Erwin Chargaff

Erwin Chargaff

Γνωρίζουμε αρκετά για το χρονικό της ανακάλυψης της δίκλωνης έλικας του DNA από τους Watson και Crick. Για τον «αγώνα δρόμου» της ομάδας τους με τον Linus Pauling, ο οποίος πρότεινε επίσης ένα μοντέλο για τη στερεοδιάταξη του μορίου, που αποδείχτηκε λανθασμένο (τριπλή έλικα). Φυσικά γνωρίζουμε και για την αποσιώπηση – αν όχι την υποκλοπή – της εργασίας της Rosalind Franklin από το δίδυμο – υπόθεση για την οποία το biology4u έχει αφιερώσει δυο άρθρα στα οποία παρουσίαζεται η άλλη άποψη (altera pars1, altera pars2).
 
Όμως, αν θέλουμε να είμαστε δίκαιοι, στο χρονικό αυτό υπάρχει και ένα ακόμη πρόσωπο, (από τα πολλά που με τον έναν ή τον άλλο τρόπο, προσέθεσαν τη δική τους ψηφίδα στη μεγάλη ανακάλυψη), του οποίου η εργασία, αν και δεν αποσιωπήθηκε, δεν έλαβε, και δεν λαμβάνει στη διδασκαλία του αντικειμένου της δίκλωνης έλικας, την αναγνώριση που της άξιζε. Αναφέρομαι στον Erwin Chargaff, στον βιοχημικό ο οποίος το 1950 – δηλαδή 3 περίπου χρόνια πριν την ιστορική δημοσίευση των Watson και Crick, στο περιοδικό Nature –  σε μια σειρά άρθρων του διατύπωσε τους περίφημους κανόνες του για τις αζωτούχες βάσεις του DNA. Ότι δηλαδή η αναλογία στο μόριο Α/Τ ≈ 1, και G/C ≈ 1.
 
Βεβαίως είναι δύσκολο να αποφανθεί κανείς αν η γνώση της αναλογίας αυτής που ετέθη υπόψη των Watson και Crick, πριν αρχίσουν να συνθέτουν το μοντέλο τους, τους οδήγησε στην υποψία ότι το μόριο είναι δίκλωνο, ή απλώς προσέφερε μια απόδειξη που ενισχύει, ταυτόχρονα με την ορθότητα του μοντέλου της δίκλωνης έλικας, την υπόθεση για τον ακριβή αυτοδιπλασιασμό του.
 
Ας πούμε λοιπόν ότι ο Chargaff, θεωρούσε ως το τέλος της ζωής του (2002) ότι η εργασία του είχε παραγκωνιστεί. Οι σκέψεις του για το ζήτημα αυτό, αλλά και οι εντυπώσεις του από τους Watson και Crick – στην πρώτη συνάντησή του μαζί τους – που παραθέτω, προέρχονται από ένα βιβλίο του που εκδόθηκε το 1978. Το βιβλίο φέρει τον τίτλο: Το Ηρακλείτιο Πυρ (The Heraclitan fire) και αποτελεί μια αυτοβιογραφία, διανθισμένη όμως από εξαιρετικούς στοχασμούς για την επιστήμη και τη ζωή. Εννοείται πως και το υπέροχο αυτό βιβλίο, που έχει επαινεθεί ως πρότυπο αυτοβιογραφίας επιστήμονα, περιμένει, όπως και πολλά άλλα – μάλλον μάταια – τον εκδότη του και μεταφραστή του, που θα το καταστήσει διαθέσιμο στο ελληνικό αναγνωστικό κοινό. Ιδού το σχετικό κεφάλαιο:

Τα βάσανα του ευκολόπιστου

Όταν, τις τελευταίες ημέρες του Μαΐου του 1952 γνώρισα, για πρώτη φορά τους F. H. C. Crick και J. D. Watson στο Cambridge μου φάνηκε, ως ένα αταίριαστο ζευγάρι. Αυτό το πραγματικά αξέχαστο γεγονός έχει τόσο συχνά ζωγραφιστεί – ένας πίνακας σαν τον Καίσαρα διαβαίνοντα τον Ρουβίκωνα – ξαναβαφεί, ρετουσαριστεί ή βερνικωθεί, στις αύτο- ή ετεροβιογραφίες, ώστε κι εγώ ακόμη με την καλή μου μνήμη για κωμικά περιστατικά και τον μεγάλο θαυμασμό μου για τις ταινίες των αδελφών Μαρξ να δυσκολεύομαι να ξύσω τη θρυλική επικάλυψη. Ελπίζω όμως ότι τα πορτραίτα τα οποία θα προκύψουν, θα είναι ευκρινέστερα από τον περίφημο πίνακα του Parmigianino, στο Μουσείο της Βιέννης. (σ.μ. Αναφέρεται στην κεφαλή του Ιούλιου Καίσαρα, τον πίνακα του Parmigianino (Girolamo Francesco Maria Mazzola) ζωγράφου και χαράκτη του 16ου αιώνα).

Ιδού λοιπόν πώς έγιναν τα πράγματα. Το καλοκαίρι του 1952 υποσχόταν να ήταν μια ασυνήθιστα πολυάσχολη περίοδος για μένα: Το συνέδριο βιοχημείας στο Παρίσι, οι διαλέξεις στο Ινστιτούτο Weizmann και σε αρκετές ευρωπαϊκές πόλεις, οι για δεύτερη φορά ανεπιτυχείς προσπάθειές μου να καταλάβω μια θέση καθηγητή στην Ελβετία. Η πρώτη μου ομιλία είχε προγραμματιστεί στη Γλασκώβη, και καθ’ οδόν – μεταξύ τις 24ης και 27ης Μαΐου – πέρασα από το Cambridge, όπου ο John Kendrew με φιλοξένησε στο Peterhouse. Μου ζήτησε να μιλήσω με δύο άτομα στο Εργαστήριο Cavendish, που προσπαθούσαν να κάνουν κάτι με τα νουκλεϊκά οξέα. Αυτό που προσπαθούσαν να κάνουν δεν του ήταν σαφές. Και δεν ακουγόταν πολύ ελπιδοφόρο.

Και πράγματι η πρώτη μου εντύπωση, απείχε πολύ από το να είναι ευνοϊκή. Και δεν βελτιώθηκε, εξαιτίας των πολλών φαρσικών στοιχείων τα οποία ζωντάνεψαν τη συζήτηση που ακολούθησε, αν η λέξη περιγράφει σωστά αυτό που, ως ένα βαθμό ήταν μια κοφτή στιχομυθία. Και για να μην κατηγορηθώ για «crimen laesarum maiesatum» (σ.μ. Προσβολή κατά της αξιοπρέπειας διακεκριμένης αρχής, προσώπου κτλ), πρέπει να επισημάνω ότι τα μυθολογικά ή ιστορικά ζευγάρια – ο Κάστωρ και ο Πολυδεύκης, ο Αρμόδιος και ο Αριστόγειτων, ο Ρωμαίος και η Ιουλιέτα – πρέπει να έδιναν διαφορετική εντύπωση, πριν κάνουν αυτό για τα οποίο έγιναν γνωστά, παρά μετά. Εν πάση περιπτώσει φαίνεται πως απουσίαζε το ρίγος της αναγνώρισης μιας ιστορικής στιγμής: Η αίσθηση μιας αλλαγής στον ρυθμό των χτύπων της καρδιάς της βιολογίας. Επιπλέον, η στατιστική πιθανότητα να συναντηθούν, εδώ στο Cavendish και μπροστά στα μάτια μου, δύο ιδιοφυΐες μου φαινόταν τόσο μικρή, ώστε να την αγνοήσω εντελώς. Η διάγνωσή μου προφανώς ήταν γρήγορη και πιθανώς, λανθασμένη.

Η εντύπωση. Ένας τριανταπεντάρης με τη ξεθωριασμένη εμφάνιση αυτών που πωλούν πληροφορίες για την έκβαση των ιπποδρομιών, κάτι που ήταν σαν να είχε βγει από τον Hogarth («Η πορεία του ασώτου») (σ.σ. αναφέρεται στο ομώνυμο έργο του Hogarth, ενός Άγγλου ζωγράφου ο οποίος ήταν διάσημος για τους πίνακες και τις γελοιογραφίες με τις οποίες απεικόνισε την κοινωνική έκπτωση) ή των Cruikshank, Daumier. (σ.μ. Αναφέρεται σε έναν Άγγλο, και Γάλλο αντίστοιχα καρικατουρίστα του 19ου αιώνα). Με μια αδιάλειπτη, οξύφωνη φλυαρία στης οποίας το θολό ρεύμα, γυάλιζαν πού και που μερικά σπινθηροβόλα ψήγματα. Ο άλλος, εντελώς ανώριμος στα είκοσι τρία, με ένα χαμόγελο περισσότερο πονηρό παρά αφελές· μιλούσε λίγο, χωρίς να λέει κάτι αξιόλογο. Μια αδέξια νεαρή φιγούρα, που θύμιζε αμέσως έναν από τους μαθητευόμενους τσαγκαράδες του Lumpazivagabundus του Nestroy. (σ.μ. Αναφέρεται στο ομώνυμο έργο του Nestroy, του οποίου οι τρεις ήρωες, οι μαθητευόμενοι τσαγκαράδες, εκτός από μπαγαμπόντηδες είναι αφελείς και κωμικοί). Αναγνώρισα σε αυτούς ένα δίδυμο ηθοποιών επιθεώρησης, με τα δυο μέλη του να επιδεικνύουν, εκείνη την εποχή άριστη συνεργασία – αν και στα χρόνια που ακολούθησαν, η ελικοειδής υποκριτική τους μειώθηκε σημαντικά. (σ.μ. Ο Chargaff χρησιμοποιεί το επίθετο ελικοειδής για να επισημάνει ότι τα χαρακτηριστικά της προσωπικότητάς τους, που διακωμωδεί στο κείμενο, μειώθηκαν μετά την ανακάλυψη της διπλής έλικας του DNA). Το ρεπερτόριο, ωστόσο ήταν απροσδόκητο.

Από όσο μπορούσα να καταλάβω, ήθελαν, χωρίς να δεσμεύονται από οποιαδήποτε γνώση της εμπλεκόμενης χημείας, να εντάξουν το DNA σε μια «έλικα». Το κύριο πρότυπό τους, φαινόταν να είναι το μοντέλο της άλφα-έλικας του Pauling για τις πρωτεΐνες. Δεν θυμάμαι αν μου έδειξαν κάποιο μοντέλο μιας πολυνουκλεοτιδικής αλυσίδας, αλλά δεν το πιστεύω, αφού ακόμα δεν ήταν εξοικειωμένοι με τις χημικές «δομές» των νουκλεοτιδίων. Θυμάμαι ωστόσο, ότι ήταν εξαιρετικά ανήσυχοι για το σωστό «βήμα» της έλικάς τους. Δεν θυμάμαι πόσα από τα στοιχεία ακτίνων Χ του King’s College (Rosalind Franklin, Wilkins) αναφέρθηκαν. Επειδή, όμως εκείνη τουλάχιστον την εποχή, αμφέβαλα ότι οι φωτογραφίες ακτίνων Χ «τεντωμένων και μαριναρισμένων» παρασκευασμάτων πολυμερών, μπορούν να έχουν ιδιαίτερη βιολογική σημασία, μπορεί να μην είχα δώσει αρκετή προσοχή.

Ήταν σαφές για μένα ότι αντιμετώπιζα μια καινοτομία: τεράστια φιλοδοξία και επιθετικότητα, σε συνδυασμό με μια σχεδόν απόλυτη άγνοια και περιφρόνηση για τη χημεία, την πιο πραγματική από τις «ακριβείς επιστήμες» – μια περιφρόνηση που αργότερα θα είχε μια αρνητική επίδραση στην ανάπτυξη της «μοριακής βιολογίας». Σκεπτόμενος τα πολλά χρόνια κοπιώδους προετοιμασίας παρασκευασμάτων νουκλεϊκών οξέων και τις αμέτρητες ώρες που αφιερώθηκαν στην ανάλυσή τους, δεν μπορούσα παρά να αισθανθώ αμήχανα. Είμαι σίγουρος ότι, αν είχα περισσότερη επαφή, για παράδειγμα, με θεωρητικούς φυσικούς, η έκπληξή μου θα ήταν μικρότερη. Εν πάση περιπτώσει, το δίδυμο ήταν εκεί κάνοντας εικασίες, συλλογισμούς, ψάχνοντας για πληροφορίες. Έτσι φαινόταν τουλάχιστον σε μένα, έναν άνθρωπο, με διαβόητα περιορισμένη οπτική γωνία.
Τους είπα όλα όσα ήξερα. Αν είχαν ακούσει πριν για τους κανόνες ζευγαρώματος, το απέκρυψαν. (σ.μ. Η εργασία του Chargaff για τη συμπληρωματικότητα των βάσεων είχε ήδη δημοσιευτεί από το 1950). Αλλά επειδή δεν φαινόταν να γνώριζαν πολλά για οτιδήποτε σχετικό, δεν εξεπλάγην υπερβολικά.
Ανέφερα τις πρώτες μας προσπάθειες να εξηγήσουμε τις σχέσεις συμπληρωματικότητας με την υπόθεση ότι, στο μόριο του νουκλεϊκού οξέος,το αδενυλικό οξύ ήταν πάντα απέναντι στο θυμιδυλικό οξύ και το κυτιδυλικό, απέναντι στο γουανυλικό οξύ. Αυτό είχε διαψευστεί όταν διαπιστώσαμε ότι η σταδιακή ενζυμική πέψη παρήγαγε ένα εντελώς απεριοδικό πρότυπο, καθώς αν το μόριο του νουκλεϊκού οξέος αποτελείτο από μια διαδοχή νουκλεοτιδίων A-T και G-C, οι κανονικότητες θα έπρεπε να μην είχαν μεταβληθεί.

Πιστεύω ότι το μοντέλο της δίκλωνης έλικας, ήταν συνέπεια εκείνης της συζήτησής μας. Αλλά τέτοια πράγματα δεν μπορούν να αξιολογηθούν, παρά μόνον εκ των υστέρων.

Quando Judex est venturus
Cuncta stricte discussurus!

(σ.μ. Το απόσπασμα προέρχεται από ένα λατινικό μεσαιωνικό ποίημα, που περιλαμβάνεται στην νεκρώσιμη ακολουθία της Καθολικής Εκκλησίας. Η σχετικώς ελεύθερη μετάφρασή του την οποία βρήκα είναι η ακόλουθη:

Ω, τι φόβο σκίζει το στήθος του ανθρώπου,
όταν από τον ουρανό κατεβαίνει ο Κριτής,
από την ποινή του οποίου εξαρτώνται όλα).

Όταν, το 1953, οι Watson και Crick δημοσίευσαν την πρώτη τους αναφορά για τη διπλή έλικα, δεν αναγνώρισαν τη βοήθειά μου και αναφέρθηκαν μόνο σε ένα σύντομο άρθρο μας που είχε δημοσιευτεί το 1952, λίγο πριν από το δικό τους, αλλά όχι – όπως θα ήταν φυσικό – στις ανασκοπήσεις μου του 1950 ή του 1951.

Αργότερα, όταν η μοριακή ταχυδακτυλουργία έφτασε στα ύψη, συχνά με ρωτούσαν άνθρωποι με περισσότερο ή λιγότερο καλές προθέσεις γιατί δεν είχα ανακαλύψει εγώ το περίφημο μοντέλο. Η απάντησή μου ήταν πάντα ότι ήμουν πολύ χαζός, αλλά ότι, αν η Rosalind Franklin και εγώ είχαμε συνεργαστεί, ίσως να είχαμε καταλήξει σε κάτι παρόμοιο σε ένα ή δύο χρόνια. Αμφιβάλλω, ωστόσο, ότι θα μπορούσαμε ποτέ να αναγάγουμε τη διπλή έλικα στο «ισχυρό σύμβολο που έχει αντικαταστήσει τον σταυρό ως το σήμα κατατεθέν για τον βιολογικώς αναλφάβητο». (σ.μ. Ο Chargaff, ίσως να θέλει με τη φράση του αυτή να δηλώσει ότι αυτός και η Franklin δεν θα διέθεταν την απαραίτητη επικοινωνιακή δεξιότητα των Watson και Crick, ώστε να καταστήσουν το σύμβολο του DNA, παγκοσμίως αναγνωρισμένο σύμβολο της Βιολογίας, ακόμη και για τους αδαείς. Τώρα αν η έκφραση αυτή αποτελεί έπαινο ή ψόγο ο μεταφραστής, δηλαδή εγώ, δηλώνω ότι θα σας γελάσω).