12.10.2019

Biografija Francisa Cricka. Francis Crick in James Watson "Odkritje sekundarne strukture DNK"


angleški specialist na tem področju molekularna biologija Francis Harry Compton Crick se je rodil v Northamptonu kot najstarejši od dveh sinov Harryja Comptona Cricka, bogatega proizvajalca čevljev, in Anne Elizabeth (Wilkins) Crick. Potem ko je otroštvo preživel v Northamptonu, je obiskoval srednjo šolo klasična šola. Med gospodarska kriza Po prvi svetovni vojni so komercialni posli družine propadli in Crickovi starši so se preselili v London. Kot učenec na šoli Mill Hill se je Crick močno zanimal za fiziko, kemijo in matematiko. Leta 1934 se je vpisal na University College London na študij fizike in tri leta kasneje diplomiral z diplomo. Medtem ko je zaključil izobraževanje na University College, je Crick razmišljal o viskoznosti vode pri visoke temperature; to delo je leta 1939 prekinila izbruh druge svetovne vojne.

V vojnih letih je K. sodeloval pri ustvarjanju min v raziskovalnem laboratoriju britanskega mornariškega ministrstva. Dve leti po koncu vojne je delal na tem ministrstvu in takrat je prebral znamenito knjigo Erwina Schrödingerja »Kaj je življenje? Fizični vidikiživa celica" ("Kaj je življenje? Fizični vidiki žive celice"), objavljeno leta 1944. V knjigi Schrödinger zastavlja vprašanje: "Kako je mogoče prostorsko-časovne dogodke, ki se dogajajo v živem organizmu, razložiti s položaja fizika in kemija?

Ideje, predstavljene v knjigi, so tako vplivale na K., da je nameraval študirati fiziko delcev, prešel na biologijo. S podporo Archibalda W. Hilla je K. prejel štipendijo Sveta za medicinske raziskave in leta 1947 začel delati v laboratoriju Strangeway v Cambridgeu. Tu je študiral biologijo, organsko kemijo in tehnike rentgenske difrakcije, ki se uporabljajo za določanje prostorske strukture molekul. Njegovo biološko znanje se je močno razširilo po preselitvi leta 1949 v laboratorij Cavendish v Cambridgeu, enega izmed svetovnih centrov molekularne biologije.

Pod vodstvom Maxa Perutza je K. proučeval molekularno strukturo proteinov in se zato začel zanimati za genetski kod zaporedja aminokislin v proteinskih molekulah. S preučevanjem tega, kar je opredelil kot »mejo med živim in neživim«, je Crick skušal najti kemijsko osnovo genetike, za katero je verjel, da bi lahko ležala v deoksiribonukleinski kislini (DNK).

Ko je K. začel delati na doktorski disertaciji v Cambridgeu, je bilo že znano, da nukleinske kisline sestavljata DNA in RNA (ribonukleinska kislina), od katerih je vsaka sestavljena iz molekul monosaharida pentozne skupine (deoksiriboze ali riboze), fosfata in štiri dušikove baze - adenin, timin, gvanin in citozin (RNA namesto timina vsebuje uracil). Leta 1950 je Erwin Chargaff z univerze Columbia pokazal, da DNK vsebuje enake količine teh dušikovih baz. Maurice H.F. Wilkins in njegova kolegica Rosalind Franklin s King's Collegea Univerze v Londonu sta izvedla študije rentgenske difrakcije molekul DNK in ugotovila, da je DNK oblikovana kot dvojna vijačnica, ki spominja na spiralno stopnišče.

Leta 1951 je triindvajsetletni ameriški biolog James D. Watson povabil K. na delo v laboratoriju Cavendish. Kasneje so vzpostavili tesne ustvarjalne stike. Na podlagi zgodnjih raziskav Chargaffa, Wilkinsa in Franklina sta se K. in Watson odločila ugotoviti kemijska struktura DNK. V dveh letih so razvili prostorsko strukturo molekule DNK tako, da so iz kroglic, kosov žice in kartona zgradili njen model. Po njihovem modelu je DNK dvojna vijačnica, sestavljena iz dveh verig monosaharida in fosfata (deoksiriboza fosfat), povezanih z baznimi pari znotraj vijačnice, pri čemer je adenin povezan s timinom in gvanin s citozinom, baze pa med seboj z vodikom. obveznice.

Nobelova nagrajenca Watson in Crick

Model je drugim raziskovalcem omogočil jasno vizualizacijo replikacije DNK. Dve verigi molekule se ločita na mestih vodikove vezi, kot je odprtina zadrge, nato pa se na vsaki polovici stare molekule DNK sintetizira nova. Zaporedje baz deluje kot predloga ali vzorec za novo molekulo.

Leta 1953 sta K. in Watson dokončala ustvarjanje modela DNK. Istega leta je K. doktoriral na Cambridgeu in zagovarjal disertacijo o rentgenski difrakcijski analizi proteinske strukture. Naslednje leto je študiral strukturo beljakovin na Brooklynskem politehničnem inštitutu v New Yorku in predaval na različnih univerzah v ZDA. Ko se je leta 1954 vrnil v Cambridge, je svoje raziskave nadaljeval v laboratoriju Cavendish in se osredotočil na dešifriranje genetske kode. Prvotno teoretik, je K. začel študirati pri Sidneyju Brennerju genetske mutacije v bakteriofagih (virusih, ki okužijo bakterijske celice).

Do leta 1961 so odkrili tri vrste RNK: sporočilno, ribosomsko in transportno. K. in njegovi kolegi so predlagali način branja genetske kode. Po teoriji K. messenger RNA sprejema genetske informacije iz DNA v celičnem jedru in jih prenaša na ribosome (mesta sinteze beljakovin) v celični citoplazmi. Prenosna RNA prenaša aminokisline v ribosome.

Messenger in ribosomska RNA, ki medsebojno delujeta, zagotavljata povezavo aminokislin za tvorbo beljakovinskih molekul v pravilnem zaporedju. Gensko kodo sestavljajo tripleti dušikovih baz v DNK in RNK za vsako od 20 aminokislin. Geni so sestavljeni iz številnih osnovnih tripletov, ki jih je K. imenoval kodone; kodoni so enaki pri različnih vrstah.

K., Wilkins in Watson razdeljena Nobelova nagrada v fiziologiji ali medicini 1962 "za njegova odkritja v zvezi z molekularno strukturo nukleinskih kislin in njihovega pomena za prenos informacij v živih sistemih." A.V. Engström iz inštituta Karolinska je ob podelitvi nagrade dejal: "Odkritje prostorske molekularne strukture ... DNK je izredno pomembno, ker oriše možnost zelo podrobnega razumevanja splošnih in posameznih značilnosti vseh živih bitij." Engström je opozoril, da "razpletanje dvojne vijačne strukture deoksiribonukleinske kisline z njenim specifičnim združevanjem dušikovih baz odpira fantastične možnosti za razkritje podrobnosti nadzora in prenosa genetskih informacij."

V letu, ko je prejel Nobelovo nagrado, je K. postal vodja biološkega laboratorija na univerzi v Cambridgeu in tuji član sveta inštituta Salkov v San Diegu (Kalifornija). Leta 1977 se je preselil v San Diego, kjer je prejel povabilo za profesorja. Na inštitutu Solkow je K. izvajal raziskave na področju nevrobiologije, zlasti preučevanja mehanizmov vida in sanj. Leta 1983 je skupaj z angleškim matematikom Grahamom Mitchisonom predlagal, da so sanje stranski učinek postopek, s katerim človeški možgani osvobojeni pretiranih ali nekoristnih asociacij, nabranih med budnostjo. Znanstveniki so domnevali, da ta oblika "obratnega učenja" obstaja za preprečevanje preobremenitve nevronskih procesov.

V knjigi "Življenje, kot je: njegov izvor in narava" ("Življenje samo: njegov izvor in narava", 1981) je K. opazil neverjetno podobnost vseh oblik življenja. »Z izjemo mitohondrijev,« je zapisal, » genetski kod identična v vseh živih predmetih, ki jih trenutno preučujemo." Sklicujoč se na odkritja v molekularni biologiji, paleontologiji in kozmologiji je predlagal, da življenje na Zemlji morda izvira iz mikroorganizmov, ki so bili razpršeni po vesolju z drugega planeta; to teorijo sta on in njegov kolega Leslie Orgel poimenovala "neposredna panspermija".

Leta 1940 se je K. poročil z Ruth Doreen Dodd; imela sta sina. Leta 1947 sta se ločila, dve leti pozneje pa se je K. poročil z Odile Speed. Imela sta dve hčerki.

K.-jeve številne nagrade vključujejo nagrado Charlesa Leopolda Mayerja Francoske akademije znanosti (1961), Znanstveno nagrado Ameriškega raziskovalnega društva (1962), Kraljevo medaljo (1972) in Copleyjevo medaljo Kraljeve družbe ( 1976). K. je častni član Kraljeve družbe v Londonu, Kraljeve družbe v Edinburgu, Kraljeve irske akademije, Ameriškega združenja za napredek znanosti, Ameriške akademije znanosti in umetnosti ter Ameriške nacionalne akademije znanosti.

James Watson je pionir molekularne biologije, ki skupaj s Francisom Crickom in Mauriceom Wilkinsom velja za odkritelja dvojne vijačnice DNK. Leta 1962 sta za svoje delo prejela Nobelovo nagrado za medicino.

James Watson: biografija

Rojen v Chicagu, ZDA, 6. aprila 1928. Študiral je na šoli Horace Mann, nato pa na Srednja šola Južna obala. Pri 15 letih se je vpisal na Univerzo v Chicagu v okviru eksperimentalnega programa štipendiranja nadarjenih otrok. Zanimanje za življenje ptic je Jamesa Watsona pripeljalo do študija biologije in leta 1947 je prejel diplomo iz zoologije. Po branju znamenite knjige Erwina Schrödingerja Kaj je življenje? je prešel na genetiko.

Potem ko sta ga Caltech in Harvard zavrnila, je James Watson dobil štipendijo za podiplomski študij na univerzi Indiana. Leta 1950 je za svoje delo o učinkih rentgenskega sevanja na razmnoževanje virusov bakteriofagov doktoriral iz zoologije. Iz Indiane se je Watson preselil v Kopenhagen in nadaljeval s preučevanjem virusov kot sodelavec pri Nacionalnem raziskovalnem svetu.

Razkrijte DNK!

Po obisku newyorškega laboratorija v Cold Spring Harborju, kjer je pregledal rezultate Hersheyeve in Chaseove raziskave, je Watson postal prepričan, da je DNK molekula, odgovorna za prenos genetskih informacij. Postal je očaran nad idejo, da bi lahko ugotovil, kako se podatki prenašajo med celicami, če bi razumel njegovo strukturo. Raziskovanje virusov ga ni več tako zanimalo kot ta nova smer.

Spomladi 1951 je na konferenci v Neaplju srečal Mauricea Wilkinsa. Slednji je prikazal rezultate prvih poskusov uporabe rentgenske difrakcije za slikanje molekule DNK. Watson, navdušen nad Wilkinsovimi podatki, je v Veliko Britanijo prispel jeseni. Zaposlil se je v laboratoriju Cavendish, kjer je začel sodelovati s Francisom Crickom.

Prvi poskusi

V poskusu razkritja molekularne strukture DNK sta se James Watson in Francis Crick odločila uporabiti pristop, ki temelji na modelu. Oba sta bila prepričana, da bo rešitev njegove strukture igrala ključno vlogo pri razumevanju prenosa genetskih informacij iz starševskih v hčerinske celice. Biologi so ugotovili, da bo odkritje strukture DNK velik znanstveni preboj. Hkrati so se zavedali obstoja konkurentov med drugimi znanstveniki, kot je Linus Pauling.

Crick in James Watson sta z velikimi težavami modelirala DNK. Nihče od njih ni imel kemijskega znanja, zato so uporabili standardne učbenike za kemijo, da so izrezali kartonske konfiguracije kemičnih vezi. Gostujoči podiplomski študent je ugotovil, da so bile glede na nove podatke, ki niso v knjigah, nekatere njegove kartonske kemične vezi uporabljene v obratni smeri. Približno ob istem času se je Watson udeležil predavanja Rosalind Franklin na bližnjem King's Collegeu. Očitno ni poslušal preveč pozorno.

Neodpustljiva napaka

Zaradi napake je prvi poskus znanstvenikov, da bi zgradili model DNK, propadel. James Watson in Francis Crick sta zgradila trojno vijačnico z dušikovimi bazami na zunanji strani strukture. Ko so model predstavili kolegom, ga je Rosalind Franklin ostro kritizirala. Rezultati njenih raziskav so jasno pokazali obstoj dveh oblik DNK. Bolj moker se je ujemal s tistim, ki sta ga poskušala zgraditi Watson in Crick, vendar sta ustvarila model DNK brez vode. Franklin je opozoril, da bi se dušikove baze nahajale znotraj molekule, če bi njeno delo pravilno interpretirali. Ker se je počutil osramočenega zaradi takšnega javnega neuspeha, je direktor laboratorija Cavendish priporočil raziskovalcem, naj opustijo svoj pristop. Znanstveniki so uradno prešli na druga področja, zasebno pa so še naprej razmišljali o problemu DNK.

Vohunsko odkritje

Wilkins, ki je delal na King's College s Franklinovo, je bil z njo v osebnem konfliktu. Rosalind je bila tako nesrečna, da se je odločila svoje raziskave preseliti drugam. Ni jasno, kako, toda Wilkins je dobil eno njenih najboljših rentgenski žarki DNK molekule. Morda bi mu ga celo dala sama, ko je pospravljala svojo pisarno. Gotovo pa je, da je sliko brez Franklinovega dovoljenja odnesel iz laboratorija in jo pokazal prijatelju Watsonu v Cavendishu. Kasneje je v svoji knjigi "The Double Helix" zapisal, da se mu je v trenutku, ko je zagledal fotografijo, povesila čeljust in pospešil utrip. Vse je bilo neverjetno preprostejše od A-obrazca, pridobljenega prej. Poleg tega je črni križ odsevov, ki je prevladoval na fotografiji, lahko nastal le iz spiralne strukture.

Nobelov nagrajenec

Biologi so uporabili nove podatke za ustvarjanje modela dvoverižne vijačnice z dušikovimi bazami pari A-T in C-G v sredini. To združevanje je Cricku takoj nakazalo, da bi ena stran molekule lahko služila kot predloga za natančno ponavljajoče se zaporedje DNK za prenos genetskih informacij med celično delitvijo. Ta drugi, uspešen model je bil predstavljen februarja 1951. Aprila 1953 so svoje ugotovitve objavili v reviji Nature. Članek je povzročil senzacijo. Watson in Crick sta odkrila, da ima DNK obliko dvojne vijačnice ali "spiralnega stopnišča". Dve verigi v njem sta bili odklopljeni kot "strela" in reproducirali manjkajoče dele. Tako je vsaka molekula deoksiribonukleinske kisline sposobna ustvariti dve enaki kopiji.

Okrajšava DNA in eleganten model dvojne vijačnice sta postala znana po vsem svetu. Zaslovela sta tudi Watson in Crick. Njihovo odkritje je revolucioniralo študij biologije in genetike, kar je povzročilo možne metode genski inženiring, ki se uporablja v sodobni biotehnologiji.

Dokument Nature je leta 1962 privedel do podelitve Nobelove nagrade njim in Wilkinsu. Pravila Švedske akademije dovoljujejo podelitev največ trem znanstvenikom. Rosalind Franklin je leta 1958 umrla zaradi raka jajčnikov. Wilkins jo je mimogrede omenil.

V letu, ko je prejel Nobelovo nagrado, se je Watson poročil z Elizabeth Lewis. Imela sta dva sinova: Rufusa in Duncana.

Nadaljevanje dela

James Watson je v petdesetih letih 20. stoletja nadaljeval delo s številnimi drugimi znanstveniki. Njegov genij je bila njegova sposobnost usklajevanja dela različni ljudje in združiti svoje rezultate za nove zaključke. Leta 1952 je z rotirajočo rentgensko anodo dokazal spiralno strukturo virusa tobačnega mozaika. Od leta 1953 do 1955 Watson je sodeloval z znanstveniki na Kalifornijskem inštitutu za tehnologijo, da bi modelirali strukturo RNK. Od leta 1955 do 1956 spet je sodeloval s Crickom pri odkrivanju principov zgradbe virusov. Leta 1956 se je preselil na Harvard, kjer je raziskoval RNA in sintezo beljakovin.

Škandalozna kronika

Leta 1968 je izšla kontroverzna knjiga o DNK, avtorja Jamesa Watsona. "The Double Helix" je bil poln slabšalnih komentarjev in maščevalnih opisov mnogih ljudi, ki so sodelovali pri odkritju, še posebej Rosalind Franklin. Zaradi tega je Harvard Press zavrnil objavo knjige. Kljub temu je delo izšlo in doživelo velik uspeh. V poznejši izdaji se je Watson opravičil za svoje ravnanje s Franklinovo in rekel, da se ni zavedal pritiskov, s katerimi se je soočala kot raziskovalka v petdesetih letih prejšnjega stoletja. Največji dobiček je prejel z objavo dveh učbenikov - "Molekularna biologija gena" (1965) in "Molekularna biologija celice in rekombinantne DNK" (posodobljena izdaja 2002), ki še vedno nista natisnjena. Leta 2007 je izdal avtobiografijo Avoid Boring People. Življenjske lekcije v znanosti."

James Watson: prispevki k znanosti

Leta 1968 je postal direktor laboratorija Cold Spring Harbor. Inštitut je bil takrat v finančnih težavah, vendar je bil Watson zelo uspešen pri iskanju darovalcev. Ustanova, ki jo je vodil, je postala vodilna v svetu po ravni dela na področju molekularne biologije. Njegovi zaposleni so razkrili naravo raka in prvič odkrili njegove gene. Vsako leto v Cold Spring Harbor pride več kot 4000 znanstvenikov z vsega sveta, tako velik vpliv ima Inštitut za mednarodne genetske raziskave.

Leta 1990 je bil Watson imenovan za direktorja projekta človeškega genoma Nacionalnega inštituta za zdravje. Svoje sposobnosti zbiranja sredstev je uporabil za nadaljevanje projekta do leta 1992. Odšel je zaradi spora glede patentiranja genetskih informacij. James Watson je menil, da bi to samo oviralo raziskave znanstvenikov, ki delajo na projektu.

Kontroverzne izjave

Njegovo bivanje v Cold Harboru se je nenadoma končalo. 14. oktobra 2007 so ga na poti na konferenco v London spraševali o dogajanju v svetu. James Watson, svetovno znani znanstvenik, je odgovoril, da je žalosten glede afriških možnosti. Po njegovih besedah ​​vsa sodobna socialna politika temelji na dejstvu, da je inteligenca njenih prebivalcev enaka inteligenci drugih, vendar rezultati testiranj kažejo, da ni tako. Svojo misel je nadaljeval z mislijo, da napredek v Afriki ovira slab genetski material. Javno negodovanje proti tej pripombi je prisililo Cold Spring Harbor, da je zaprosil za njegov odstop. Znanstvenik se je kasneje opravičil in preklical svoje pripombe, rekoč, da "za to ni znanstvene podlage." V poslovilnem govoru je izrazil vizijo, da je »končna zmaga (nad rakom in mentalna bolezen) je v našem dosegu."

Kljub tem napakam genetik James Watson še danes podaja kontroverzne trditve. Septembra 2013 je na srečanju o raziskavah možganov na Allenovem inštitutu v Seattlu znova podal kontroverzno izjavo o svojem prepričanju, da je porast diagnoz dedne bolezni lahko povezana s kasnejšim rojstvom otrok. "Starejši kot si, večja je verjetnost, da boš imel okvarjeni geni«- je dejal Watson in predlagal tudi, da bi bilo treba genetski material zbrati pri osebah, mlajših od 15 let, za nadaljnjo spočetje z in vitro oploditvijo. S tem bi po njegovem mnenju zmanjšali možnosti, da bi staršem uničilo življenje rojstvo otroka z motnjami v telesnem ali duševnem razvoju.

Biološko delo

Anastazija Romanova

Francis Crick

James Watson

"Odkritje sekundarne strukture DNK"

Začetek te zgodbe lahko vzamemo kot šalo. "In pravkar smo odkrili skrivnost življenja!" - je rekel eden od dveh moških, ki sta pred natanko 57 leti - 28. februarja 1953 - vstopila v pub Cambridge Eagle. In ti ljudje, ki so delali v laboratoriju v bližini, niso prav nič pretiravali. Enemu izmed njih je bilo ime Francis Crick, drugemu pa James Watson.

Biografija:

Francis Creek

V vojnih letih je Crick delal na ustvarjanju min v raziskovalnem laboratoriju britanskega ministrstva za mornarico. Dve leti po koncu vojne je delal na tem ministrstvu in takrat je prebral znamenito knjigo Erwina Schrödingerja »Kaj je življenje? Fizični vidiki žive celice", objavljen leta 1944. V knjigi Schrödinger postavlja vprašanje: "Kako je mogoče prostorsko-časovne dogodke, ki se dogajajo v živem organizmu, razložiti z vidika fizike in kemije?"
Ideje, predstavljene v knjigi, so tako močno vplivale na Cricka, da je z namenom študija fizike delcev prešel na biologijo. S podporo Archibalda W. Willa je Crick prejel štipendijo Sveta za medicinske raziskave in leta 1947 začel delati v laboratoriju Strangeway v Cambridgeu. Tu je študiral biologijo, organsko kemijo in tehnike rentgenske difrakcije, ki se uporabljajo za določanje prostorske strukture molekul.

James Deway Watson

Rojen 6. aprila 1928 v Chicagu, Illinois, Jamesu D. Watsonu, poslovnežu, in Jean (Mitchell) Watson, njegovemu edinemu otroku.

Osnovno in srednjo izobrazbo je pridobil v Chicagu. Kmalu se je izkazalo, da je James nenavadno nadarjen otrok, in povabili so ga, da nastopi v radijski oddaji »Kvizi za otroke«. Po samo dveh letih srednje šole je Watson leta 1943 prejel štipendijo za obisk eksperimentalne štiriletne šole na Univerzi v Chicagu, kjer se je zanimal za študij ornitologije. Po diplomi iz znanosti na univerzi v Chicagu leta 1947 je nadaljeval izobraževanje na univerzi Indiana Bloomington.
V tem času se je Watson začel zanimati za genetiko in začel študirati v Indiani pod vodstvom specialista za to področje Hermana J. Mellerja in bakteriologa Salvadorja Lurie. Watson je napisal disertacijo o vplivu rentgenskih žarkov na razmnoževanje bakteriofagov (virusov, ki okužijo bakterije) in leta 1950 doktoriral. Donacija Nacionalnega raziskovalnega društva mu je omogočila nadaljevanje raziskav bakteriofagov na Univerzi v Kopenhagnu na Danskem. Tam je proučeval biokemične lastnosti DNK bakteriofaga. Toda, kot se je pozneje spominjal, so ga začeli težiti poskusi s fagom, želel je izvedeti več o resnični strukturi molekul DNK, o kateri so tako vneto govorili genetiki.

Oktobra 1951 leta je znanstvenik odšel v Cavendish Laboratory na Univerzi v Cambridgeu, da bi skupaj z Johnom C. Kendrewom preučeval prostorsko strukturo proteinov. Tam je spoznal Francisa Cricka (fizika, ki ga je zanimala biologija), ki je v tistem času pisal svojo doktorsko disertacijo.
Kasneje so vzpostavili tesne ustvarjalne stike. »To je bila intelektualna ljubezen na prvi pogled,« pravi neki zgodovinar znanosti. Kljub skupnim interesom, življenjskim nazorom in načinu razmišljanja sta se Watson in Crick neusmiljeno, čeprav vljudno, kritizirala. Njuni vlogi v tem intelektualnem duetu sta bili različni. "Francis je bil možgani, jaz pa občutek," pravi Watson

Začetek leta 1952, na podlagi zgodnjega dela Chargaffa, Wilkinsa in Franklina, sta se Crick in Watson odločila poskusiti določiti kemijsko strukturo DNK.

Do petdesetih let je bilo znano, da je DNK velika molekula, sestavljena iz nukleotidov, ki so med seboj povezani v liniji. Znanstveniki so tudi vedeli, da je DNK odgovorna za shranjevanje in dedovanje genetskih informacij. Prostorska zgradba te molekule in mehanizmi, po katerih se DNK deduje od celice do celice in od organizma do organizma, so ostali neznani.

IN 1948 Istega leta je Linus Pauling odkril prostorsko zgradbo drugih makromolekul – proteinov. Pauling, priklenjen na posteljo z žadom, je nekaj ur zlagal papir, s katerim je poskušal modelirati konfiguracijo beljakovinske molekule in ustvaril model strukture, imenovane "alfa vijačnica".

Watsonovih besedah ​​po tem odkritju hipotezo, da spiralna struktura DNK. Watson in Crick sta sodelovala z vodilnimi strokovnjaki za analizo rentgenske difrakcije in Crick je lahko skoraj natančno zaznal znake spirale na tako pridobljenih slikah.

Pauling je tudi verjel, da je DNK vijačnica, poleg tega sestavljena iz treh verig. Vendar pa ni znal razložiti niti narave takšne strukture niti mehanizmov samopodvajanja DNK za prenos v hčerinske celice.

Do odkritja strukture dvojne vijačnice je prišlo potem, ko je Maurice Wilkins na skrivaj pokazal Watsonu in Cricku Rentgensko slikanje Molekule DNK, ki jih je izdelala njegova sodelavka Rosalind Franklin. Na tej sliki so jasno prepoznali znake spirale in se odpravili v laboratorij, da bi vse preverili na tridimenzionalnem modelu.

V laboratoriju se je izkazalo, da delavnica ni dobavila kovinskih plošč, potrebnih za stereo model, in Watson je iz kartona izrezal štiri vrste modelov nukleotidov - gvanin (G), citozin (C), timin (T) in adenin. (A) - in jih začel razlagati po mizi. In potem je odkril, da se adenin povezuje s timinom, gvanin pa s citozinom po principu »ključavnice«. Natančno tako sta obe verigi vijačnice DNK med seboj povezani, se pravi, da bo nasproti timina iz ene verige vedno adenin iz druge in nič drugega.

V naslednjih osmih mesecih sta Watson in Crick združila svoje ugotovitve s tistimi, ki so že na voljo, in februarja poročala o strukturi DNK. 1953 leta.

Mesec dni kasneje so ustvarili tridimenzionalni model molekule DNK, narejen iz kroglic, kosov kartona in žice.
Po Crick-Watsonovem modelu je DNK dvojna vijačnica, sestavljena iz dveh verig deoksiriboza fosfata, povezanih z baznimi pari, podobno kot prečke lestve. Prek vodikovih vezi se adenin veže s timinom, gvanin pa s citozinom.

Lahko zamenjate:

a) udeleženci tega para;

b) katerikoli par na drug par in to ne bo povzročilo motenj v strukturi, bo pa odločilno vplivalo na njegovo biološko aktivnost.


Struktura DNK, ki sta jo predlagala Watson in Crick, je popolnoma izpolnjevala glavno merilo, katerega izpolnitev je bila potrebna za molekulo, ki trdi, da je skladišče dednih informacij. "Okostje našega modela je visoka stopnja je urejen, zaporedje baznih parov pa je edina lastnost, ki lahko posreduje pri prenosu genetske informacije,« so zapisali.
"Naša struktura," sta zapisala Watson in Crick, "je torej sestavljena iz dveh verig, ki se dopolnjujeta."

Watson je o odkritju pisal svojemu šefu Delbrücku, ta pa Nielsu Bohru: »V biologiji se dogajajo neverjetne stvari. Mislim, da je Jim Watson prišel do odkritja, primerljivega s tistim, kar je leta 1911 naredil Rutherford." Spomnimo se, da je leta 1911 Rutherford odkril atomsko jedro.

Ta ureditev je omogočila razlago mehanizmov kopiranja DNK: dve verigi vijačnice se razhajata in vsakemu od njih je iz nukleotidov dodana natančna kopija njegovega nekdanjega "partnerja" v vijačnici. Po enakem principu kot tiskanje pozitiva iz negativa na fotografiji.

Čeprav Rosalind Franklin ni podpirala hipoteze o vijačni strukturi DNK, so prav njene fotografije igrale odločilno vlogo pri odkritju Watsona in Cricka.

Kasneje je bil dokazan model strukture DNK, ki sta ga predlagala Watson in Crick. In v 1962 njuno delo je prejelo Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino »za odkritja na področju molekularne strukture nukleinskih kislin in za določitev njihove vloge pri prenosu informacij v živi snovi«. Med nagrajenci ni bilo Rosalind Franklin, ki je takrat umrla (za rakom leta 1958), saj se nagrada ne podeljuje posthumno.

yom z inštituta Karolinska je na podelitvi dejal: "Odkritje prostorske molekularne strukture DNK je izjemno pomembno, saj oriše možnost zelo podrobnega razumevanja splošnih in individualnih značilnosti vseh živih bitij." Engström je opozoril, da "razpletanje dvojne vijačne strukture deoksiribonukleinske kisline z njenim specifičnim združevanjem dušikovih baz odpira fantastične možnosti za razkritje podrobnosti nadzora in prenosa genetskih informacij."

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

Odkritje dvojne vijačnice DNK je bil eden ključnih mejnikov v zgodovini svetovne biologije; To odkritje dolgujemo dvojcu Jamesa Watsona in Francisa Cricka. Kljub dejstvu, da je Watson zaslovel z nekaterimi izjavami, je preprosto nemogoče preceniti pomembnosti njegovega odkritja.


James Dewey Watson - ameriški molekularni biolog, genetik in zoolog; Najbolj znan je po svojem sodelovanju pri odkritju strukture DNK leta 1953. Dobitnik Nobelove nagrade za fiziologijo ali medicino.

Po uspešni diplomi na Univerzi v Chicagu in Univerzi v Indiani je Watson nekaj časa preživel na področju kemijskih raziskav pri biokemiku Hermanu Kalckarju v Kopenhagnu. Kasneje se je preselil v Cavendish Laboratory na Univerzi v Cambridgeu, kjer je prvič srečal svojega bodočega kolega in tovariša Francisa Cricka.



Watson in Crick sta sredi marca 1953 prišla na idejo o dvojni vijačnici DNK med preučevanjem eksperimentalnih podatkov, ki sta jih zbrala Rosalind Franklin in Maurice Wilkins. Odkritje je objavil sir Lawrence Bragg, direktor laboratorija Cavendish; To se je zgodilo na belgijski znanstveni konferenci 8. aprila 1953. Pomembna izjava, vendar tisk pravzaprav ni opazil. 25. aprila 1953 je bil objavljen članek o odkritju v znanstvena revija"Narava". Drugi biološki znanstveniki in številni Nobelovi nagrajenci hitro ocenil monumentalnost odkritja; nekateri celo označili za največjo znanstveno odkritje 20. stoletje.


Leta 1962 so Watson, Crick in Wilkins za svoje odkritje prejeli Nobelovo nagrado za fiziologijo in medicino. Četrta udeleženka projekta, Rosalind Franklin, je umrla leta 1958 in se zaradi tega ni mogla več kvalificirati za nagrado. Watson je bil za svoje odkritje tudi nagrajen s spomenikom v Ameriškem muzeju naravne zgodovine v New Yorku; ker takšne spomenike postavljajo le v čast ameriškim znanstvenikom, sta Crick in Wilkins ostala brez spomenikov.

Watson še vedno velja za enega največjih znanstvenikov v zgodovini; vendar ga mnogi odkrito niso marali kot osebo. James Watson je bil večkrat vpleten v precej odmevne škandale; eden od njih je bil neposredno povezan z njegovim delom - dejstvo je, da sta Watson in Crick med delom na modelu DNK uporabila podatke, ki jih je pridobila Rosalind Franklin brez njenega dovoljenja. Znanstveniki so precej aktivno sodelovali s Franklinovim partnerjem Wilkinsom; Sama Rosalind do konca svojega življenja morda sploh ni vedela, kako pomembno vlogo so imeli njeni poskusi pri razumevanju strukture DNK.


Od leta 1956 do 1976 je Watson delal na oddelku za biologijo Harvarda; V tem obdobju ga je zanimala predvsem molekularna biologija.

Leta 1968 je Watson prejel mesto direktorja laboratorija Cold Spring Harbor na Long Islandu v New Yorku; Zahvaljujoč njegovim prizadevanjem se je raven kakovosti v laboratoriju bistveno povečala raziskovalno delo, financiranje pa se je opazno izboljšalo. Sam Watson je bil v tem obdobju predvsem vključen v raziskave raka; Na tej poti je laboratorij pod svojim nadzorom naredil za enega najboljših centrov molekularne biologije na svetu.

Watson je leta 1994 postal predsednik raziskovalno središče, 2004 – rektor; leta 2007 je zapustil položaj po precej nepopularnih izjavah o obstoju povezave med stopnjo inteligence in izvorom.

Od leta 1988 do 1992 je Watson aktivno sodeloval z Nacionalne institucije zdravje, pomoč pri razvoju raziskovalnega projekta človeškega genoma.

Watson je bil razvpit tudi po odkrito provokativnih in pogosto žaljivih komentarjih o svojih kolegih; med drugim je v svojih govorih govoril o Franklinovi (po njeni smrti). Številne njegove izjave bi lahko razumeli kot napade na istospolno usmerjene in debele ljudi.

Crick je najbolj znan po tem, da je leta 1953 skupaj z Jamesom Watsonom odkril strukturo molekule DNK. On, Watson in Maurice Wilkins so si leta 1962 delili Nobelovo nagrado za fiziologijo in medicino "za svoja odkritja v zvezi z molekularno strukturo nukleinskih kislin in njihovega pomena za prenos informacij v živi snovi."


Francis Harry Compton Crick, prvi otrok Harryja Cricka in Annie Elizabeth Wilkins, se je rodil 8. junija 1916 v majhni vasici blizu Northamptonshira v Angliji. Njegov dedek, amaterski naravoslovec Walter Drawbridge Crick, je pisal raziskovalna poročila o lokalnih foraminiferah in si dopisoval s Charlesom Darwinom. Dva predstavnika razreda polžev sta celo dobila ime po njegovem dedku.

IN zgodnja starost Frančišek se je začel zanimati za znanost in aktivno črpal znanje iz knjig. Starši so ga peljali v cerkev, a bližje 12. letu starosti je deček sporočil, da se odpoveduje svoji veri, da bi pri iskanju odgovorov na svoja vprašanja znanstvena točka vizija. Kasneje je nekoliko ironično dejal, da lahko odrasli razpravljajo vsaj o krščanskih vprašanjih, otroke pa je treba od vsega tega držati stran.



Pri 21 letih je Crick diplomiral iz fizike na University College London. Med drugo svetovno vojno je končal v Admiralitetskem raziskovalnem laboratoriju, kjer je razvijal magnetne in akustične mine ter imel pomembno vlogo pri ustvarjanju nov rudnik, ki se je izkazala za učinkovito proti nemškim minolovcem.

Leta 1947 je Crick začel študirati biologijo in se pridružil toku "migrantskih znanstvenikov", ki so svoje študije fizike opustili zaradi biologije. Od »elegance in globoke preprostosti« fizike je moral preiti k »kompleksnosti«. kemični procesi, ki se je razvila kot rezultat naravna selekcija v milijardah let." Ob poudarjanju resnosti prehoda z enega področja na drugo je Crick izjavil, da je bil "praktično znova rojen."

Frančišek je večino naslednjih dveh let preživel v študiju fizične lastnosti citoplazmo v Laboratoriju Cambridge Strangeways, ki ga je vodila Honor Bridget Fell, dokler ni začel sodelovati z Maxom Perutzem in Johnom Kendrewom v Laboratoriju Cavendish. Konec leta 1951 je Crick sodeloval z Jamesom Watsonom, s katerim sta leta 1953 objavila skupno razvit model spiralne strukture DNK.

Maurice Wilkins je sodeloval tudi pri odkrivanju strukture deoksiribonukleinske kisline. Francisu in Jamesu je pokazal rentgenski posnetek molekule DNK, ki ga je posnela njegova uslužbenka Rosalind Franklin, in po tem so znanstveniki lahko pojasnili mehanizme kopiranja DNK. V molekularni biologiji je Crick uvedel izraz »centralna dogma«, ki posplošuje pravilo za implementacijo genetske informacije (DNA → RNA → protein).

Preostanek svoje kariere je Crick služil kot profesor na inštitutu biološke raziskave J. Salk v La Jolli v Kaliforniji. Njegove naloge so bile omejene le na znanstvenoraziskovalno delo. Francisove kasnejše raziskave so se osredotočale na teoretično nevrobiologijo in so bile povezane z njegovo željo po napredku študija človeške zavesti.


Frančišek je bil dvakrat poročen. Imel je tri otroke in šest vnukov. Umrl je zaradi raka debelega črevesa 28. julija 2004.


Crick, ki je bil še posebej kritičen do krščanstva, je nekoč dejal: »Nimam spoštovanja krščanska prepričanja. Mislim, da so preprosto smešni. Če bi se jih lahko znebili, bi nam bilo veliko lažje začeti reševati resen problem definiranja, kakšen je naš svet."