bardzo dobrze być czynnikiem dziedziczenia.
główne Odkrycie 2: stałe proporcje zasad
Chargaff odkrył, że w DNA z dowolnego źródła Ilość T była równa A. również ilość C była równa G.,
chociaż mógł sądzić, że te współczynniki sugerują, że T jest zawsze fizycznie sparowane lub połączone z A, A C Z G, nie sugerował tego.
Zasady Chargaffa
te odkrycia stały się znane jako zasady Chargaffa:
- w każdym gatunku stosunek A:T wynosi 1:1, A G:C 1:1
- inne współczynniki, takie jak A:G, różnią się na przykład w zależności od gatunku
„kiedy zacząłem zdawać sobie sprawę, jak wyjątkowe były regularności, które odkryliśmy, próbowałem oczywiście zrozumieć, co to wszystko oznacza, ale nie zaszedłem zbyt daleko., Próbowałem zbudować molekularne modele nukleotydów … skończyły mi się atomy i jeszcze więcej cierpliwości … więc przegapiłem okazję bycia zapisanym w różnych salach sławy muzeów naukowych.”
Chargaff, Watson, and Crick
Chargaff spotkał się nieformalnie z Watsonem i Crickiem w Cambridge w Wielkiej Brytanii w maju 1952 roku.
Chargaff rozmawiał z nimi o swojej pracy, w tym o proporcjach 1:1. Crick, który nie wiedział o pracy Chargaffa, był bardzo podekscytowany stosunkiem 1: 1., Natychmiast rozpoznał, że to sugeruje, że struktura DNA ma sparowane bazy i że sparowane bazy sugerują bezpłatny mechanizm replikacji zamka i klucza.
Chargaff uznał Watsona i Cricka za mało imponujących – nie lubił ich. Ich zrozumienie DNA wydało mu się śmieszne. Crick pojawił się jako „racing tout – -” non-stop prattle – – podczas gdy Watson powiedział ” nic z konsekwencji.”Dopiero później Chargaff zdał sobie sprawę, jak bardzo ich nie doceniał.
niecały rok po spotkaniu z Chargaffem, Watson i Crick złamali kod podwójnej helisy DNA., Chociaż cytowali jedną z prac Chargaffa w swojej słynnej pracy DNA in Nature z 1953 roku, Chargaff uważał, że Watson i Crick nie przyznali mu wystarczającego uznania. Przekonywał też, że jego rozmowa z nimi w 1952 roku była kluczem do odkrycia przez nich struktury DNA. Jego gorycz wobec Watsona i Cricka stała się namacalna.,
„mieli ogromną ambicję i agresywność, w połączeniu z prawie całkowitą ignorancją i pogardą dla chemii… pogardą, która później miała nikczemny wpływ na rozwój 'biologii molekularnej.'”
wojna Chargaffa z biologią molekularną
Chargaff zaczął gardzić całą dziedziną biologii molekularnej, deklarując, że natura nigdy nie będzie rozumiana jedynie przez badanie cząsteczek., Do końca życia prowadził nieustanną wojnę z biologią molekularną.
w październiku 1957, działając jako sędzia dla Journal of Biological Chemistry, odrzucił dwie prace mikrobiologa Arthura Kornberga.
wkrótce te właśnie prace zdobędą Kornberga Nagrodą Nobla w dziedzinie medycyny. Opisali, jak Kornberg i jego koledzy wyizolowali enzym-polimerazę DNA-która dodała dodatkowe nukleotydy do DNA w probówce, mnożąc ilość DNA przez współczynnik 10.,
Kornberg skarżył się dziennikowi na odrzucenie, opisując go jako:
„…unikalne w moim doświadczeniu. Jest obraźliwy, obraźliwy; miejscami może być nawet złośliwy.”
po bezskutecznym sprzeciwie Kornberg wycofał dokumenty.
w lipcu 1958 roku w Journal of Biological Chemistry przejął nowy redaktor. Natychmiast odrzucił obiekcje Chargaffa wobec prac Kornberga i opublikował je. Kornberg otrzymał Nagrodę Nobla w 1959 roku.,
No Nobel for Chargaff
Nobel Kornberga irytował Chargaffa, ale gorzej było po nim.
praca Chargaffa, podobnie jak Oswalda Avery ' ego, nigdy nie została uznana przez Komitet Nagrody Nobla. Było to zaskakujące, biorąc pod uwagę fundamentalną rolę, jaką odegrały jego badania w odkryciu struktury DNA i mechanizmu replikacji. Istnieje podejrzenie – podobnie jak w przypadku Freda Hoyle – a-że jawne poglądy Chargaffa stworzyły nieprzeniknioną barierę między nim a Komitetem Noblowskim.,
Kiedy Watson, Crick i Maurice Wilkins otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny w 1962 roku, Chargaff był obok siebie z furią. Wycofał się na Rubieże nauki, którą początkowo oświecał.
Chargaff stał się zagorzałym krytykiem biologii molekularnej, szczególnie technik takich jak manipulacja genami i klonowanie. Moralnie sprzeciwiał się technologiom, takim jak modyfikacje genetyczne, które jego zdaniem były niezwykle niebezpieczne.
jego pogarda dla biologii molekularnej była nieustająca., W wieku 92 lat napisał:
„praktycy tej dyscypliny zmuszeni są do stosowania wielu pół-zrozumiałych technik, przynosząc wiele rezultatów, których nie są naprawdę kompetentni do oceny.”
Recognition
chociaż ignorowane przez Komitet Noblowski, wkład Chargaffa był powszechnie uznawany w innych miejscach. W 1965 został wybrany do Narodowej Akademii Nauk., Otrzymał wiele nagród, w tym medal Pasteura w 1949, Carl Neuberg Medal w 1958, Charles Leopold Mayer Prize w 1963, Heineken Prize w 1964, Gregor Mendel Medal w 1974 i National Medal of Science w 1975.
niektóre dane osobowe i koniec
Chargaff poślubił Verę Broido w Nowym Jorku we wrześniu 1929 roku. Powrócił do Wiednia podczas swojego pierwszego pobytu w Ameryce, aby ją odebrać. Mieli jednego syna, Thomasa, urodzonego w Nowym Jorku w 1939 roku. Chargaffowie stali się obywatelami amerykańskimi w 1940 roku.,
pod koniec lat trzydziestych, kiedy naziści przejęli kontrolę nad Austrią, Chargaff próbował sprowadzić matkę do USA; jego ojciec zmarł w 1934 roku. Jego próby nie powiodły się i w 1943 roku jego matka, w wieku 65 lat, została deportowana z Wiednia. Chargaff nigdy nie poznał swojego losu – nigdy nie wróciła; mógł sobie tylko wyobrazić, jak to się dla niej skończyło. Nic dziwnego, że ten epizod rzucał Mroczny, niepokojący cień na resztę jego długiego życia.
Chargaff, utalentowany językoznawca, nigdy nie stracił miłości do klasycznej literatury, delektując się nią częściej niż Nie w jej oryginalnym języku.,
w ciągu swojej kariery jest autorem ponad 500 esejów i publikacji w czasopismach naukowych.
Chargaff przeszedł na emeryturę w 1974 roku, w wieku 69 lat; pozostał członkiem wydziału do 1982 roku. Następnie przeniósł swoje laboratorium do szpitala Roosevelta i pracował tam aż w końcu przeszedł na emeryturę z aktywnych badań w 1992 roku, w wieku 86 lat.
W ostatnich latach Chargaff lubił spędzać czas w bibliotece swojego mieszkania, być może wspominając błogie dzieciństwo w domu w bibliotece ojca w Czernowitz.,
Erwin Chargaff zmarł w wieku 96 lat 20 czerwca 2002 roku w Nowym Jorku. Został pochowany na nowojorskim Mount Carmel Cemetery, gdzie spoczywają również Vera i jego siostra Greta. Przeżył go jego syn, Tomasz.
autor tej strony: Doc
obrazy cyfrowo ulepszone i pokolorowane przez tę stronę. © Wszelkie prawa zastrzeżone.
Zacytuj tę stronę
skorzystaj z poniższego cytatu zgodnego z MLA:
"Erwin Chargaff." Famous Scientists. famousscientists.org. 9 Aug. 2016. Web. <www.famousscientists.org/erwin-chargaff/>.
opublikowanego przez FamousScientists.,org
Continue Reading
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
Pamiętnik biograficzny: Erwin Chargaff: 1905-2002
National Academy of Sciences, Washington, D. C., 2010
Errol C., Friedberg
Imperator of Enzymes: A Biography of Arthur Kornberg, Biochemist and Nobel Noble
World Scientific, 2016