Erwin Chargaff

La science est merveilleusement équipée pour répondre à la question « comment ? » mais elle devient terriblement confuse quand on lui pose la question « pourquoi ? »

Erwin Chargaff était un biochimiste américain d'origine austro-hongroise, écrivain, Juif de Bucovine, qui a émigré aux États-Unis pendant l'ère nazie et a été professeur de biochimie à la faculté de médecine de l'Université Columbia. Par une expérimentation minutieuse, Chargaff a découvert deux règles, appelées règles de Chargaff, qui ont contribué à la découverte de la structure en double hélice de l'ADN.

La première règle de parité était que dans l'ADN, le nombre d'unités de guanine est égal au nombre d'unités de cytosine, et le nombre d'unités d'adénine est égal au nombre d'unités de thymine. Cela suggérait la composition en paires de bases de l'ADN.

La deuxième règle de parité a été découverte en 1968. Elle stipule que, dans l'ADN simple brin, le nombre d'unités d'adénine est approximativement égal à celui de thymine, et le nombre d'unités de cytosine est approximativement égal à celui de guanine.

Il a également observé que les quantités relatives de guanine, cytosine, adénine et thymine varient d'une espèce à l'autre. Cela suggérait que l'ADN plutôt que la protéine pourrait être le matériel génétique.

Chargaff était aussi un grand écrivain. Il a laissé derrière lui une importante œuvre humaniste. Ses mémoires, Heraclitean Fire, sont sans doute l'une des meilleures autobiographies écrites par un scientifique et devraient être lues par quiconque s'intéresse à la science et aux humanités. Le livre est librement disponible à la Rockefeller University Press.

Jeunesse

Chargaff est né le 11 août 1905 dans une famille juive à Czernowitz, Duché de Bucovine, Autriche-Hongrie, qui est maintenant Chernivtsi, Ukraine.

Au déclenchement de la Première Guerre mondiale, sa famille a déménagé à Vienne, où il a fréquenté le Maximiliansgymnasium, maintenant le Gymnasium Wasagasse. Il s'est ensuite rendu à la Technische Hochschule Wien où il a rencontré sa future femme Vera Broido.

De 1924 à 1928, Chargaff a étudié la chimie à Vienne et a obtenu un doctorat en travaillant sous la direction de Fritz Feigl.

Il a épousé Vera Broido en 1928. Chargaff avait un fils, Thomas Chargaff.

De 1925 à 1930, Chargaff a été Milton Campbell Research Fellow en chimie organique à l'Université Yale, mais il n'aimait pas New Haven, Connecticut. Chargaff est retourné en Europe, où il a vécu de 1930 à 1934, servant d'abord comme assistant responsable de la chimie pour le département de bactériologie et de santé publique à l'Université de Berlin 1930–1933 et ensuite, forcé de démissionner de son poste en Allemagne en raison des politiques nazies contre les Juifs, comme associé de recherche à l'Institut Pasteur à Paris 1933–1934.

Université Columbia

Chargaff a immigré à Manhattan, New York City en 1935, prenant un poste de chercheur associé au département de biochimie de l'Université Columbia, où il a passé la majeure partie de sa carrière professionnelle. Chargaff est devenu professeur adjoint en 1938 et professeur en 1952. Après avoir servi comme président du département de 1970 à 1974, Chargaff a pris sa retraite en tant que professeur émérite. Après sa retraite en tant que professeur émérite, Chargaff a transféré son laboratoire à Roosevelt Hospital, où il a continué à travailler jusqu'à sa retraite en 1992.

Il est devenu citoyen américain en 1940.

Pendant son séjour à Columbia, Chargaff a publié de nombreux articles scientifiques, portant principalement sur l'étude des acides nucléiques comme l'ADN en utilisant des techniques chromatographiques. Il s'est intéressé à l'ADN en 1944 après qu'Oswald Avery ait identifié la molécule comme base de l'hérédité. En 1950, il a publié que les quantités d'adénine et de thymine dans l'ADN étaient à peu près les mêmes, tout comme les quantités de cytosine et de guanine. Cela devint plus tard connue comme la première des règles de Chargaff.

Règles de Chargaff

Erwin Chargaff a proposé deux règles principales au cours de sa vie qui ont été convenablement nommées règles de Chargaff. La première et la plus célèbre réalisation était de montrer que dans l'ADN naturel, le nombre d'unités de guanine est égal au nombre d'unités de cytosine et le nombre d'unités d'adénine est égal au nombre d'unités de thymine. Dans l'ADN humain, par exemple, les quatre bases sont présentes dans ces pourcentages : A=30,9 % et T=29,4 % ; G=19,9 % et C=19,8 %. Cela suggérait fortement la composition en paires de bases de l'ADN, bien que Chargaff n'ait pas explicitement énoncé ce lien lui-même. Pour cette recherche, Chargaff est crédité d'avoir réfuté l'hypothèse du tétranucléotide, l'hypothèse largement acceptée de Phoebus Levene selon laquelle l'ADN était composé d'un grand nombre de répétitions de GACT. La plupart des chercheurs avaient auparavant supposé que les écarts par rapport aux rapports de bases équimolaires G = A = C = T étaient dus à des erreurs expérimentales, mais Chargaff a documenté que la variation était réelle, avec généralement étant légèrement moins abondant. Il a mené ses expériences avec la chromatographie sur papier et le spectrophotomètre ultraviolet nouvellement développés. Chargaff a rencontré Francis Crick et James D. Watson à Cambridge en 1952, et, malgré le fait qu'ils ne s'entendaient pas personnellement, il leur a expliqué ses découvertes. La recherche de Chargaff aiderait plus tard l'équipe de laboratoire Watson et Crick à déduire la structure en double hélice de l'ADN.

La deuxième règle de Chargaff est que la composition de l'ADN varie d'une espèce à l'autre, en particulier dans les quantités relatives des bases A, G, T et C. Une telle preuve de diversité moléculaire, qui avait été présumée absente de l'ADN, rendait l'ADN un candidat plus crédible pour le matériel génétique que la protéine.

Vie ultérieure

À partir des années 1950, Chargaff est devenu de plus en plus franc sur l'échec du domaine de la biologie moléculaire, affirmant que la biologie moléculaire « fonçait sans frein et faisait des choses qui ne pourraient jamais être justifiées ». Il croyait que la connaissance humaine sera toujours limitée par rapport à la complexité du monde naturel, et qu'il est simplement dangereux quand les humains croient que le monde est une machine, en supposant même que les humains peuvent avoir une connaissance complète de son fonctionnement. Il croyait aussi que dans un monde qui fonctionne comme un système complexe d'interdépendance et d'interconnexion, l'ingénierie génétique de la vie aura inévitablement des conséquences imprévues. Chargaff a averti que « la technologie de l'ingénierie génétique pose une plus grande menace au monde que l'avènement de la technologie nucléaire. Une attaque irréversible contre la biosphère est quelque chose d'un tel inouï, d'une telle impenséable pour les générations précédentes, que je ne peux que souhaiter que la mienne ne soit pas coupable ».

Après que Francis Crick, James Watson et Maurice Wilkins aient reçu le prix Nobel 1962 pour leurs travaux sur la découverte de la double hélice de l'ADN, Chargaff s'est retiré de son laboratoire et a écrit à des scientifiques du monde entier sur son exclusion.

Il est mort le 20 juin 2002 à Manhattan, New York City.

Distinctions

Les distinctions qui lui ont été décernées incluent la Médaille Pasteur 1949 et la Médaille nationale des sciences 1974.

Livres écrit

• Chargaff, Erwin 1978. Heraclitean Fire: Sketches from a Life Before Nature. Rockefeller University Press. p. 252. ISBN 0-874-70029-9.
• Unbegreifliches Geheimnis. Wissenschaft als Kampf für und gegen die Natur. Stuttgart: Klett-Cotta, 1980, ISBN 3-608-95452-X
• Bemerkungen. Stuttgart: Klett-Cotta, 1981, ISBN 3-12-901631-7
• Warnungstafeln. Die Vergangenheit spricht zur Gegenwart. Stuttgart: Klett-Cotta, 1982, ISBN 3-608-95004-4
• Kritik der Zukunft. Essay. Stuttgart: Klett-Cotta, 1983, ISBN 3-608-93576-2
• Zeugenschaft. Essays über Sprache und Wissenschaft. Stuttgart: Klett-Cotta, 1985, ISBN 3-608-95373-6
• Serious Questions, An ABC of Sceptical Reflections. Boston, Basel, Stuttgart: Birkhäuser, 1986
• Abscheu vor der Weltgeschichte. Fragmente vom Menschen. Stuttgart: Klett-Cotta, 1988, ISBN 3-608-93531-2
• Alphabetische Anschläge. Stuttgart: Klett-Cotta, 1989, ISBN 3-608-95646-8
• Vorläufiges Ende. Ein Dreigespräch. Stuttgart: Klett-Cotta, 1990, ISBN 3-608-95443-0
• Vermächtnis. Essays. Stuttgart: Klett-Cotta, 1992, ISBN 3-608-95851-7
• Über das Lebendige. Ausgewählte Essays. Stuttgart: Klett-Cotta, 1993, ISBN 3-608-95976-9
• Armes Amerika – Arme Welt. Stuttgart: Klett-Cotta, 1994, ISBN 3-608-93291-7
• Ein zweites Leben. Autobiographisches und andere Texte. Stuttgart: Klett-Cotta, 1995, ISBN 3-608-93313-1
• Die Aussicht vom dreizehnten Stock. Stuttgart: Klett-Cotta, 1998, ISBN 3-608-93433-2
• Brevier der Ahnungen. Eine Auswahl aus dem Werk. Stuttgart: Klett-Cotta, 2002, ISBN 3-608-93513-4
• Stimmen im Labyrinth. Über die Natur und ihre Erforschung. Stuttgart: Klett-Cotta, 2003, ISBN 3-608-93580-0