מומחה באנגלית בתחום ביולוגיה מולקולריתפרנסיס הארי קומפטון קריק נולד בנורת'המפטון, הבכור לשני בנים של הארי קומפטון קריק, יצרן נעליים עשיר, ואנה אליזבת' (וילקינס) קריק. לאחר שבילה את ילדותו בנורת'המפטון, הוא למד בתיכון בית ספר קלאסי. בְּמַהֲלָך משבר כלכלי, שהגיעה לאחר מלחמת העולם הראשונה, ענייניה המסחריים של המשפחה צנחו, והוריו של קריק עברו ללונדון. כתלמיד בבית הספר מיל היל, קריק גילה עניין רב בפיזיקה, כימיה ומתמטיקה. בשנת 1934 הוא נכנס לאוניברסיטת קולג' בלונדון כדי ללמוד פיזיקה וסיים שלוש שנים מאוחר יותר עם תואר ראשון במדעים. לאחר שהשלים את לימודיו באוניברסיטאות, שקל קריק את צמיגות המים טמפרטורה גבוהה; עבודה זו נקטעה בשנת 1939 על ידי פרוץ מלחמת העולם השנייה.

בשנות המלחמה עסק ק' ביצירת מוקשים במעבדת המחקר של משרד הצי של בריטניה. במשך שנתיים לאחר תום המלחמה, הוא המשיך לעבוד במשרד זה, ואז הוא קרא את ספרו המפורסם של ארווין שרדינגר "מהם החיים? היבטים פיזייםתא חי" ("מהם החיים? ההיבטים הפיזיים של התא החי"), שפורסם ב-1944. בספר שואל שרדינגר את השאלה: "כיצד ניתן להסביר אירועים מרחביים-זמניים המתרחשים באורגניזם חי מנקודת המבט של פיזיקה וכימיה?

הרעיונות שהוצגו בספר, השפיעו על ק' עד כדי כך שהוא, בכוונתו לעשות פיזיקת חלקיקים, עבר לביולוגיה. בתמיכתו של Archibald W. Hill K. קיבל מלגה מהמועצה למחקר רפואי ובשנת 1947. החל לעבוד במעבדת Strangeway בקיימברידג'. כאן הוא למד ביולוגיה, כימיה אורגנית וטכניקות עקיפה של קרני רנטגן ששימשו לקביעת המבנה המרחבי של מולקולות. הידע שלו בביולוגיה התרחב באופן משמעותי לאחר שעבר ב-1949 למעבדת קוונדיש בקיימברידג', אחד ממרכזי הביולוגיה המולקולרית בעולם.

בהנהגתו של מקס פרוץ חקר ק' את המבנה המולקולרי של חלבונים, שבקשר אליו היה לו עניין בקוד הגנטי של רצף חומצות האמינו במולקולות החלבון. בחקר מה שהוא הגדיר כ"הגבול בין חיים ללא חיים", ניסה קריק למצוא את הבסיס הכימי של הגנטיקה, אשר, כפי שהוא הציע, יכול להיות מונח בחומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA).

כאשר ק' החל לעבוד על עבודת הדוקטורט שלו בקיימברידג', כבר היה ידוע שחומצות גרעין מורכבות מ-DNA ו-RNA (חומצה ריבונוקלאית), שכל אחד מהם נוצר על ידי מולקולות מקבוצת החד-סוכרים של פנטוזים (דאוקסיריבוז או ריבוז), פוספט ו ארבעה בסיסים חנקניים - אדנין, תימין, גואנין וציטוזין (RNA מכיל אורציל במקום תימין). בשנת 1950, ארווין צ'רגאף מאוניברסיטת קולומביה הראה ש-DNA מכיל כמויות שוות של הבסיסים החנקניים הללו. מוריס ח.פ. ווילקינס ועמיתתו רוזלינד פרנקלין מקינג'ס קולג' בלונדון ערכו מחקרי דיפרקציה של קרני רנטגן של מולקולות DNA והגיעו למסקנה של-DNA יש צורה של סליל כפול, הדומה למדרגות לולייניות.

בשנת 1951, הביולוג האמריקאי בן העשרים ושלוש, ג'יימס ד. ווטסון, הזמין את ק' לעבוד במעבדת קוונדיש. לאחר מכן, הם יצרו קשרים יצירתיים הדוקים. בהתבסס על המחקרים המוקדמים של Chargaff, Wilkins and Franklin, K. ו-Watson יצאו לקבוע מבנה כימי DNA. בתוך שנתיים הם פיתחו את המבנה המרחבי של מולקולת ה-DNA על ידי בניית המודל שלה מכדורים, חתיכות חוט וקרטון. לפי המודל שלהם, DNA הוא סליל כפול המורכב משתי שרשראות של חד סוכר ופוספט (פוספט דאוקסיריבוז) המחוברים על ידי זוגות בסיסים בתוך הסליל, כאשר אדנין מחובר לטימין, וגואנין לציטוזין, והבסיסים זה לזה בקשרי מימן. .

חתני פרס נובל ווטסון וקריק

המודל אפשר לחוקרים אחרים לדמיין את שכפול ה-DNA בבירור. שתי השרשראות של המולקולה מופרדות בקשרי מימן, כמו פתיחת רוכסן, ולאחר מכן מסונתז אחד חדש על כל חצי של מולקולת ה-DNA הישנה. רצף הבסיס משמש כתבנית, או תוכנית, עבור המולקולה החדשה.

בשנת 1953 השלימו מר K. ו-Watson את היצירה של מודל DNA. באותה שנה, ק' קיבל את הדוקטורט שלו מקיימברידג', והגן על התזה שלו על ניתוח עקיפות קרני רנטגן של מבנה חלבון. במהלך השנה שלאחר מכן, הוא למד מבנה חלבון במכון הפוליטכני של ברוקלין בניו יורק והרצה באוניברסיטאות שונות בארה"ב. בשובו לקיימברידג' ב-1954, הוא המשיך במחקר שלו במעבדת קוונדיש, והתרכז בפענוח הקוד הגנטי. בתחילה תיאורטיקן, התחיל ק' ללמוד אצל סידני ברנר מוטציות גנטיותבבקטריופאג'ים (וירוסים שמדביקים תאי חיידקים).

עד 1961 התגלו שלושה סוגים של RNA: שליח, ריבוזום ותחבורה. ק' ועמיתיו הציעו דרך לקרוא את הקוד הגנטי. לפי התיאוריה של ק', RNA שליח מקבל מידע גנטי מה-DNA בגרעין התא ומעביר אותו לריבוזומים (אתרים של סינתזת חלבונים) בציטופלזמה של התא. העברה RNA נושאת חומצות אמינו לריבוזומים.

RNA אינפורמטיבי וריבוזומלי, באינטראקציה זה עם זה, מספקים שילוב של חומצות אמינו ליצירת מולקולות חלבון ברצף הנכון. הקוד הגנטי מורכב משלישיות של בסיסים חנקניים של DNA ו-RNA עבור כל אחת מ-20 חומצות האמינו. גנים מורכבים משלישיות בסיסיות רבות, אשר ק' כינה קודונים; קודונים זהים במינים שונים.

ק', ווילקינס ו-ווטסון התחלקו פרס נובלבפיזיולוגיה או ברפואה 1962 "על תגליותיהם בנוגע למבנה המולקולרי של חומצות גרעין ומשמעותן להעברת מידע במערכות חיות". אָב. אנגסטרום ממכון קרולינסקה אמר בטקס הענקת הפרסים: "גילוי המבנה המולקולרי המרחבי... ה-DNA חשוב ביותר, מכיוון שהוא מתווה את האפשרויות להבנה בפירוט רב את המאפיינים הכלליים והאינדיבידואליים של כל היצורים החיים". אנגסטרום ציין כי "הפענוח של מבנה הסליל הכפול של חומצה דאוקסיריבונוקלאית עם זיווג ספציפי של בסיסים חנקן פותח הזדמנויות פנטסטיות לפירוק הפרטים של השליטה וההעברה של מידע גנטי".

בשנת קבלת פרס נובל הפך ק' לראש המעבדה הביולוגית באוניברסיטת קיימברידג' ולחבר זר במועצת מכון סאלק בסן דייגו (קליפורניה). ב-1977 הוא עבר לסן דייגו, לאחר שקיבל הזמנה להיות פרופסור. במכון סלקובסקי ביצע ק' מחקר בתחום הנוירוביולוגיה, בפרט חקר את מנגנוני הראייה והחלומות. ב-1983, יחד עם המתמטיקאי האנגלי גרהם מיצ'יסון, הוא הציע שחלומות הם תופעות לוואיהתהליך שבאמצעותו מוח אנושימשוחרר מאסוציאציות מוגזמות או חסרות תועלת שהצטברו במהלך הערות. מדענים שיערו שצורה זו של "למידה הפוכה" קיימת כדי למנוע עומס עצבי.

בספר "החיים כפי שהם: מקורם וטבעם" ("החיים עצמם: מקורם וטבעם", 1981) ציין ק' את הדמיון המדהים בין כל צורות החיים. "למעט המיטוכונדריה", כתב, " קוד גנטיזהה בכל האובייקטים החיים הנלמדים כיום. בהתייחסו לגילויים בביולוגיה מולקולרית, פליאונטולוגיה וקוסמולוגיה, הוא הציע שהחיים על פני כדור הארץ יכולים היו מקורם במיקרואורגניזמים שהיו מפוזרים בחלל מכוכב אחר; לתיאוריה הזו הוא ועמיתתו לסלי אורגל כינו "פנספרמיה מיידית".

בשנת 1940, מר ק' נישא לרות דורין דוד; היה להם בן. הם התגרשו ב-1947, ושנתיים לאחר מכן נישאה ק' לאודיל ספיד. נולדו להם שתי בנות.

פרסים רבים כוללים את פרס צ'ארלס לאופולד מאייר של האקדמיה הצרפתית למדעים (1961), הפרס המדעי של אגודת המחקר האמריקאית (1962), המדליה המלכותית (1972), מדליית הקולי של החברה המלכותית (1976). ק' - חבר כבוד של החברה המלכותית של לונדון, החברה המלכותית של אדינבורו, האקדמיה המלכותית האירית, האגודה האמריקאית לקידום המדעים, האקדמיה האמריקאית לאמנויות ומדעים והאקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב.

ג'יימס ווטסון הוא חלוץ בביולוגיה מולקולרית, שיחד עם פרנסיס קריק ומוריס וילקינס מיוחסת את גילוי הסליל הכפול של ה-DNA. בשנת 1962 הם קיבלו את פרס נובל לרפואה על עבודתם.

ג'יימס ווטסון: ביוגרפיה

נולד בשיקגו, ארה"ב ב-6 באפריל 1928. הוא למד בבית הספר הוראס מאן, ולאחר מכן בית ספר תיכוןהחוף הדרומי. בגיל 15, הוא נכנס לאוניברסיטת שיקגו במסגרת תוכנית מלגות ניסיונית לילדים מחוננים. העניין בחיי הציפורים הוביל את ג'יימס ווטסון ללמוד ביולוגיה, ובשנת 1947 הוענק לו תואר ראשון במדעים בזואולוגיה. לאחר קריאת ספרו של ארווין שרדינגר, מה הם החיים? הוא עבר לגנטיקה.

לאחר שנדחה על ידי קלטק והרווארד, ג'יימס ווטסון זכה במלגה לתואר שני באוניברסיטת אינדיאנה. בשנת 1950 הוענק לו תואר דוקטור בזואולוגיה על עבודתו על השפעות קרינת רנטגן על רבייה של וירוסים בקטריופאג'ים. מאינדיאנה עבר ווטסון לקופנהגן והמשיך במחקר על וירוסים כחבר במועצת המחקר הלאומית.

לפרום את ה-DNA!

לאחר ביקור במעבדה של ניו יורק בקולד ספרינג הארבור, שם התוודע לתוצאות המחקר של הרשי וצ'ייס, ווטסון השתכנע שה-DNA היא המולקולה האחראית להעברת מידע גנטי. הוא הוקסם מהרעיון שאם אתה מבין את המבנה שלו, אתה יכול לקבוע כיצד מועברים נתונים בין תאים. חקר הנגיפים כבר לא עניין אותו כמו הכיוון החדש הזה.

באביב 1951, בוועידה בנאפולי, הוא פגש את מוריס וילקינס. האחרון הדגים את תוצאות הניסיונות הראשונים להשתמש בדיפרקציה של קרני רנטגן כדי לדמיין את מולקולת ה-DNA. ווטסון, נרגש מהממצאים של ווילקינס, הגיע לבריטניה בסתיו. הוא קיבל עבודה במעבדת קוונדיש, שם החל לשתף פעולה עם פרנסיס קריק.

ניסיונות ראשונים

בניסיון לפענח את המבנה המולקולרי של ה-DNA, החליטו ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק להשתמש בגישה של בניית מודלים. שניהם היו משוכנעים שלפירוק המבנה שלו יהיה תפקיד מפתח בהבנת העברת המידע הגנטי מתאי הורה לבת. ביולוגים הבינו שגילוי מבנה ה-DNA יהווה פריצת דרך מדעית גדולה. יחד עם זאת, הם היו מודעים לקיומם של מתחרים בקרב מדענים אחרים, כמו לינוס פאולינג.

קריק וג'יימס ווטסון דגמנו DNA בקושי רב. לאף אחד מהם לא היה רקע בכימיה, אז הם השתמשו בספרי לימוד סטנדרטיים בכימיה כדי לגזור תצורות של קשרים כימיים מקרטון. סטודנט אורח ציין כי על פי נתונים חדשים שחסרים בספרים, נעשה שימוש הפוך באחד מקשרים כימיים מקרטון שלו. בערך באותו זמן, ווטסון השתתף בהרצאה של רוזלינד פרנקלין בקינגס קולג' הסמוך. כנראה שהוא לא הקשיב היטב.

טעות בלתי נסלחת

כתוצאה מהשגיאה, הניסיון הראשון של מדענים לבנות מודל DNA נכשל. ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק בנו סליל משולש עם בסיסי חנקן בצד החיצוני של המבנה. כשהציגו את הדגם לעמיתים, רוזלינד פרנקלין העבירה אותה לביקורת קשה. תוצאות המחקר שלה הוכיחו בבירור את קיומן של שתי צורות של DNA. הרטוב יותר התאים לזה שווטסון וקריק ניסו לבנות, אבל הם יצרו מודל של DNA ללא מים שנמצאים בו. פרנקלין ציינה שאם עבודתה תתפרש נכון, אז בסיסי החנקן יהיו ממוקמים בתוך המולקולה. נבוך מכישלון ציבורי שכזה, מנהל מעבדת קוונדיש המליץ ​​לחוקרים לנטוש את גישתם. מדענים לקחו רשמית כיוונים אחרים, אבל בפרטיות הם המשיכו לחשוב על בעיית ה-DNA.

גילוי מציץ

ווילקינס, שעבד בקינגס קולג' עם פרנקלין, היה איתה בעימות אישי. רוזלינד הייתה כל כך לא מרוצה שהחליטה להעביר את המחקר שלה למקום אחר. לא ברור איך, אבל וילקינס עמדה לרשותו את אחד הטובים שלה צילומי רנטגןמולקולות DNA. אולי היא אפילו נתנה לו את זה בעצמה כשהיא ניקתה את המשרד שלה. אבל בטוח שהוא הוציא את התמונה מהמעבדה ללא רשותו של פרנקלין והראה אותה לחברו ווטסון ב-Cavendish. לאחר מכן, בספרו "הסליל הכפול", הוא כתב שברגע שראה את התמונה, הלסת שלו נשמטה והדופק הואץ. הכל היה פשוט להפליא מאשר טופס A שהושג קודם לכן. כמו כן, הצלב השחור של השתקפויות ששלט בתצלום יכול היה להגיע רק מהמבנה הספירלי.

חתן פרס נובל

הביולוגים השתמשו בנתונים החדשים כדי ליצור מודל סליל דו-גדילי עם בסיסים חנקניים זוגות א-תו-C-G במרכז. זיווג זה הציע מיד לקריק שצד אחד של המולקולה יוכל לשמש תבנית לחזרה מדויקת של רצפי DNA להעברת מידע גנטי במהלך חלוקת התא. המודל השני והמצליח הזה הוצג בפברואר 1951. באפריל 1953 הם פרסמו את ממצאיהם בכתב העת Nature. הכתבה עוררה סנסציה. ווטסון וקריק קבעו של-DNA יש צורה של סליל כפול, או "גרם מדרגות לולייניות". שתי שרשראות בו נותקו, כמו "ברק", ושחזרו את החלקים החסרים. לפיכך, כל מולקולת חומצה דאוקסיריבונוקלאית מסוגלת ליצור שני עותקים זהים.

הקיצור DNA ודגם הסליל הכפול האלגנטי הפכו ידועים בכל העולם. גם ווטסון וקריק התפרסמו. הגילוי שלהם חולל מהפכה בחקר הביולוגיה והגנטיקה, אשר עשה שיטות אפשריות הנדסה גנטיתבשימוש בביוטכנולוגיה מודרנית.

מאמר ב-Nature הוביל לכך שהם ואל וילקינס זכו בפרס נובל בשנת 1962. כללי האקדמיה השוודית מאפשרים להעניק לא יותר משלושה מדענים. רוזלינד פרנקלין מתה מסרטן השחלות ב-1958. וילקינס הזכיר אותה בדרך אגב.

בשנת קבלת פרס נובל, ווטסון התחתן עם אליזבת לואיס. נולדו להם שני בנים: רופוס ודאנקן.

המשך העבודה

ג'יימס ווטסון המשיך לעבוד עם מדענים רבים אחרים לאורך שנות ה-50. הגאונות שלו הייתה היכולת לתאם את העבודה אנשים שוניםולשלב את התוצאות שלהם למסקנות חדשות. בשנת 1952, הוא השתמש באנודת רנטגן מסתובבת כדי להדגים את המבנה הסליל של וירוס פסיפס הטבק. מ-1953 עד 1955 ווטסון שיתף פעולה עם מדענים מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה למודל של מבנה ה-RNA. מ-1955 עד 1956 הוא שוב עבד עם קריק כדי לפענח את העקרונות של מבנה הווירוסים. ב-1956 עבר להרווארד, שם חקר סינתזת RNA וחלבונים.

כרוניקה שערורייתית

ב-1968 פורסם ספר שנוי במחלוקת על DNA מאת ג'יימס ווטסון. ה-Double Helix היה מלא בהערות גנאי ותיאורים נועזים של רבים מהאנשים המעורבים בגילוי, במיוחד רוזלינד פרנקלין. בגלל זה, הוצאת הרווארד סירבה להדפיס את הספר. למרות זאת, העבודה פורסמה וזכתה להצלחה רבה. בגרסה מאוחרת יותר, ווטסון התנצל על היחס שלו לפרנקלין, והצהיר שהוא לא מודע ללחץ שבו התמודדה בשנות החמישים כחוקרת. הוא הרוויח הכי הרבה מפרסום שני ספרי לימוד, ביולוגיה מולקולרית של הגן (1965) וביולוגיה מולקולרית של התא ו-DNA רקומביננטי (עודכן ב-2002), שעדיין אזלו. ב-2007 פרסם את האוטוביוגרפיה שלו, "הימנע מאנשים משעממים". שיעורי חיים במדעים.

ג'יימס ווטסון: תרומה למדע

ב-1968 הפך למנהל המעבדה בנמל קולד ספרינג. המכון נתקל בקשיים כלכליים באותה תקופה, אך ווטסון הוכיח את עצמו כמוצלח מאוד במציאת תורמים. המוסד בראשותו הפך למוביל עולמי מבחינת רמת העבודה בתחום הביולוגיה המולקולרית. עובדיה חשפו את טבעו של הסרטן וגילו את הגנים שלו לראשונה. מדי שנה מגיעים אל Cold Spring Harbor יותר מ-4,000 מדענים מכל העולם - כה עמוקה ההשפעה של המכון למחקר גנטי בינלאומי.

ב-1990 מונה ווטסון למנהל פרויקט הגנום האנושי במכוני הבריאות הלאומיים. הוא השתמש בכישורי גיוס הכספים שלו כדי לנהל את הפרויקט עד 1992. הוא עזב עקב סכסוך על רישום פטנט של מידע גנטי. ג'יימס ווטסון האמין שזה רק יפריע למחקר של המדענים העובדים על הפרויקט.

אמירות שנויות במחלוקת

שהותו בקולד הארבור הסתיימה בפתאומיות. ב-14 באוקטובר 2007, בדרכו לכנס בלונדון, הוא נשאל על אירועים בעולם. ג'יימס ווטסון, מדען בעל שם עולמי, השיב שהסיכויים לאפריקה מאפילים עליו. לדבריו, כל מדיניות חברתית מודרנית מבוססת על כך שהאינטליגנציה של תושביה זהה לזו של השאר, אך תוצאות הבדיקה מצביעות על כך שלא כך הדבר. הוא המשיך את מחשבתו עם הרעיון שהקידמה באפריקה מעוכבת על ידי חומר גנטי גרוע. מחאה ציבורית נגד הערה זו אילצה את קולד ספרינג הארבור לבקש את התפטרותו. מאוחר יותר התנצל המדען וחזר בו מהצהרותיו ואמר כי "אין לכך בסיס מדעי". בנאום הפרידה שלו, הוא הביע את חזונו כי "הניצחון האולטימטיבי (על סרטן ו מחלת נפש) נמצא בהישג ידנו."

למרות הכישלונות הללו, הגנטיקאי ג'יימס ווטסון ממשיך להעלות טענות שנויות במחלוקת היום. בספטמבר 2013 במכון אלן בסיאטל, בפגישת מחקר מוח, הוא שוב הצהיר הצהרה שנויה במחלוקת על אמונתו שהעלייה במאובחנים מחלות תורשתיותעשוי להיות קשור ללידה מאוחרת יותר של ילדים. "ככל שאתה מתבגר, כך גדל הסיכוי שתהיה לך גנים פגומים", - אמר ווטסון, גם הביע את הרעיון שיש לאסוף חומר גנטי מאנשים בני פחות מ-15 שנים להתעברות נוספת באמצעות הפריה חוץ גופית. לדעתו, הדבר יפחית את הסיכוי שחיי ההורים יתקלקלו ​​בהולדת ילד עם הפרעות פיזיות או נפשיות.

עבודה בביולוגיה

רומנובה אנסטסיה

פרנסיס קריק

ג'יימס ווטסון

"גילוי המבנה המשני של ה-DNA"

אפשר לקחת את ההתחלה של הסיפור הזה בתור בדיחה. "והרגע גילינו את סוד החיים!" - אמר אחד משני האנשים שנכנסו לפאב קיימברידג' איגל בדיוק לפני 57 שנים - ב-28 בפברואר 1953. והאנשים האלה, שעבדו במעבדה הסמוכה, לא הגזימו כלל. אחד מהם נקרא פרנסיס קריק, והשני היה ג'יימס ווטסון.

ביוגרפיה:

פרנסיס קריק

בשנות המלחמה עסק קריק ביצירת מוקשים במעבדת המחקר של משרד הצי של בריטניה. במשך שנתיים לאחר תום המלחמה, הוא המשיך לעבוד במשרד זה, ואז הוא קרא את ספרו המפורסם של ארווין שרדינגר "מהם החיים? היבטים פיזיים של התא החי, פורסם ב-1944. בספר, שרדינגר שואל את השאלה: "כיצד ניתן להסביר אירועים מרחביים-זמניים המתרחשים באורגניזם חי מנקודת המבט של פיזיקה וכימיה?"
הרעיונות שהוצגו בספר השפיעו על קריק עד כדי כך שהוא, בכוונתו ללמוד פיזיקת חלקיקים, עבר לביולוגיה. בתמיכתו של ארצ'יבלד ו. וויל, קריק קיבל מלגת המועצה למחקר רפואי והחל לעבוד במעבדת סטריינגוויי בקיימברידג' ב-1947. כאן הוא למד ביולוגיה, כימיה אורגנית וטכניקות עקיפה של קרני רנטגן ששימשו לקביעת המבנה המרחבי של מולקולות.

ג'יימס דווי ווטסון

נולד ב-6 באפריל 1928 בשיקגו (אילינוי) במשפחתם של ג'יימס ד. ווטסון, איש עסקים, וג'ין (מיטשל) ווטסון והיה בנם היחיד.

את השכלתו היסודית והתיכונית קיבל בשיקגו. עד מהרה התברר שג'יימס היה ילד מוכשר בצורה יוצאת דופן, והוא הוזמן לרדיו כדי להשתתף בתוכנית חידון לילדים. לאחר שנתיים בלבד של תיכון, קיבל ווטסון מלגה ב-1943 ללימודים בקולג' ניסיוני בן ארבע שנים באוניברסיטת שיקגו, שם פיתח עניין בלימודי צפר. לאחר שרכש תואר ראשון במדעים מאוניברסיטת שיקגו ב-1947, הוא המשיך את השכלתו באוניברסיטת אינדיאנה בלומינגטון.
בשלב זה, ווטסון החל להתעניין בגנטיקה והחל להתאמן באינדיאנה בהדרכתם של מומחה בתחום זה, הרמן ג'יי מולר והבקטריולוג סלבדור לוריא. ווטסון כתב עבודת גמר על השפעת קרני רנטגן על רבייה של בקטריופאג'ים (נגיפים שמדביקים חיידקים) וקיבל את הדוקטורט שלו ב-1950. מענק מאגודת המחקר הלאומית אפשר לו להמשיך את מחקרו על בקטריופאג'ים באוניברסיטת קופנהגן בדנמרק. שם הוא ערך מחקר על התכונות הביוכימיות של DNA בקטריופאג'. עם זאת, כפי שהוא נזכר מאוחר יותר, ניסויים עם הפאג החלו להכביד עליו, הוא רצה לדעת יותר על המבנה האמיתי של מולקולות ה-DNA, שעליו דיברו גנטיקאים בהתלהבות כה רבה.

באוקטובר 1951מדען שנה הלך למעבדת קוונדיש של אוניברסיטת קיימברידג' כדי לחקור את המבנה המרחבי של חלבונים יחד עם ג'ון סי קנדרו. שם הוא פגש את פרנסיס קריק, (פיזיקאי בעל עניין בביולוגיה), שכתב אז את עבודת הדוקטורט שלו.
לאחר מכן, הם יצרו קשרים יצירתיים הדוקים. "זו הייתה אהבה אינטלקטואלית ממבט ראשון", טוען היסטוריון של המדע. למרות המשותף בין תחומי העניין, השקפות החיים וסגנון החשיבה, ווטסון וקריק ביקרו זה את זה ללא רחמים, אם כי בנימוס. תפקידיהם בדואט האינטלקטואלי הזה היו שונים. "פרנסיס היה המוח ואני הייתי התחושה", אומר ווטסון

החל משנת 1952, בהתבסס על עבודתם המוקדמת של צ'ארגאף, ווילקינס ופרנקלין, יצאו קריק ו-ווטסון לנסות לקבוע את המבנה הכימי של ה-DNA.

בשנות החמישים, היה ידוע ש-DNA הוא מולקולה גדולה המורכבת מנוקלאוטידים המחוברים זה לזה בקו. מדענים ידעו גם ש-DNA הוא שאחראי לאחסון והעברה של מידע גנטי בתורשה. המבנה המרחבי של מולקולה זו והמנגנונים שבהם ה-DNA עובר בירושה מתא לתא ומאורגניזם לאורגניזם נותרו עלומים.

IN 1948 לינוס פאולינג גילה את המבנה המרחבי של מקרומולקולות אחרות - חלבונים. מרותק למיטתו בירקן, פאולינג קיפל נייר במשך מספר שעות, שבעזרתם ניסה לדגמן את התצורה של מולקולת חלבון, ויצר מודל של מבנה שנקרא "סליל אלפא".

לפי ווטסון, לאחר גילוי זה, ההשערה של מבנה ספירלה DNA. ווטסון וקריק שיתפו פעולה עם מומחים מובילים בניתוח דיפרקציית קרני רנטגן, וקריק הצליח לזהות כמעט במדויק סימנים של ספירלה בתמונות שהתקבלו בדרך זו.

פאולינג גם האמין ש-DNA הוא סליל, יתר על כן, המורכב משלושה גדילים. עם זאת, הוא לא יכול היה להסביר לא את טיבו של מבנה כזה או את המנגנונים של שכפול עצמי של DNA להעברה לתאי בת.

גילוי מבנה הסליל הכפול התרחש לאחר שמוריס וילקינס הראה בסתר את ווטסון וקריק צילום רנטגןמולקולות DNA שנוצרו על ידי שותפתו רוזלינד פרנקלין. בתמונה זו הם זיהו בבירור את סימני הספירלה והלכו למעבדה לבדוק הכל בדגם תלת מימדי.

במעבדה התברר שהסדנה לא סיפקה את לוחות המתכת הנחוצים לדגם הסטריאו, ו-ווטסון גזרה מקרטון ארבעה סוגים של דגמי נוקלאוטידים - גואנין (G), ציטוזין (C), תימין (T) ואדנין (א) - והתחיל להניחם על השולחן . ואז הוא גילה שאדנין מתחבר עם תימין, וגואנין עם ציטוזין על פי עקרון "נעילת המפתח". זה בדרך זו ששני גדילים של סליל ה-DNA מחוברים זה לזה, כלומר, מול תימין מגדיל אחד תמיד יהיה אדנין מהשני, ולא שום דבר אחר.

במהלך שמונת החודשים הבאים, ווטסון וקריק סיכמו את התוצאות שלהם עם אלו שכבר היו זמינות, ודיווחו על מבנה ה-DNA בפברואר. 1953 של השנה.

חודש לאחר מכן הם יצרו מודל תלת מימדי של מולקולת ה-DNA, עשוי מבלונים, חתיכות קרטון וחוט.
לפי המודל של קריק-ווטסון, ה-DNA הוא סליל כפול, המורכב משתי שרשראות של פוספט דאוקסיריבוז המחוברות בזוגות בסיסים, בדומה לשלבים של סולם. באמצעות קשר מימן, אדנין מתחבר עם תימין, וגואנין עם ציטוזין.

ניתן להחליף:

א) חברים בזוג זה;

ב) כל זוג לזוג אחר, וזה לא יוביל להפרה של המבנה, אם כי ישפיע באופן מכריע על פעילותו הביולוגית.

מבנה ה-DNA שהוצע על ידי ווטסון וקריק ענה באופן מושלם על הקריטריון העיקרי שהיה הכרחי כדי שמולקולה תהיה מאגר מידע תורשתי. "השלד של הדוגמנית שלנו ב מעלות גבוהותהורה, ורצף זוגות הבסיסים הוא התכונה היחידה שיכולה להבטיח העברת מידע גנטי", כתבו.
"המבנה שלנו", כתבו ווטסון וקריק, "מורכב אפוא משתי שרשראות, שכל אחת מהן משלימה את השנייה."

ווטסון כתב על הגילוי לבוס שלו דלבריק, שכתב לנילס בוהר: "דברים מדהימים קורים בביולוגיה. נראה לי שג'ים ווטסון גילה תגלית דומה למה שעשה רתרפורד ב-1911". כדאי לזכור שב-1911 גילה רתרפורד את גרעין האטום.

הסדר זה איפשר להסביר את מנגנוני העתקת ה-DNA: שני גדילים של הסליל מתפצלים, והעתק מדויק של "שותפו" לשעבר בסליל מושלם מהנוקלאוטידים לכל אחד מהם. לפי אותו עיקרון כמו חיובי מודפס מנגטיב בתצלום.

למרות שרוזלינד פרנקלין לא תמכה בהשערת המבנה הסליל של ה-DNA, היו אלה תמונותיה שמילאו תפקיד מכריע בגילוים של ווטסון וקריק.

מאוחר יותר, הוכח המודל של מבנה ה-DNA שהוצע על ידי ווטסון וקריק. ובתוך 1962 ד. עבודתם זכתה בפרס נובל לפיזיולוגיה או רפואה "על גילויים בתחום המבנה המולקולרי של חומצות גרעין ועל קביעת תפקידן בהעברת מידע בחומר חי". רוזלינד פרנקלין, שמתה עד אז (מסרטן ב-1958), לא הייתה בין הזוכים, מכיוון שהפרס אינו מוענק לאחר מותו.

קים ממכון קרולינסקה אמר בטקס הענקת הפרסים: "גילוי המבנה המולקולרי המרחבי של ה-DNA חשוב ביותר, מכיוון שהוא מתווה את האפשרויות להבנה בפירוט רב את המאפיינים הכלליים והאינדיבידואליים של כל היצורים החיים". אנגסטרום ציין כי "הפענוח של מבנה הסליל הכפול של חומצה דאוקסיריבונוקלאית עם זיווג ספציפי של בסיסים חנקן פותח הזדמנויות פנטסטיות לפירוק הפרטים של השליטה וההעברה של מידע גנטי".

https://pandia.ru/text/78/209/images/image004_142.jpg" width="624" height="631 src=">

גילוי הסליל הכפול של ה-DNA היה אחד מאבני הדרך המרכזיות בהיסטוריה של הביולוגיה העולמית; אנחנו חייבים את הגילוי הזה לדואט של ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק. למרות שווטסון עשה לעצמו שם רע על אמירות מסוימות, פשוט אי אפשר להפריז בחשיבות הגילוי שלו.

ג'יימס דיואי ווטסון - ביולוג, גנטיקאי וזאולוג מולקולרי אמריקאי; הוא ידוע בעיקר בזכות השתתפותו בגילוי מבנה ה-DNA ב-1953. זוכה פרס נובל לפיזיולוגיה או רפואה.

לאחר שסיים בהצלחה את לימודיו באוניברסיטת שיקגו ובאוניברסיטת אינדיאנה, ווטסון בילה זמן מה במחקר בכימיה עם הביוכימאי הרמן קלקר בקופנהגן. מאוחר יותר הוא עבר למעבדת קוונדיש באוניברסיטת קיימברידג', שם פגש לראשונה את עמיתו לעתיד וחברו פרנסיס קריק.

ווטסון וקריק העלו את הרעיון של הסליל הכפול של ה-DNA באמצע מרץ 1953 תוך כדי לימוד נתונים ניסיוניים שנאספו על ידי רוזלינד פרנקלין ומוריס וילקינס. הגילוי הוכרז על ידי סר לורנס בראג, מנהל מעבדת קוונדיש; זה קרה בכנס מדעי בלגי ב-8 באפריל 1953. אמירה חשובהעם זאת, העיתונות למעשה לא שמה לב. ב-25 באפריל 1953 פורסמה מאמר על התגלית ב כתב העת המדעי"טֶבַע". מדענים ביולוגיים אחרים ומספר חתני פרס נובלהעריך במהירות את כל המונומנטליות של התגלית; חלק אפילו קראו לזה הגדול ביותר תגלית מדעיתהמאה ה -20.

ב-1962 קיבלו ווטסון, קריק ווילקינס את פרס נובל לפיזיולוגיה או רפואה על גילוים. המשתתפת הרביעית בפרויקט, רוזלינד פרנקלין, מתה ב-1958 וכתוצאה מכך לא יכלה עוד לתבוע את הפרס. ווטסון גם קיבל אנדרטה במוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע בניו יורק על תגליתו; מכיוון שמונומנטים כאלה מוקמים רק לכבודם של מדענים אמריקאים, קריק ווילקינס נותרו ללא אנדרטאות.

ווטסון נחשב עד היום לאחד מגדולי המדענים בהיסטוריה; אולם, כאדם, רבים לא אהבו אותו בגלוי. ג'יימס ווטסון היה נושא לשערוריות די גבוהות מספר פעמים; אחד מהם היה קשור ישירות לעבודתו - העובדה היא שבמהלך העבודה על מודל ה-DNA, ווטסון וקריק השתמשו בנתונים שהגיעו לידי רוזלינד פרנקלין, ללא רשותה. עם שותפו של פרנקלין, ווילקינס, מדענים עבדו באופן פעיל למדי; רוזלינד עצמה, בהחלט לא יכלה לדעת עד סוף חייה עד כמה חשוב תפקיד הניסויים שלה בהבנת מבנה ה-DNA.

מ-1956 עד 1976 עבד ווטסון במחלקה לביולוגיה של הרווארד; בתקופה זו התעניין בעיקר בביולוגיה מולקולרית.

ב-1968 קיבל ווטסון תפקיד במאי במעבדת Cold Spring Harbor בלונג איילנד, ניו יורק (לונג איילנד, ניו יורק); באמצעות מאמציו במעבדה, רמת האיכות עלתה במידה ניכרת עבודת מחקרוהמימון השתפר משמעותית. ווטסון עצמו בתקופה זו עסק בעיקר בחקר הסרטן; על הדרך, הוא הפך את המעבדה הכפופה לו לאחד המרכזים הטובים בעולם לביולוגיה מולקולרית.

ווטסון הפך לנשיא ב-1994 מרכז מחקר, בשנת 2004 - רקטור; ב-2007 עזב את תפקידו לאחר הצהרות די לא פופולריות על קיומו של קשר בין רמת האינטליגנציה למוצא.

בין 1988 ל-1992, ווטסון שיתף פעולה באופן פעיל עם מוסדות לאומייםבריאות על ידי סיוע בפיתוח פרויקט המחקר של הגנום האנושי.

ווטסון היה ידוע לשמצה גם בהערות פרובוקטיביות גלויות ולעתים קרובות פוגעניות על עמיתיו; בין היתר, הוא עבר בנאומיו ולפי פרנקלין (כבר לאחר מותה). מספר מהצהרותיו יכולות להיתפס כהתקפות על הומוסקסואלים ואנשים שמנים.

קריק ידוע בעיקר בזכות גילוי המבנה של מולקולת ה-DNA עם ג'יימס ווטסון ב-1953. הוא, ווטסון ומוריס וילקינס חלקו את פרס נובל לפיזיולוגיה או רפואה לשנת 1962 "על תגליותיהם הנוגעות למבנה המולקולרי של חומצות גרעין וחשיבותן להעברת מידע בחומר חי".

פרנסיס הארי קומפטון קריק, בנם הראשון של הארי קריק ואנני אליזבת וילקינס, נולד ב-8 ביוני 1916, ביישוב קטן ליד נורת'המפטונשייר, אנגליה (נורת'המפטונשייר, אנגליה). סבו, חוקר הטבע החובב וולטר דרייברידג' קריק, ריכז דיווחים על חקר הפורמיניפרה המקומית והתכתב עם צ'ארלס דרווין (צ'רלס דרווין). לכבוד סבו אף נקראו שני נציגים ממעמד הגסטרופודים.

IN גיל מוקדםפרנסיס התעניין במדע, והוא שאב ידע מספרים באופן פעיל. הוריו לקחו אותו לכנסייה, אך קרוב יותר לגיל 12, הילד הודיע ​​שהוא נוטש את אמונתו הדתית כדי לחפש תשובות לשאלותיו עם נקודה מדעיתחָזוֹן. מאוחר יותר, הוא אמר בקצת אירוניה שמבוגרים יכולים לדון בנושאים נוצריים זמן רב ככל האפשר, אבל יש להרחיק ילדים מכל זה.

בגיל 21, קריק קיבל תואר ראשון בפיזיקה מאוניברסיטת קולג' בלונדון (University College London). במהלך מלחמת העולם השנייה, הוא הגיע למעבדת המחקר של האדמירליות, שם פיתח מוקשים מגנטיים ואקוסטיים ומילא תפקיד חשוב ביצירה מכרה חדש, שהוכח כיעיל נגד שולות מוקשים גרמניות.

ב-1947 החל קריק ללמוד ביולוגיה, והצטרף לזרם של "מדענים מהגרים" שעזבו את לימודי הפיזיקה שלהם לטובת הביולוגיה. הוא נאלץ לעבור מ"האלגנטיות והפשטות העמוקה" של הפיזיקה ל"מורכב". תהליכים כימייםהתפתח כתוצאה מ ברירה טבעיתעל פני מיליארדי שנים." בהדגיש את חומרת המעבר מאזור אחד לאחר, אמר קריק כי הוא "בפועל נולד מחדש".

את רוב השנתיים הבאות של עבודתו הקדיש פרנסיס ללימודים תכונות גשמיותציטופלזמה במעבדת קיימברידג' סטריינג'ווייס, בראשות הונור ברידג'ט פל, עד שהחל לשתף פעולה עם מקס פרוץ וג'ון קנדרו במעבדת קוונדיש. בסוף 1951 עבד קריק עם ג'יימס ווטסון, איתו פרסם מודל משותף למבנה הסליל של ה-DNA ב-1953.

מוריס וילקינס היה קשור גם לגילוי המבנה של חומצה דאוקסיריבונוקלאית. הוא הראה לפרנסיס וג'יימס צילום רנטגן של מולקולת DNA שצולמה על ידי שותפתו רוזלינד פרנקלין, ולאחר מכן הצליחו מדענים להסביר את המנגנונים של העתקת DNA. בביולוגיה מולקולרית, קריק הציג את המונח "דוגמה מרכזית", והכליל את הכלל ליישום מידע גנטי (DNA → RNA → חלבון).

במשך שארית הקריירה שלו, קריק שימש כפרופסור במכון מחקר ביולוגי J. Salk בלה ג'ולה, קליפורניה (לה ג'ולה, קליפורניה). תפקידיו הוגבלו רק לעבודת מחקר. מחקריו המאוחרים של פרנסיס התמקדו במדעי המוח התיאורטיים וקשורים לרצונו לקדם את חקר התודעה האנושית.

פרנסיס היה נשוי פעמיים. היו לו שלושה ילדים ושישה נכדים. הוא נפטר מסרטן המעי הגס ב-28 ביולי 2004.

בהיותו ביקורתי במיוחד כלפי הנצרות, קריק אמר פעם: "אני לא מכבד אמונות נוצריות. אני חושב שהם פשוט מגוחכים. אם נוכל להיפטר מהם, היה לנו הרבה יותר קל להתחיל לפתור את הבעיה החמורה של הגדרת מה העולם שלנו".