Проф. Дулуман Е.К.

Нобеловият лауреат Франсис КРИК и атеизма

(До 50-годишнината от откриването на ДНК)

Ако са разкрити религии

са разкрили нещо

това е, че те

обикновено грешат.

(Ако религиите на Откровението ,

отварят нещо там,

тогава тези разкрития, като правило,

се оказват измамни)

Франсис Крийк

Франсис Крийк

През 2003 г. световната научна общност отбеляза 50-годишнината от откриването на структурата на ДНК. Руската академия на науките посвети цялото шесто издание на „БЮЛЕТЕНИЙ НА РУСКАТА АКАДЕМИЯ НА НАУКИТЕ“ за 2003 г. на това значимо събитие, като празнично го нарече: КЪМ 50-ГОДИШНИНАТА ОТ ОТКРИВАНЕТО НА СТРУКТУРАТА НА ДНК.

Водещи и световноизвестни наши академици направиха подробни аналитични и информационни статии: L.L. Киселев,„Юбилей на най-важната молекула“; Е. Д. Свердлов,„Голямо откритие: революция, канонизация, догми и ерес”; В. Л. Карпов,"ДНК, хроматин, хистонов код". Като щракнете с мишката върху заглавието на тези статии, ще можете да се запознаете с пълните текстове на техните автори.

Академик Л.Л. Киселев пише:

За откриването на структурата на ДНК Уотсън и Крик са удостоени с Нобелова награда през 1962 г.

След като прочетох статиите в академичния бюлетин, се сетих за прочетени преди това атеистични статии и изказвания на Франсис Хари Комптън Крик ( Франсис Хари Комптън Крик)и неговата биография под интригуващо, ако не и странно заглавие: „ Какво лудо преследване», което може да се преведе като „ Какво търси лудият". Може да се преведе и по друг начин, тъй като думата „луд“ може да означава както „предубеден“, така и „безкористен“, и „влюбен“ и „луд“, а думата „преследване“ означава „да преследвам“, „да убеждавам“. ”, „да бъдеш в търсене”. Въпреки това, когато се чете автобиографията на Крик, се създава впечатлението, че той е използвал думата „луд“ в отговор на библейското обвинение на атеист в лудост: „Речта е луд в сърцето му: Бог няма“ (Псалм 13:1). ; 52: 2). В този момент английските преводи на Библията наричат ​​лудия с думата „луд“.

В автобиографията си " Какво лудо преследване» има специална глава, която Крик озаглави Как се наклоних към атеизма. Нямаме възможност да преразкажем всички интересни и уникални мисли на великия учен за атеистичния и религиозен мироглед. Ще цитираме само три от най-представителните, според нас, цитати от този най-велик учен и убеден атеист..

« Знанието за истинската възраст на земята, което е убедително доказано от геоложки отлагания, вкаменелости на растения и животни, не позволява на интелигентния ум да вярва буквално, подобно на религиозни фундаменталисти, във всичко, което е написано в Библията. И ако някои от посланията на Библията са очевидно неверни, тогава въз основа на които други библейски истории трябва да се приемат за истина?»

« Християнските религиозни вярвания по време на тяхното формиране, може би, отговарят не само на въображението на вярващите, но и на нивото на знания от онази епоха. Но колкото и да е жалко, последвалите научни открития не само решително опровергаха християнските вярвания, но и ги изложиха в непривлекателна светлина. Какво по-глупаво от това да оправдаваш начина на живот на съвременен човек с напълно погрешни идеи само на базата на факта, че те, тези идеи, някога са били смятани за верни? И какво по-важно от това да намерите истинското си място във Вселената, да елиминирате един по един тези извратени остатъци от по-ранни вярвания? Но все още е ясно, че редица загадки все още очакват своето научно обяснение. Докато не са обяснени, те могат да служат като убежище за всякакви религиозни суеверия.

За мен въпрос от първостепенна важност беше желанието да се идентифицират все още неразбрани области на познанието в биологията, за да се постигне тяхното истинско научно разбиране. Само по този начин е било възможно да се потвърдят или отричат ​​религиозни вярвания.».

* * *

« Удивителната хипотеза е, че вашите радости и скърби, вашите спомени и амбиции, вашето чувство за себе си и свободна воля всъщност не са нищо повече от проява на дейността на огромен комплекс от нервни клетки и свързани молекули. Както би казала Алис от приказките на Люис Карол, вие сте просто торба с неврони. ».

"Религиите на откровението" са юдаизъм, християнство и ислям, които вярват, че съдържанието на техните вярвания им е разкрито от Бог в текста на Библията...

(англ. ФранцискКрик) е роден, 8 юни в Нортхемптън, Англия; почина на 88-годишна възраст

ДНК двойната спирала е на 50 години!

В събота, 28 февруари 1953 г., двама млади учени, Дж. Уотсън и Ф. Крик, в малка закусвалня орелв Кеймбридж тълпата на обяд беше обявена, че са открили тайната на живота. Много години по-късно Одил, съпругата на Ф. Крик, каза, че, разбира се, не му вярва: когато се прибираше, той често казваше нещо подобно, но след това се оказа, че това е грешка. Този път нямаше грешка и с това твърдение започна революция в биологията, която продължава и до днес.

25 април 1953 г. в сп природататри статии за структурата на нуклеиновите киселини се появиха наведнъж. В една от тях, написана от Дж. Уотсън и Ф. Крик, е предложена структурата на ДНК молекулата под формата на двойна спирала. В други две, написани от М. Уилкинс, А. Стоукс, Г. Уилсън, Р. Франклин и Р. Гослинг, са представени експериментални данни, потвърждаващи спиралната структура на ДНК молекулите. Историята на откриването на двойната спирала на ДНК напомня на приключенски роман и заслужава поне кратко обобщение.

Най-важните идеи за химическата природа на гените и матричния принцип на тяхното възпроизвеждане са формулирани за първи път ясно през 1927 г. от Н.К. Колцов (1872-1940). Неговият ученик Н.В. Тимофеев-Ресовски (1900–1981) приема тези идеи и ги развива като принцип на конвариантна редупликация на генетичния материал. Германският физик Макс Делбрюк (1906–1981; Нобелова награда 1969), който работи в средата на 30-те години на миналия век. в Института по химия "Кайзер Вилхелм" в Берлин, под влиянието на Тимофеев-Ресовски, той се интересува толкова много от биологията, че се отказва от физиката и става биолог.

Дълго време, в пълно съответствие с определението за живота, дадено от Енгелс, биолозите вярваха, че някои специални протеини са наследствени вещества. Никой не мислеше, че нуклеиновите киселини могат да имат нещо общо с гените - изглеждаха твърде прости. Това продължава до 1944 г., когато е направено откритие, което коренно променя цялото по-нататъшно развитие на биологията.

Тази година беше публикувана статия от Oswald Avery, Colin McLeod и McLean McCarthy, че при пневмококите наследствените свойства се предават от една бактерия на друга с помощта на чиста ДНК, т.е. именно ДНК е веществото на наследствеността. Тогава Маккарти и Ейвъри показаха, че третирането на ДНК с ензим, който я разцепва (ДНКаза) води до загуба на свойствата на гена. Все още не е ясно защо това откритие не е удостоено с Нобелова награда.

Малко преди това, през 1940 г., L. Pauling (1901–1994; Нобелови награди 1954 и 1962) и M. Delbrück разработват концепцията за молекулярна комплементарност в реакциите антиген-антитяло. През същите години Полинг и Р. Кори показват, че полипептидните вериги могат да образуват спираловидни структури, а малко по-късно, през 1951 г., Полинг разработва теория, която прави възможно да се предскажат видовете рентгенови дифракционни модели за различни спираловидни структури.

След откритието от Ейвъри и съавтори, въпреки факта, че привържениците на теорията за протеиновите гени не бяха убедени, стана ясно, че е необходимо да се определи структурата на ДНК. Сред онези, които разбраха значението на ДНК за биологията, започна надпревара за резултати, придружена от ожесточена конкуренция.

Рентгенов апарат, използван през 40-те години на миналия век. за изследване на кристалната структура на аминокиселините и пептидите

През 1947-1950г. Е. Чаргаф, въз основа на множество експерименти, установява правилото за съответствие между нуклеотидите в ДНК: количествата пуринови и пиримидинови бази са еднакви, като броят на адениновите бази е равен на броя на тиминовите бази и броя на гуанинови бази, равни на броя на цитозиновите бази.

Първите структурни работи (S. Ferberg, 1949, 1952) показват, че ДНК има спираловидна структура. Със своя огромен опит в определянето на структурата на протеините от рентгенови снимки, Полинг несъмнено можеше бързо да реши проблема със структурата на ДНК, ако имаше някакви прилични рентгенови снимки. Такива обаче нямаше и поради това, което успя да получи, той не можа да направи еднозначен избор в полза на една от възможните структури. В резултат на това, в бързането си да публикува резултата, Полинг избра грешен вариант: в статия, публикувана в началото на 1953 г., той предлага структура под формата на триверижна спирала, в която фосфатните остатъци образуват твърдо ядро, и азотните бази са разположени в периферията.

Години по-късно, припомняйки историята на откриването на структурата на ДНК, Уотсън отбеляза, че „Линъс [Полинг] не заслужаваше да отгатне правилното решение. Той не е чел статиите и не е говорил с никого. Нещо повече, той дори забрави собствената си статия с Делбрюк, която говори за взаимното допълване на генната репликация. Той мислеше, че може да разбере структурата, само защото беше толкова умен.

Когато Уотсън и Крик започнаха да работят върху структурата на ДНК, вече се знаеше много. Оставаше само да се получат надеждни рентгенови структурни данни и да се интерпретират въз основа на информацията, която вече е налична по това време. Как се е случило всичко това е описано добре в известната книга на Дж. Уотсън „Двойната спирала”, макар че много от фактите в нея са представени много субективно.

Дж. Уотсън и Ф. Крик на прага на Великото откритие

Разбира се, бяха необходими много знания и интуиция, за да се изгради модел на двойната спирала. Но ако няколко съвпадения не съвпаднат, моделът може да се появи няколко месеца по-късно и други учени да са негови автори. Ето няколко примера.

Розалинд Франклин (1920–1958), която работи с М. Уилкинс (Нобелова награда за 1962 г.) в King's College (Лондон), получава ДНК рентгенографии с най-високо качество. Но тази работа не я интересуваше малко, тя го смяташе за рутинна и не бързаше да прави заключения. Това беше улеснено от лошите й отношения с Уилкинс.

В самото начало на 1953 г. Уилкинс, без знанието на Р. Франклин, показва на Уотсън нейните рентгенови снимки. Освен това през февруари същата година Макс Перуц показа на Уотсън и Крик годишния доклад на Съвета за медицински изследвания с преглед на работата на всички водещи служители, включително Р. Франклин. Това се оказа достатъчно за Ф. Крик и Дж. Уотсън, за да разберат как трябва да бъде подредена една ДНК молекула.

Рентгенография на ДНК, получена от R. Franklin

В статия на Уилкинс и др., публикувана в същия брой природатакакто в статията на Уотсън и Крик, е показано, че, съдейки по рентгеновите дифракционни модели, структурата на ДНК от различни източници е приблизително еднаква и представлява спирала с азотни бази, разположени вътре и фосфатни остатъци отвън.

Статията на Р. Франклин (с нейния ученик Р. Гослинг) е написана през февруари 1953 г. Още в първоначалната версия на статията тя описва структурата на ДНК под формата на две коаксиални спирали, изместени една спрямо друга по оста с азотни основи вътре и фосфати отвън. Според нея стъпката на ДНК спиралата във форма В (т.е. при относителна влажност > 70%) е била 3,4 nm и е имало 10 нуклеотида на оборот. За разлика от Уотсън и Крик, Франклин не е модел. ДНК не беше по-интересна за нея от въглищата и въглерода, които правеше във Франция, преди да дойде в Кралския колеж.

След като научи за модела Уотсън-Крик, тя добави на ръка към окончателната версия на статията: „По този начин нашите общи възгледи не противоречат на модела на Уотсън-Крик, представен в предишната статия“. Което не е изненадващо, тъй като този модел се основава на нейните експериментални данни. Но нито Уотсън, нито Крик, въпреки най-приятелските отношения с Р. Франклин, никога не са й казали това, което са повтаряли публично много пъти след смъртта й много пъти – че без нейните данни никога не биха могли да изградят своя модел.

Р. Франклин (крайно вляво) на среща с колеги в Париж

Р. Франклин умира от рак през 1958 г. Мнозина смятат, че ако тя е живяла до 1962 г., Нобеловият комитет ще трябва да наруши строгите си правила и да връчи наградата не на трима, а на четирима учени. В знак на признание за заслугите на нея и Уилкинс, една от сградите в King's College беше наречена "Franklin-Wilkins", свързвайки завинаги имената на хора, които почти не говореха помежду си.

Четейки статията на Watson and Crick (тя е показана по-долу), тя е изненадваща с малкия й обем и лапидарния стил. Авторите отлично разбират значението на своето откритие и въпреки това се ограничават само до описание на модела и накратко да посочат, че „от постулираното... специфично сдвояване непосредствено следва възможен механизъм за копиране на генетичен материал“. Самият модел е взет сякаш "от тавана" - няма индикация как е получен. Неговите структурни характеристики не са показани, с изключение на стъпката и броя на нуклеотидите на стъпката на спиралата. Сдвояването също не е ясно описано като по това време има две системи за номериране на атомите в пиримидините. Статията е илюстрирана само с една рисунка, направена от съпругата на Ф. Крик. За обикновените биолози обаче, кристалографските документи на Уилкинс и Франклин бяха трудни за разбиране, докато статията на Уотсън и Крик беше разбрана от всички.

По-късно и Уотсън, и Крик признаха, че просто се страхуват да изложат всички подробности в първата статия. Това беше направено във втора статия, озаглавена "Генетични последици от структурата на ДНК" и публикувана в природата 30 май същата година. Той предоставя обосновката за модела, всички измерения и детайли на структурата на ДНК, веригата и базовото сдвояване и обсъжда различните последици за генетиката. Естеството и тонът на изложението показват, че авторите са доста уверени в своята коректност и важността на своето откритие. Вярно, те свързаха двойката G – C само с две водородни връзки, но година по-късно, в методологическа статия, те посочиха, че са възможни три връзки. Полинг скоро потвърди това с изчисления.

Откритието на Уотсън и Крик показа, че генетичната информация е записана в ДНК с четирибуквена азбука. Но отне още 20 години, за да се научи как да го чете. Веднага възникна въпросът какъв трябва да бъде генетичният код. Отговорът на него е предложен през 1954 г. от физика-теоретика G.A. Gamow*: информацията в ДНК се кодира от триплети нуклеотиди - кодони. Това е потвърдено експериментално през 1961 г. от Ф. Крик и С. Бренър. След това, в рамките на 3-4 години, в трудовете на М. Ниренберг (Нобелова награда 1965), С. Очоа (Нобелова награда 1959), Х. Корана (Нобелова награда 1965) и др., съответствието между кодони и аминокиселини.

В средата на 1970 г. Ф. Сангер (р. 1918; Нобелови награди 1958 и 1980), който също работи в Кеймбридж, разработи метод за определяне на последователностите на нуклеотидите в ДНК. Сангер го използва, за да определи последователността от 5386 бази, които съставляват генома на бактериофага jX174. Въпреки това, геномът на този фаг е рядко изключение: той е едноверижна ДНК.
Истинската ера на геномите започва през май 1995 г., когато J.K. Вентър обяви декодирането на първия геном на едноклетъчен организъм - бактерии Haemophilus influenzae... Сега са декодирани геномите на около 100 различни организма.

Доскоро учените смятаха, че всичко в клетката се определя от последователността на базите в ДНК, но животът, очевидно, е много по-сложен.
Вече е добре известно, че ДНК често има форма, различна от двойната спирала на Уотсън-Крик. Преди повече от 20 години, така наречената Z-спирална структура на ДНК е открита в лабораторни експерименти. Това също е двойна спирала, но усукана в обратна посока в сравнение с класическата структура. Доскоро се смяташе, че Z-ДНК не е свързана с живи организми, но наскоро група изследователи от Националния институт за сърцето, белите дробове и кръвта (САЩ) откриха, че един от гените на имунната система се активира само когато част от неговата регулаторна последователност преминава в Z-образна форма. Сега се приема, че временното образуване на Z-формата може да бъде необходима връзка в регулирането на експресията на много гени. Установено е, че в някои случаи вирусните протеини се свързват със Z-ДНК и водят до увреждане на клетките.

В допълнение към спираловидни структури, ДНК може да образува добре познати усукани пръстени в прокариотите и някои вируси.

Миналата година С. Нидл от Института за изследване на рака в Лондон откри, че неправилните краища на хромозомите - теломерите, които са единични вериги на ДНК - могат да се сгънат в много правилни структури, подобни на пропелери.) Подобни структури са открити в други области на хромозомите и се наричат ​​G-квадруплекси, тъй като са образувани от участъци от ДНК, богати на гуанин.

Очевидно такива структури допринасят за стабилизирането на участъците на ДНК, върху които се образуват. Един от G-квадруплексите е открит непосредствено до гена c-MYC, чието активиране причинява рак. В този случай може да предотврати свързването на ДНК на протеини – генни активатори, а изследователите вече са започнали да търсят лекарства, които стабилизират структурата на G-квадруплексите, с надеждата, че ще помогнат в борбата с рака.

През последните години е открита не само способността на молекулите на ДНК да образуват структури, различни от класическата двойна спирала. За изненада на учените, ДНК молекулите в клетъчното ядро ​​са в непрекъснато движение, сякаш "танцуват".

Отдавна е известно, че ДНК образува комплекси с хистонови протеини в ядрото с протамин в сперматозоидите. Въпреки това, тези комплекси се смятаха за силни и статични. С помощта на модерно видео оборудване беше възможно да се снима динамиката на тези комплекси в реално време. Оказа се, че молекулите на ДНК непрекъснато образуват мимолетни връзки помежду си и с различни протеини, които като мухи се опират около ДНК. Някои протеини се движат с такава скорост, че преминават от едната страна на ядрото до другата за 5 секунди. Дори хистон H1, който е най-силно свързан с молекулата на ДНК, се дисоциира и се свързва с нея отново всяка минута. Това непостоянство на връзките помага на клетката да регулира активността на своите гени – ДНК постоянно проверява за наличието на транскрипционни фактори и други регулаторни протеини в околната среда.

Ядрото, което се смяташе за доста статична формация - хранилище на генетична информация - всъщност живее бурен живот, а благосъстоянието на клетката до голяма степен зависи от хореографията на нейните компоненти. Някои човешки заболявания могат да бъдат причинени от нарушена координация на тези молекулярни танци.

Очевидно при такава организация на живота на ядрото различните му части са неравномерни - най-активните "танцьори" трябва да са по-близо до центъра, а най-малко активните - до стените. И така се оказа. Например, при хората хромозома 18, в която има само няколко активни гена, винаги се намира близо до границата на ядрото, а хромозома 19, изпълнена с активни гени, винаги е близо до центъра му. Освен това движението на хроматин и хромозоми, и дори само взаимното подреждане на хромозомите, очевидно се отразява на активността на техните гени. По този начин, близкото подреждане на хромозоми 12, 14 и 15 в ядрата на миши лимфомни клетки се счита за фактор, допринасящ за трансформацията на клетката в ракова.

Последният половин век в биологията се превърна в ерата на ДНК - през 60-те години на миналия век. генетичният код е дешифриран през 70-те години на миналия век. получи рекомбинантна ДНК и разработи методи за секвениране през 80-те години. е разработена полимеразна верижна реакция (PCR), през 1990 г. стартира проектът Human Genome. Един от приятелите и колегите на Уотсън, У. Гилбърт, вярва, че традиционната молекулярна биология е мъртва – сега всичко може да се разбере чрез изучаване на геноми.

Ф. Крик сред служителите на Лабораторията по молекулярна биология в Кеймбридж

Сега, разглеждайки статиите на Уотсън и Крик преди 50 години, човек се учудва колко много от предположенията се оказаха верни или близки до истината – в края на краищата те нямаха почти никакви експериментални данни. Що се отнася до самите автори, и двамата учени празнуват петдесетата годишнина от откриването на структурата на ДНК, сега активно работят в различни области на биологията. Дж. Уотсън е един от инициаторите на проекта за човешкия геном и продължава да работи в областта на молекулярната биология, а Ф. Крик публикува статия за природата на съзнанието в началото на 2003 година.

* Георги Антонович Гъмов (1904-1968, емигрира в САЩ през 1933 г.) - един от най-големите учени на 20-ти век. Той е автор на теорията за тета разпада и тунелния ефект в квантовата механика; течно-капков модел на атомното ядро ​​- основите на теориите за ядрения разпад и термоядрените реакции; теорията за вътрешната структура на звездите, която показа, че термоядрените реакции са източник на слънчева енергия; теорията за "Големия взрив" в еволюцията на Вселената; теорията за реликтовата радиация в космологията. Известни са неговите научнопопулярни книги, като поредица от книги за г-н Томпкинс („Мистър Томпкинс в страната на чудесата“, „Мистър Томпкинс в себе си“ и др.), „Едно, две, три... безкрайност“ , "Планета, наречена Земя" и др.

Джеймс Уотсън е пионер на молекулярната биология, който заедно с Франсис Крик и Морис Уилкинс се смята за откривател на двойната спирала на ДНК. През 1962 г. те печелят Нобелова награда за медицина за работата си.

Джеймс Уотсън: биография

Роден в Чикаго, САЩ на 6 април 1928 г. Посещава гимназия Хорас Ман и по-късно гимназия South Shore. На 15-годишна възраст той постъпва в Чикагския университет по експериментална програма за стипендии за надарени деца. Интересът му към живота на птиците кара Джеймс Уотсън да учи биология и през 1947 г. той получава бакалавърска степен по зоология. След като прочетох забележителната книга на Ервин Шрьодингер Какво е животът? той премина към генетиката.

Отхвърлен от Калифорнийския технологичен институт и Харвард, Джеймс Уотсън спечели стипендия, за да отиде в университета в Индиана. През 1950 г. получава докторска степен по зоология за работата си върху влиянието на рентгеновите лъчи върху репродукцията на вирусите на бактериофаги. От Индиана Уотсън се премества в Копенхаген и продължава да изучава вируси като член на персонала на Националния изследователски съвет.

Разгадай ДНК!

След като посети нюйоркската лаборатория в Колд Спринг Харбър, където се запозна с резултатите от изследванията на Хърши и Чейс, Уотсън се убеди, че ДНК е молекулата, която отговаря за преноса на генетична информация. Той се увлече с идеята, че ако разберете структурата му, можете да установите как данните се прехвърлят между клетките. Изследванията на вирусите вече не го интересуваха толкова, колкото тази нова посока.

През пролетта на 1951 г. на конференция в Неапол той се запознава с Морис Уилкинс. Последният демонстрира резултатите от първите опити за използване на дифракция на рентгенови лъчи за фотографиране на ДНК молекула. Уотсън, развълнуван от данните на Уилкинс, пристигна във Великобритания през есента. Получава работа в лабораторията Кавендиш, където започва да си сътрудничи с Франсис Крик.

Първи опити

В опит да разгадаят молекулярната структура на ДНК, Джеймс Уотсън и Франсис Крик решават да използват подход за изграждане на модели. И двамата бяха убедени, че решаването на неговата структура ще играе ключова роля за разбирането на трансфера на генетична информация от родителски към дъщерни клетки. Биолозите осъзнаха, че откриването на структурата на ДНК ще бъде голям научен пробив. В същото време те са били наясно със съществуването на конкуренти сред други учени, като Линус Полинг.

Крик и Джеймс Уотсън имаха трудности при моделирането на ДНК. Никой от тях не е имал опит по химия, така че са използвали стандартни учебници по химия, за да изрязват конфигурации на картонени химически връзки. Гостуващ аспирант отбеляза, че според нови данни, липсващи в книгите, някои от неговите картонени химически връзки са използвани в обратната посока. Приблизително по същото време Уотсън присъства на лекция на Розалинд Франклин в близкия King's College. Явно не слушаше много внимателно.

Непростима грешка

В резултат на грешката първият опит на учените да изградят модел на ДНК се проваля. Джеймс Уотсън и Франсис Крик построиха тройна спирала с азотни основи от външната страна на конструкцията. Когато представиха модела на колеги, Розалинд Франклин го разкритикува остро. Резултатите от нейните изследвания ясно доказаха съществуването на две форми на ДНК. По-влажният от тях отговаряше на този, който Уотсън и Крик се опитаха да изградят, но те създадоха ДНК модел без водата, присъстваща в него. Франклин отбеляза, че ако нейната работа се тълкува правилно, азотните бази ще бъдат разположени вътре в молекулата. Смутен от такъв публичен провал, директорът на лабораторията в Кавендиш насърчи изследователите да изоставят своя подход. Учените официално поеха други посоки, но насаме продължиха да мислят за проблема с ДНК.

Надникнало отваряне

Уилкинс, който е работил в King's College с Франклин, е в личен конфликт с нея. Розалинд беше толкова нещастна, че взе решение да премести изследванията си другаде. Не е ясно как, но Уилкинс получи на свое разположение една от най-добрите й рентгенови лъчи на ДНК молекула. Може дори да му го е дала сама, когато чистеше офиса си. Но е сигурно, че той е изнесъл изображението от лабораторията без разрешението на Франклин и го е показал на приятеля си Уотсън в Кавендиш. Впоследствие в книгата си "Двойна спирала" той пише, че в момента, в който видял снимката, челюстта му паднала и пулсът му се увеличил. Всичко беше невероятно по-просто от получената по-рано A-форма. Освен това черният кръст от отражения, който доминираше на снимката, можеше да произлиза само от спиралната структура.

Нобелов лауреат

Биолозите използваха новите данни, за да създадат модел на двойно-верижна спирала с азотни бази в AT и CG двойките в центъра. Това сдвояване веднага подсказа на Shout, че едната страна на молекулата може да служи като шаблон за точното повторение на ДНК последователности за предаване на генетична информация по време на клетъчното делене. Този втори, успешен модел е представен през февруари 1951 г. През април 1953 г. те публикуват своите открития в списание Nature. Статията предизвика сензация. Уотсън и Крик откриха, че ДНК има формата на двойна спирала или "спирално стълбище". Две вериги в него се отделиха като „мълния“ и възпроизвеждаха липсващите части. Така всяка молекула дезоксирибонуклеинова киселина е в състояние да създаде две идентични копия.

Съкращението ДНК и елегантната двойна спирала са станали известни по целия свят. Уотсън и Крийк също станаха известни. Тяхното откритие направи революция в изучаването на биологията и генетиката, което направи възможни методите на генното инженерство, използвани в съвременните биотехнологии.

Статия в Nature доведе до това той и Уилкинс да бъдат удостоени с Нобелова награда през 1962 г. Правилата на Шведската академия позволяват да бъдат наградени максимум трима учени. Розалинд Франклин умира от рак на яйчниците през 1958 г. Уилкинс я спомена мимоходом.

В годината, в която получава Нобеловата награда, Уотсън се жени за Елизабет Люис. Те имаха двама сина: Руфъс и Дънкан.

Продължаване на работата

Джеймс Уотсън продължава да работи с много други учени през 50-те години на миналия век. Неговият гений се състоеше в способността да координира работата на различни хора и да комбинира резултатите им за нови заключения. През 1952 г. той използва въртящ се рентгенов анод, за да демонстрира спираловидната структура на вируса на тютюневата мозайка. От 1953 до 1955 г Уотсън си сътрудничи с учени от Калифорнийския технологичен институт за моделиране на структурата на РНК. От 1955 до 1956 г той отново работи с Крик, за да разкрие принципите на структурата на вирусите. През 1956 г. се мести в Харвард, където изследва синтеза на РНК и протеини.

Скандална хроника

През 1968 г. излиза скандална книга за ДНК, автор на Джеймс Уотсън. Двойната спирала беше пълен с унизителни коментари и гневни описания от много от хората, присъстващи на откриването, особено Розалинд Франклин. Поради това Harvard Press отказа да отпечата книгата. Въпреки това творбата беше публикувана и имаше голям успех. В по-късно издание Уотсън се извини за тълкуването си на Франклин, заявявайки, че не е знаел за натиска, който тя е изправена през 50-те години на миналия век като жена изследовател. Най-голяма печалба печели от издаването на два учебника - "Молекулярна биология на гена" (1965 г.) и "Молекулярна биология на клетките и рекомбинантна ДНК" (обновено издание от 2002 г.), които все още не са отпечатани. През 2007 г. той публикува автобиографията си Избягвайте скучни хора. Уроци от живота в науката”.

Джеймс Уотсън: принос към науката

През 1968 г. става директор на лабораторията в Колд Спринг Харбър. По това време институцията имаше финансови затруднения, но Уотсън беше много успешен в намирането на дарители. Оглавяваната от него институция се превърна в световен лидер по отношение на работата в областта на молекулярната биология. Нейните сътрудници откриха природата на рака и за първи път откриха неговите гени. Повече от 4000 учени от цял ​​свят посещават Колд Спринг Харбър всяка година - толкова дълбоко влиянието на Института за международни генетични изследвания.

През 1990 г. Уотсън е назначен за ръководител на проекта за човешкия геном в Националния институт по здравеопазване. Той използва способностите си за набиране на средства, за да ръководи проекта до 1992 г. Той напусна поради конфликт около патентоването на генетична информация. Джеймс Уотсън смята, че това само ще попречи на изследванията на учените, работещи по проекта.

Спорни твърдения

Престоят му в Колд Харбър приключи внезапно. На 14 октомври 2007 г., на път за конференция в Лондон, той беше попитан за събитията в света. Джеймс Уотсън, световноизвестен учен, отговори, че е засенчен от перспективите за Африка. Според него цялата съвременна социална политика се основава на това, че интелигентността на нейните жители е същата като тази на останалите, но резултатите от тестовете показват, че това не е така. Той продължи мисълта си с идеята, че прогресът в Африка е възпрепятстван от лош генетичен материал. Общественият протест срещу това изявление накара Колд Спринг Харбър да поиска оставката му. По-късно ученият се извини и оттегли изявленията си, като каза, че „няма научна основа за това“. В прощалната си реч той изрази визията си, че „крайната победа (над рака и психичните заболявания) е в нашите ръце“.

Въпреки тези неуспехи генетикът Джеймс Уотсън продължава да прави противоречиви твърдения и днес. През септември 2013 г. в Allen Institute в Сиатъл, на среща за изследване на мозъка, той отново направи противоречиво изявление относно убеждението си, че увеличаването на диагностицираните наследствени заболявания може да бъде свързано с по-късно раждане. „Колкото по-стар ставате, толкова по-вероятно е да имате дефектни гени“, каза Уотсън, като също така предполага, че трябва да се събира генетичен материал от хора под 15 години за по-нататъшно зачеване чрез ин витро оплождане. Според него това би намалило шансовете животът на родителите да бъде съсипан от раждането на дете с физически или психически отклонения.

Откриването на съществуването на дублирана ДНК спирала се оказа преломен момент в биологията. Направен е от англичанина Франсис Крик и американеца Джеймс Уотсън. През 1962 г. учените са удостоени с Нобелова награда.

Те са сред най-умните хора на планетата. Крик направи много открития в различни области, не само в генетиката. Уотсън си е спечелил известност с редица изявления, но това го характеризира повече като необикновен човек.

Детство

Франсис Крик е роден през 1916 г. в Нортхемптън, Англия. Баща му беше успешен бизнесмен и притежаваше фабрика за обувки. Ходи в обикновена гимназия. След войната доходите на семейството са значително намалени, главата решава да прехвърли семейството в Лондон. Франсис завършва училище Мил Хил, където е любител на математиката, физиката и химията. По-късно той посещава University College London и е признат за бакалавърска степен.

Тогава на друг континент се ражда бъдещият му колега Джеймс Уотсън. От детството той беше различен от обикновените деца, дори тогава те предричаха светло бъдеще на Джеймс. Той е роден в Чикаго през 1928 г. Родителите му го обграждаха с любов и радост.

Учителят в първи клас отбеляза, че интелигентността му не е подходяща за възрастта му. След 3 клас участва в интелектуална викторина за деца по радиото. Уотсън показа невероятни способности. По-късно е поканен в четиригодишния университет в Чикаго, където започва да се интересува от орнитология. Получавайки бакалавърска степен, младежът решава да продължи обучението си в университета в Блумингтън в Индиана.

Интерес към науката

В университета в Индиана Уотсън се занимава с генетика и привлича вниманието на биолога Салвадор Лаурия и брилянтния генетик Дж. Мьолер. Сътрудничеството доведе до дисертация за ефекта на рентгеновите лъчи върху бактериите и вирусите. След брилянтна защита Джеймс Уотсън става доктор на науките.

По-нататъшни изследвания върху бактериофагите ще се проведат в далечна Дания – университета в Копенхаген. Ученият работи активно върху съставянето на ДНК модел и изучаването на неговите свойства. Негов колега е талантливият биохимик Херман Калкаром. Съдбовната среща с Франсис Крик обаче ще се състои в университета в Кеймбридж. Амбициозният учен Уотсън, който е само на 23 години, ще покани Франсис в лабораторията си, за да работят заедно.

Преди Втората световна война Крик изучава вискозитета на водата в различни състояния. По-късно се наложи да работи във военноморското министерство – разработва мини. Повратен момент ще бъде четенето на книгата на Е. Шрьодингер. Идеите на автора тласнаха Франсис да учи биология. От 1947 г. работи в Кеймбриджската лаборатория, като изучава рентгенова дифракция, органична химия и биология. Негов лидер беше Макс Перуц, който изучава структурата на протеините. Крик се интересува от дефинирането на химическата основа на генетичния код.

ДНК декодиране

През пролетта на 1951 г. в Неапол се провежда симпозиум, където Джеймс се среща с английския учен Морис Уилкинс и изследователката Розалин Франклин, които също провеждат ДНК анализ. Те установили, че структурата на клетката е подобна на вита стълба - има двойна спирална форма. Техните експериментални данни подтикнаха Уотсън и Крик към по-нататъшни изследвания. Те решават да определят състава на нуклеиновите киселини и търсят необходимото финансиране – грант от Националното дружество за изследване на детската парализа.

През 1953 г. те ще информират света за структурата на ДНК и ще представят завършен модел на молекулата.

Само след 8 месеца двама брилянтни учени ще обобщят резултатите от експериментите си с наличните данни. След месец ще бъде направен триизмерен модел на ДНК от топки и картон.

Откритието беше обявено от директора на лабораторията в Кавендиш Лорънс Браг на белгийска конференция на 8 април. Но важността на откритието не беше разпозната веднага. Едва на 25 април, след публикуването на статията в научното списание "Nature", биолози и други лауреати оцениха стойността на новите знания. Събитието се приписва на най-голямото откритие на века.

През 1962 г. британците Уилкинс и Крийк с американеца Уотсън са номинирани за Нобелова награда по медицина. За съжаление Розалинд Франклин почина преди 4 години и не беше включена в списъка на кандидатите. В тази връзка имаше силен скандал, тъй като моделът използва данни от експериментите на Франклин, въпреки че тя не даде официално разрешение. Крик и Уотсън работеха в тясно сътрудничество с партньора й Уилкинс, а самата Розалинд не научава значението на експериментите си за медицината до края на живота си.

За откриването в Ню Йорк е издигнат паметник на Уотсън. Уилкинс и Крийк не получиха тази чест, тъй като нямаха американско гражданство.

Кариера

След откриването на структурата на ДНК, пътищата на Уотсън и Крик се разминават. Джеймс става старши сътрудник в катедрата по биология в Калифорнийския университет, а по-късно и професор. През 1969 г. му предлагат да оглави Лабораторията по молекулярна биология в Лонг Айлънд. Ученият отказва да работи в Харвард, където работи от 1956 г. Останалата част от живота си той ще посвети на невробиологията, изучаването на ефектите на вирусите и ДНК върху рака. Под ръководството на учения лабораторията достигна ново ниво на качество на изследванията, финансирането й се увеличи значително. Голд Спринг Харбър се превърна в водещ световен център за изучаване на молекулярната биология. От 1988 до 1992 г. Уотсън участва активно в редица проекти за изследване на човешкия геном.

Крик, след световно признание, става ръководител на биологичната лаборатория в Кеймбридж. През 1977 г. се мести в Сан Диего, Калифорния, за да изучава механизмите на сънищата и зрението.

През 1983 г. с математика Гр. Мичисън, той предполага, че сънищата са способността на мозъка да се освобождава от безполезни и прекомерни асоциации, натрупани през деня. Учените наричат ​​сънищата предотвратяване на претоварване на нервната система.

През 1981 г. излиза книгата на Франсис Крик „Животът такъв, какъвто е: неговият произход и природа”, където авторът предлага произхода на живота на Земята. Според неговата версия първите жители на планетата са били микроорганизми от други космически обекти. Това обяснява сходството на генетичния код на всички живи обекти. Ученият почина през 2004 г. от онкология. Той беше кремиран, а прахът му беше разпръснат над Тихия океан.

През 2004 г. Уотсън става ректор, но през 2007 г. трябва да напусне тази позиция, за да говори за генетичната връзка между произхода (расата) и нивото на интелигентност. Учен, който обича провокативните и обидни коментари за работата на своите колеги, Франклин не беше изключение. Някои от изявленията бяха възприети като нападки срещу пълни хора и хомосексуалисти.

През 2007 г. Уотсън публикува автобиографията си Избягвайте досадата. През 2008 г. изнася публична лекция в Московския държавен университет. Уотсън се нарича първият човек с напълно секвениран геном. В момента ученият работи за намиране на гени, отговорни за психичните заболявания.

Крик и Уотсън откриха нови възможности за развитието на медицината. Невъзможно е да се надценява значението на тяхната научна дейност.

Уместността и надеждността на информацията са важни за нас. Ако откриете грешка или неточност, моля, уведомете ни. Маркирайте грешкатаи натиснете клавишната комбинация Ctrl + Enter .

Английски физик (по образование), лауреат на Нобелова награда по физиология и медицина за 1962 г. (съвместно с Джеймс Уотсъни Морис Уилкинс) с формулировката: „за откриването им на молекулярната структура на нуклеиновите киселини и нейното значение при предаването на информация в живата материя“.

По време на Втората световна война работи в Адмиралтейството, където разработва магнитни и акустични мини за британския флот.

През 1946г Франсис КрийкПрочети книгата Ервин Шрьодингер: Какво е животът от гледна точка на физиката? и решава да напусне изследванията в областта на физиката и да се занимава с проблеми на биологията. По-късно той пише, че за да се премине от физика към биология, човек трябва „почти да се прероди“.

През 1947г Франсис Крийкнапусна Адмиралтейството и приблизително по същото време Линус Полингизлага хипотезата, че дифракционният модел на протеините се определя от алфа-спирали, увити една около друга.

Франсис Крик се интересува от два основни нерешени проблема в биологията:
- Как молекулите ви позволяват да направите прехода от неживо към живо?
- как мозъкът осъществява мисленето?

През 1951г Франсис Крийксрещна с Джеймс Уотсъни заедно през 1953 г. се обръщат към анализа на структурата на ДНК.

„Кариера Ф. Крикне може да се нарече бърз и ярък. На тридесет и пет той е все още неполучи статут на доктор (д-р приблизително съответства на званието кандидат на науките - прим. И. Л. Викентиев).
Германски бомби унищожиха лаборатория в Лондон, където той трябваше да измерва вискозитета на топлата вода под налягане.
Крик не беше много разстроен, че кариерата му във физиката беше в застой. Биологията го привличаше и преди, така че бързо си намери работа в Кеймбридж, където темата му беше измерване на вискозитета на цитоплазмата на клетките. Освен това той учи кристалография в Кавендиш.
Но Крик нямаше търпение да развие успешно своите научни идеи, нито подходящото усърдие, за да развие тези на другите. Постоянните му подигравки с другите, пренебрежението към собствената му кариера, съчетано със самочувствие и навик да дава съвети на другите, дразнеха колегите му от Кавендиш.
Но самият Крик не беше доволен от научния фокус на лабораторията, която се фокусира изключително върху протеините. Беше сигурен, че търсенето върви в грешна посока. Тайната на гените не е скрита в протеините, а в ДНК. Съблазнени от идеи Уотсън, той изоставя собствените си изследвания и се фокусира върху изследването на ДНК молекулата.
Така се ражда страхотният дует от двама приятелски съперничещи таланта: амбициозен млад американец с малко познания по биология и светъл, но несглобен тридесет и пет годишен британец, запознат с физиката.
Комбинацията от двете противоположности предизвика екзотермична реакция.
В рамките на няколко месеца, след като събраха своите и предварително получени от други, но не обработени, двамата учени се доближиха до най-голямото откритие в цялата история на човечеството – дешифрирането на структурата на ДНК. […]
Но нямаше грешка.
Всичко се оказа изключително просто: ДНК съдържа код, написан по протежение на цялата му молекула – елегантно удължена двойна спирала, която може да бъде произволно дълга.
Кодът се копира поради химическия афинитет между съставните химични съединения - буквите на кода. Комбинациите от букви представляват текста на протеиновата молекула, написан във все още неизвестен код. Простотата и елегантността на структурата на ДНК бяха зашеметяващи.
По късно Ричард Докинснаписа: "Това, което беше наистина революционно в ерата на молекулярната биология, която последва откритието на Уотсън и Крик, беше, че кодът за живота беше дигитализиран в невероятно подобна на компютърната програма."

Мат Ридли, Геном: автобиографията на един вид в 23 глави, М., Exmo, 2009, стр. 69-71.

След анализ на получените Морис Уилкинсданни за разсейване на рентгенови лъчи върху ДНК кристали, Франсис Крийкзаедно с Джеймс Уотсънпостроил през 1953 г. модел на триизмерната структура на тази молекула, наречен "модел на Уотсън-Крик".

Франсис Крийкпише на сина си през 1953 г. горд: „ Джим Уотсъни направих това, което беше може би най-важното откритие... Сега сме убедени, че ДНК е код. Така последователността от основи („букви“) прави един ген различен от друг (точно както различните страници от печатен текст се различават една от друга). Можете да си представите как природата прави копия на гени: ако две вериги се развъртят в две отделни вериги, всяка верига ще прикачи друга верига, тогава A винаги ще бъде с T, а G винаги ще бъде с C и вместо това ще получим две копия на един. С други думи, смятаме, че сме открили основния механизъм, чрез който животът възниква от живота... Можете да разберете колко сме развълнувани."

Цитирано в Мат Ридли, Животът е дискретен код, в Събрани произведения: Теория на всичко / Ред. Джон Брокман, М., Бином; Лаборатория на знанията, 2016, с. единадесет.

Точно Франсис Крийкпрез 1958 г. „...с формулира "централната догма на молекулярната биология", според която предаването на наследствена информация върви само в една посока, а именно от ДНК към РНК и от РНК към протеин .
Смисълът му е, че генетичната информация, записана в ДНК, се реализира под формата на протеини, но не директно, а с помощта на сродния полимер – рибонуклеинова киселина (РНК), като този път от нуклеиновите киселини към протеините е необратим. Така ДНК се синтезира върху ДНК, осигурявайки собствена репликация, т.е. възпроизвеждане на оригиналния генетичен материал в поколенията. РНК също се синтезира върху ДНК, което води до пренаписване (транскрипция) на генетична информация под формата на множество копия на РНК. РНК молекулите служат като шаблони за протеинов синтез - генетичната информация се превежда под формата на полипептидни вериги.

Гнатик Е. Н., Човекът и неговите перспективи в светлината на антропогенетиката: философски анализ, М., Издателство на Руския университет за дружба на народите, 2005 г., стр. 71.

„През 1994 г. излезе книгата, която предизвика широк резонанс Франсис Крик„Невероятна хипотеза. Научно търсене на душата”.
Крик е скептичен по отношение на философите и философията като цяло, смятайки техните абстрактни разсъждения за безплодни. Носител на Нобелова награда за декодиране на ДНК (с Дж. Уотсъни М. Уилкинс), той си постави следната задача: да дешифрира природата на съзнанието въз основа на конкретни факти от мозъка.
Като цяло той не се притеснява от въпроса "какво е съзнание?", а как мозъкът го произвежда.
Той казва: „Вие, вашите радости и скърби, вашите спомени и амбиции, вашето чувство за идентичност и свободна воля всъщност не сте нищо повече от поведението на огромна общност от нервни клетки и техните взаимодействащи молекули.
Най-вече Крик се занимава с въпроса: каква е природата на структурите и моделите, които осигуряват връзката и единството на съзнателния акт („проблемът на обвързването“)?
Защо много различни стимули, получавани от мозъка, са свързани помежду си по такъв начин, че в крайна сметка произвеждат единно преживяване, например образа на ходеща котка?
В природата на мозъчните връзки, смята той, трябва да се търси обяснение на феномена на съзнанието.
„Удивителната хипотеза” всъщност е, че ключът към разбирането на природата на съзнанието и неговите качествени образи вероятно са синхронизираните проблясъци на неврони, записани в експерименти в диапазона от 35 преди 40 Херц в мрежите, свързващи таламуса с мозъчната кора.
Естествено, както философите, така и когнитивните учени се съмняваха, че от вибрациите на нервните влакна, вероятно наистина свързани с проявата на феноменални характеристики на опита, е възможно да се изградят хипотези за съзнанието и неговите когнитивни мисловни процеси.

Юдина Н.С., Съзнание, физикализъм, наука, в сб: Проблемът за съзнанието във философията и науката / Изд. DI. Дубровски, М., "Канон +", 2009, стр. 93.