پروفسور دولومان ای.کی.

فرانسیس کریک برنده جایزه نوبل و الحاد

(قبل از پنجاهمین سالگرد کشف DNA)

اگر ادیان نازل شده

چیزی فاش شده باشد

این است که آنها

معمولا اشتباه می کنند

(اگر ادیان وحیانی ,

چیزی را باز کن

سپس این مکاشفات معمولاً هستند

معلوم شود که دروغ است)

فرانسیس کریک

فرانسیس کریک

در سال 2003، جامعه علمی جهان پنجاهمین سالگرد کشف ساختار DNA را جشن گرفت. آکادمی علوم روسیه تمام شماره ششم "بولتن آکادمی علوم روسیه" را در سال 2003 به این رویداد مهم اختصاص داد و آن را جشن گرفت: به مناسبت پنجاهمین سالگرد کشف ساختار DNA.

دانشگاهیان برجسته و مشهور جهانی ما مقالات تحلیلی و اطلاعاتی مفصلی تهیه کردند: LL. کیسلف،"جشن مهم ترین مولکول"; E. D. Sverdlov،"کشف بزرگ: انقلاب، تقدیس، جزم و بدعت"؛ V. L. Karpov،"DNA، کروماتین، کد هیستون". با «کلیک» روی عنوان این مقالات، این فرصت را خواهید داشت که با متون کامل نویسندگان آنها آشنا شوید.

آکادمیسین L.L. کیسلف می نویسد:

واتسون و کریک در سال 1962 به خاطر کشف ساختار DNA برنده جایزه نوبل شدند.

پس از خواندن مقالات در بولتن آکادمیک، به یاد مقالات الحادی که قبلا خوانده بودم و گفته های فرانسیس هری کامپتون کریک افتادم ( فرانسیس هری کامپتون کریکو بیوگرافی او با عنوان جالب، اگر نه عجیب،: چه تعقیب دیوانه», که می توان آن را ترجمه کرد دیوانه به دنبال چیست؟". همچنین می توان آن را متفاوت ترجمه کرد، زیرا کلمه "دیوانه" می تواند به معنای "غرض ورزی" و "بی خود" و "عاشق" و "دیوانه" باشد و کلمه "Pursuit" می تواند به معنای "تعقیب" ، "متقاعد کردن" باشد. "، "در جستجو بمان." با این حال، هنگام خواندن زندگی‌نامه کریک، این تصور به وجود می‌آید که او از کلمه «دیوانه» در پاسخ به اتهام دیوانگی در کتاب مقدس علیه یک ملحد استفاده کرده است: «احمق در قلب خود سخن می‌گوید: خدایی وجود ندارد» (مزمور 13:1; 52:2). در این مرحله، ترجمه های انگلیسی کتاب مقدس از دیوانه به عنوان "دیوانه" یاد می کنند.

در زندگی نامه چه تعقیب دیوانه» فصل خاصی وجود دارد که کریک آن را «چگونه به بی خدایی متمایل شدم» نامید. ما فرصتی برای بازگویی همه افکار جالب و منحصر به فرد دانشمند بزرگ درباره جهان بینی الحادی و دینی نداریم. ما به نظر ما فقط سه نقل قول از این بزرگترین دانشمند و ملحد سرسخت را بیان خواهیم کرد.

« دانش صرف از سن واقعی زمین، همانطور که ذخایر زمین شناسی، فسیل های گیاهان و جانوران به طور قانع کننده ای نشان می دهد، به ذهن هوشمند اجازه نمی دهد که به معنای واقعی کلمه، مانند بنیادگرایان مذهبی، به هر آنچه در کتاب مقدس نوشته شده است، ایمان بیاورد. و اگر برخی از اظهارات کتاب مقدس آشکارا نادرست است، پس بر اساس چه داستان های دیگر کتاب مقدس باید به عنوان واقعی پذیرفته شود.?»

« باورهای دینی مسیحی در زمان شکل گیری خود ممکن است نه تنها به تخیل مؤمنان، بلکه به سطح دانش آن عصر نیز پاسخ داده باشد. اما هر چقدر هم که مایه تاسف باشد، اکتشافات علمی بعدی نه تنها به طور قاطع باورهای مسیحی را رد کرد، بلکه آنها را در یک نور ناخوشایند قرار داد. چه چیزی احمقانه تر از این که روش زندگی انسان مدرن را کاملاً با ایده های نادرست توجیه کنیم، تنها بر این اساس که آنها، این عقاید، زمانی درست تلقی می شدند؟ و چه چیزی می تواند مهمتر از یافتن جایگاه واقعی خود در جهان، حذف یک به یک این بقایای شریرانه باورهای قبلی باشد؟ اما هنوز مشخص است که تعدادی از اسرار هنوز منتظر توضیح علمی خود هستند. تا زمانی که توضیح داده نشود، می توانند انواع خرافات مذهبی را در خود داشته باشند.

برای من، یک موضوع بسیار مهم، میل به شناسایی حوزه‌های هنوز نامفهوم دانش در زیست‌شناسی، برای دستیابی به درک علمی واقعی آنها بود. تنها از این طریق می توان باورهای دینی را تأیید یا رد کرد.».

* * *

« فرضیه شگفت‌انگیز این است که شادی‌ها و غم‌ها، خاطرات و جاه‌طلبی‌های شما، احساس خود و اراده آزاد شما در واقع چیزی بیش از فعالیت مجموعه عظیمی از سلول‌های عصبی و مولکول‌های مرتبط با آنها نیستند. همانطور که آلیس لوئیس کارول می گوید، شما فقط یک کیسه نورون هستید. ».

«مکاشفات وحی» یهودیت، مسیحیت و اسلام هستند که معتقدند محتوای عقایدشان توسط خداوند در متن کتاب مقدس بر آنها نازل شده است...

(انگلیسی) فرانسیسکریک متولد شد 8 ژوئن در نورث همپتون، انگلستان؛ در سن 88 سالگی درگذشت

بیولوژیست مولکولی انگلیسی فرانسیس هری کامپتون کریک در نورث همپتون متولد شد، بزرگترین پسر هری کامپتون کریک، تولید کننده کفش ثروتمند، و آنا الیزابت (ویلکینز) کریک. پس از گذراندن دوران کودکی خود در نورث همپتون، در دبیرستان تحصیل کرد. در طول بحران اقتصادی پس از جنگ جهانی اول، امور تجاری خانواده به هم ریخت و والدین K. به لندن نقل مکان کردند. به عنوان دانش آموز در مدرسه میل هیل، K. علاقه زیادی به فیزیک، شیمی و ریاضیات نشان داد. در سال 1934 برای تحصیل در رشته فیزیک وارد دانشگاه کالج لندن شد و سه سال بعد با مدرک لیسانس فارغ التحصیل شد. پس از تکمیل تحصیلات در دانشگاه کالج، K. ویسکوزیته آب در دماهای بالا را در نظر گرفت. این کار در سال 1939 با شروع جنگ جهانی دوم قطع شد.

در طول سال های جنگ، K. مشغول ایجاد مین در آزمایشگاه تحقیقاتی وزارت نیروی دریایی بریتانیا بود. به مدت دو سال پس از پایان جنگ به کار خود در این وزارتخانه ادامه داد و از آن زمان بود که کتاب معروف زندگی چیست اثر اروین شرودینگر را خواند؟ جنبه‌های فیزیکی سلول زنده» («زندگی چیست؟ جنبه‌های فیزیکی سلول زنده»)، که در سال 1944 منتشر شد. شرودینگر در این کتاب این سوال را مطرح می‌کند: «چگونه می‌توان رویدادهای مکانی-زمانی را که در یک موجود زنده رخ می‌دهند توضیح داد. از مقام فیزیک و شیمی؟

ایده های ارائه شده در کتاب، چنان بر ک. تأثیر گذاشت که او با قصد انجام فیزیک ذرات، به زیست شناسی روی آورد. با حمایت Archibald W. Hill K. بورسیه تحصیلی از شورای تحقیقات پزشکی دریافت کرد و در سال 1947 در آزمایشگاه Strangeway در کمبریج شروع به کار کرد. او در اینجا زیست‌شناسی، شیمی آلی و تکنیک‌های پراش اشعه ایکس را که برای تعیین ساختار فضایی مولکول‌ها استفاده می‌شود، مطالعه کرد. دانش او از زیست شناسی پس از انتقال در سال 1949 به آزمایشگاه کاوندیش در کمبریج، یکی از مراکز زیست شناسی مولکولی جهان، به طور قابل توجهی گسترش یافت.

تحت رهبری Max Perutz K. ساختار مولکولی پروتئین ها را بررسی کرد که در ارتباط با آن به کد ژنتیکی توالی اسید آمینه در مولکول های پروتئین علاقه داشت. حدود 20 اسید آمینه ضروری به عنوان واحدهای مونومر عمل می کنند که تمام پروتئین ها از آنها ساخته می شوند. با مطالعه این موضوع، که توسط او به عنوان "مرز بین زنده و غیر زنده" تعریف شد، K. سعی کرد پایه شیمیایی ژنتیک را بیابد، که به گفته او می تواند در اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) جاسازی شود.

ژنتیک به عنوان یک علم در سال 1866 هنگامی که گرگور مندل این موضع را فرموله کرد که "عناصر" که بعداً ژن نامیده شدند، وراثت خصوصیات فیزیکی را تعیین می کنند ظهور کرد. سه سال بعد، فردریش میشر، بیوشیمیدان سوئیسی، اسید نوکلئیک را کشف کرد و نشان داد که در هسته سلول وجود دارد. در آستانه قرن جدید، دانشمندان کشف کردند که ژن ها در کروموزوم ها، عناصر ساختاری هسته سلول، قرار دارند. در نیمه اول قرن XX. بیوشیمی دانان ماهیت شیمیایی اسیدهای نوکلئیک را تعیین کردند و در دهه 40. محققان دریافته اند که ژن ها از یکی از این اسیدها یعنی DNA تشکیل می شوند. ثابت شده است که ژن ها یا DNA، بیوسنتز (یا تشکیل) پروتئین های سلولی به نام آنزیم ها را هدایت می کنند و بنابراین فرآیندهای بیوشیمیایی در سلول را کنترل می کنند.

هنگامی که K. کار بر روی پایان نامه دکترای خود را در کمبریج آغاز کرد، قبلاً مشخص بود که اسیدهای نوکلئیک از DNA و RNA (ریبونوکلئیک اسید) تشکیل شده اند که هر یک از مولکول های گروه مونوساکارید پنتوزها (دئوکسی ریبوز یا ریبوز)، فسفات و چهار باز نیتروژنی - آدنین، تیمین، گوانین و سیتوزین (RNA به جای تیمین حاوی اوراسیل است). در سال 1950، اروین چارگاف از دانشگاه کلمبیا نشان داد که DNA حاوی مقادیر مساوی از این بازهای نیتروژنی است. موریس اچ.اف. ویلکینز و همکارش روزالیند فرانکلین از کینگز کالج لندن مطالعات پراش اشعه ایکس را روی مولکول های DNA انجام دادند و به این نتیجه رسیدند که DNA شکل یک مارپیچ دوتایی دارد که شبیه یک پلکان مارپیچ است.

در سال 1951، جیمز دی واتسون، زیست شناس بیست و سه ساله آمریکایی، کی را برای کار در آزمایشگاه کاوندیش دعوت کرد. پس از آن، آنها ارتباطات خلاقانه نزدیک برقرار کردند. بر اساس مطالعات اولیه Chargaff، Wilkins و Franklin، K. و Watson به تعیین ساختار شیمیایی DNA پرداختند. در عرض دو سال، آنها ساختار فضایی مولکول DNA را با ساختن مدل آن از توپ، تکه‌های سیم و مقوا توسعه دادند. با توجه به مدل آنها، DNA یک مارپیچ دوتایی متشکل از دو زنجیره مونوساکارید و فسفات (دئوکسی ریبوز فسفات) است که توسط جفت باز در داخل مارپیچ به هم متصل شده اند، با آدنین متصل به تیمین، و گوانین به سیتوزین، و بازها توسط پیوندهای هیدروژنی به یکدیگر متصل شده اند. .

این مدل به سایر محققان اجازه داد تا همانندسازی DNA را به وضوح مشاهده کنند. دو زنجیره مولکول در پیوندهای هیدروژنی مانند باز کردن یک زیپ از هم جدا می شوند و پس از آن یک زنجیر جدید روی هر نیمه از مولکول DNA قدیمی سنتز می شود. توالی پایه به عنوان یک الگو یا طرح اولیه برای مولکول جدید عمل می کند.

در سال 1953، آقای K. و Watson ساخت یک مدل DNA را تکمیل کردند. در همان سال، K. دکترای خود را از کمبریج دریافت کرد و از پایان نامه خود در مورد تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس ساختار پروتئین دفاع کرد. در طول سال بعد، او ساختار پروتئین را در موسسه پلی تکنیک بروکلین در نیویورک مطالعه کرد و در دانشگاه های مختلف ایالات متحده سخنرانی کرد. در سال 1954 با بازگشت به کمبریج، تحقیقات خود را در آزمایشگاه کاوندیش ادامه داد و روی رمزگشایی کد ژنتیکی تمرکز کرد. در ابتدا یک نظریه پرداز، K. با سیدنی برنر شروع به مطالعه جهش های ژنتیکی در باکتریوفاژها (ویروس هایی که سلول های باکتریایی را آلوده می کنند) شد.

تا سال 1961، سه نوع RNA کشف شد: پیام رسان، ریبوزومی و انتقال. K. و همکارانش راهی برای خواندن کد ژنتیکی پیشنهاد کردند. بر اساس نظریه K.، RNA پیام رسان اطلاعات ژنتیکی را از DNA در هسته سلول دریافت می کند و آن را به ریبوزوم ها (محل سنتز پروتئین) در سیتوپلاسم سلول منتقل می کند. RNA انتقالی آمینو اسیدها را به ریبوزوم ها منتقل می کند.

RNA اطلاعاتی و ریبوزومی، در تعامل با یکدیگر، ترکیبی از اسیدهای آمینه را برای تشکیل مولکول های پروتئین در توالی صحیح فراهم می کنند. کد ژنتیکی از سه بازهای نیتروژن دار DNA و RNA برای هر یک از 20 اسید آمینه تشکیل شده است. ژن ها از سه قلوهای اساسی متعددی تشکیل شده اند که K. آنها را کدون می نامند. کدون ها در گونه های مختلف یکسان هستند.

کی، ویلکینز و واتسون جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی 1962 را به دلیل اکتشافاتشان در مورد ساختار مولکولی اسیدهای نوکلئیک و اهمیت آنها برای انتقال اطلاعات در سیستم های زنده به اشتراک گذاشتند. A.V. انگستروم از مؤسسه کارولینسکا در مراسم اهدای جوایز گفت: "کشف ساختار مولکولی فضایی ... DNA بسیار مهم است، زیرا امکان درک دقیق ویژگی های کلی و فردی همه موجودات زنده را مشخص می کند." انگستروم خاطرنشان کرد که "رمزگشایی ساختار مارپیچ دوگانه اسید دئوکسی ریبونوکلئیک با یک جفت خاص از بازهای نیتروژنی فرصت های خارق العاده ای را برای کشف جزئیات کنترل و انتقال اطلاعات ژنتیکی باز می کند."

در سال دریافت جایزه نوبل، ک. رئیس آزمایشگاه بیولوژیکی دانشگاه کمبریج و عضو خارجی شورای مؤسسه سالک در سن دیگو (کالیفرنیا) شد. در سال 1977، با دریافت دعوتنامه برای استاد شدن، به سن دیگو نقل مکان کرد. در مؤسسه سالکوفسکی، K. تحقیقاتی در زمینه نوروبیولوژی انجام داد، به ویژه مکانیسم های بینایی و رویاها را مطالعه کرد. در سال 1983، با ریاضیدان انگلیسی گراهام میچیسون، او پیشنهاد کرد که رویاها یک اثر جانبی فرآیندی است که در آن مغز انسان از تداعی‌های بیش از حد یا بیهوده انباشته شده در هنگام بیداری آزاد می‌شود. دانشمندان فرض کرده اند که این شکل از "یادگیری معکوس" برای جلوگیری از بار عصبی وجود دارد.

در کتاب "زندگی همانطور که هست: منشاء و ماهیت آن" ("زندگی خود: خاستگاه و طبیعت"، 1981) ک. به شباهت شگفت انگیز همه اشکال زندگی اشاره کرد. او نوشت: «به استثنای میتوکندری، کد ژنتیکی در تمام موجودات زنده ای که در حال حاضر مورد مطالعه قرار گرفته اند یکسان است.» او با اشاره به اکتشافات زیست‌شناسی مولکولی، دیرینه‌شناسی و کیهان‌شناسی، پیشنهاد کرد که حیات روی زمین می‌تواند از میکروارگانیسم‌هایی سرچشمه گرفته باشد که از سیاره‌ای دیگر در فضا پراکنده شده‌اند. او و همکارش لسلی اورگل این نظریه را "پانسپرمی فوری" نامیدند.

در سال 1940، آقای K. با Ruth Doreen Dodd ازدواج کرد. آنها یک پسر داشتند آنها در سال 1947 طلاق گرفتند و دو سال بعد K. با اودیل اسپید ازدواج کرد. آنها دو دختر داشتند.

جوایز متعددی شامل جایزه چارلز لئوپولد مایر آکادمی علوم فرانسه (1961)، جایزه علمی انجمن تحقیقات آمریکا (1962)، مدال سلطنتی (1972)، مدال کوپلی انجمن سلطنتی (1976) می شود. K. - عضو افتخاری انجمن سلطنتی لندن، انجمن سلطنتی ادینبورگ، آکادمی سلطنتی ایرلند، انجمن آمریکایی برای پیشرفت علوم، آکادمی علوم و هنر آمریکا و آکادمی ملی علوم ایالات متحده.

جیمز دیوی واتسون بیوشیمیدان آمریکایی است. متولد 6 آوریل 1928 در شیکاگو، ایلینوی. او تنها فرزند تاجر جیمز دی واتسون و ژان (میچل) واتسون بود. پسر در زادگاهش تحصیلات ابتدایی و متوسطه را دریافت کرد. به زودی مشخص شد که جیمز یک کودک با استعداد غیرعادی است و او برای شرکت در برنامه Quiz for Kids به رادیو دعوت شد. پس از تنها دو سال دبیرستان، واتسون در سال 1943 بورسیه ای برای تحصیل در یک کالج تجربی چهار ساله در دانشگاه شیکاگو دریافت کرد و در آنجا به مطالعه پرنده شناسی علاقه مند شد. پس از فارغ التحصیلی از دانشگاه در سال 1947 با مدرک لیسانس در علوم طبیعی، سپس تحصیلات خود را در دانشگاه بلومینگتون ایندیانا ادامه داد.

در شیکاگو، ایلینوی متولد شد. در سن 15 سالگی وارد دانشگاه شیکاگو شد و چهار سال بعد فارغ التحصیل شد. در سال 1950 دکترای خود را از دانشگاه ایندیانا برای مطالعه ویروس ها دریافت کرد. در این زمان، واتسون به ژنتیک علاقه مند شد و تحصیل در ایندیانا را زیر نظر یک متخصص در این زمینه، G.D. Meller و باکتری شناس S. Luria. در سال 1950، این دانشمند جوان دکترای خود را برای پایان نامه ای در مورد تأثیر اشعه ایکس بر تولید مثل باکتریوفاژها (ویروس هایی که باکتری ها را آلوده می کنند) دریافت کرد. کمک مالی انجمن تحقیقات ملی به او اجازه داد تا تحقیقات خود را در مورد باکتریوفاژها در دانشگاه کپنهاگ در دانمارک ادامه دهد. او در آنجا مطالعه ای در مورد خواص بیوشیمیایی DNA باکتریوفاژ انجام داد. با این حال، همانطور که بعداً به خاطر می آورد، آزمایشات با باکتریوفاژ شروع به سنگین کردن او کرد، او می خواست در مورد ساختار واقعی مولکول های DNA بیشتر بداند، چیزی که متخصصان ژنتیک با اشتیاق در مورد آن صحبت کردند. بازدید او از آزمایشگاه کاوندیش در سال 1951 منجر به همکاری با فرانسیس کریک شد که با کشف ساختار DNA به اوج خود رسید.

در اکتبر 1951، دانشمند به آزمایشگاه کاوندیش دانشگاه کمبریج رفت تا ساختار فضایی پروتئین ها را همراه با D.K. کندرو. در آنجا با کریک، فیزیکدانی که به زیست شناسی علاقه مند بود و در آن زمان در حال نوشتن پایان نامه دکترای خود بود، آشنا شد.

یکی از مورخان علم استدلال می کند: «این عشق فکری در نگاه اول بود. اگر شما یک زیست شناس هستید، دیدگاه ها و علایق علمی آنها مهمترین مشکلی است که باید حل کنید. واتسون و کریک علیرغم اشتراک علایق، دیدگاه‌ها در مورد زندگی و سبک تفکر، بی‌رحمانه، هر چند مؤدبانه، از یکدیگر انتقاد کردند. نقش آنها در این دونفره فکری متفاوت بود. واتسون می گوید: «فرانسیس مغز بود و من احساس.

از سال 1952، بر اساس کارهای اولیه چارگاف، ویلکینز، و فرانکلین، کریک و واتسون تلاش کردند تا ساختار شیمیایی DNA را تعیین کنند.

واتسون با یادآوری نگرش اکثریت قریب به اتفاق زیست شناسان آن روز نسبت به DNA، نوشت: «بعد از آزمایش های اوری، به نظر می رسید که DNA ماده ژنتیکی اصلی است. بنابراین، روشن ساختن ساختار شیمیایی DNA می تواند گام مهمی در جهت درک چگونگی بازتولید ژن ها باشد. اما برخلاف پروتئین ها، دانش شیمیایی قطعی بسیار کمی در مورد DNA وجود داشت. تعداد کمی از شیمیدانان این کار را انجام داده اند، و جدا از این واقعیت که اسیدهای نوکلئیک مولکول های بسیار بزرگی هستند که از بلوک های ساختمانی کوچکتر، نوکلئوتیدها ساخته شده اند، هیچ چیز در مورد شیمی آنها شناخته نشده بود که یک ژنتیک بتواند آن را درک کند. علاوه بر این، شیمیدانان آلی که با DNA کار می کردند تقریباً هرگز به ژنتیک علاقه نداشتند.

دانشمندان آمریکایی سعی کرده اند تمام اطلاعات موجود در مورد DNA را، اعم از فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی، جمع آوری کنند. همانطور که V.N. سویفر: «واتسون و کریک داده‌های تجزیه و تحلیل پراش پرتو ایکس DNA را تجزیه و تحلیل کردند، آن‌ها را با نتایج مطالعات شیمیایی نسبت نوکلئوتیدها در DNA (قوانین شارگاف) مقایسه کردند و ایده L را در DNA به کار بردند. پاولینگ در مورد امکان وجود پلیمرهای مارپیچ که توسط وی در رابطه با پروتئین ها بیان شده است. در نتیجه، آنها توانستند فرضیه ای را در مورد ساختار DNA ارائه دهند که بر اساس آن DNA توسط دو رشته پلی نوکلئوتیدی که توسط پیوندهای هیدروژنی به هم متصل شده اند و به طور متقابل نسبت به یکدیگر پیچ خورده اند نشان داده می شود. فرضیه واتسون و کریک به قدری ساده بیشتر اسرار مربوط به عملکرد DNA را به عنوان یک ماتریس ژنتیکی توضیح داد که به معنای واقعی کلمه بلافاصله توسط ژنتیک دانان پذیرفته شد و در مدت کوتاهی به طور تجربی ثابت شد.

بر این اساس، واتسون و کریک مدل DNA زیر را پیشنهاد کردند:

1. دو رشته در ساختار DNA یکی به دور دیگری پیچ خورده و یک مارپیچ راست دست را تشکیل می دهند.

2. هر زنجیره از بقایای اسید فسفریک و قند دئوکسی ریبوز که مرتباً تکرار می شوند تشکیل شده است. پایه های نیتروژنی به بقایای شکر (یکی برای هر بقایای شکر) متصل می شوند.

3. زنجیره ها نسبت به یکدیگر توسط پیوندهای هیدروژنی که پایه های نیتروژنی را به صورت جفت به هم متصل می کنند، ثابت می شوند. در نتیجه، معلوم می شود که بقایای فسفر و کربوهیدرات در سمت بیرونی مارپیچ قرار دارند و پایه ها در داخل آن محصور شده اند. پایه ها بر محور زنجیر عمود هستند.

4. یک قانون انتخاب برای پایه های جفت وجود دارد. یک پایه پورین می تواند با یک پیریمیدین ترکیب شود و علاوه بر این، تیمین فقط با آدنین و گوانین با سیتوزین ترکیب می شود.

5. می توانید: الف) شرکت کنندگان این جفت را مبادله کنید. ب) هر جفت به جفت دیگر، و این منجر به نقض ساختار نخواهد شد، اگرچه بر فعالیت بیولوژیکی آن تأثیر قاطع خواهد گذاشت.

واتسون و کریک نوشتند: "ساختار ما از دو زنجیره تشکیل شده است که هر کدام مکمل دیگری هستند."

در فوریه 1953، کریک و واتسون در مورد ساختار DNA گزارش دادند. یک ماه بعد، آنها یک مدل سه بعدی از مولکول DNA ساختند که از بالون، قطعات مقوا و سیم ساخته شده بود.

واتسون در مورد این کشف به رئیس خود دلبروک نوشت که به نیلز بور نوشت: "چیزهای شگفت انگیزی در زیست شناسی اتفاق می افتد. به نظر من جیم واتسون به کشفی قابل مقایسه با آنچه رادرفورد در سال 1911 انجام داد، دست یافت. شایان ذکر است که رادرفورد در سال 1911 هسته اتم را کشف کرد.

این مدل به سایر محققان اجازه داد تا همانندسازی DNA را به وضوح مشاهده کنند. دو زنجیره مولکول در پیوندهای هیدروژنی مانند باز کردن یک زیپ از هم جدا می شوند و پس از آن یک زنجیر جدید روی هر نیمه از مولکول DNA قدیمی سنتز می شود. توالی پایه به عنوان یک الگو یا طرح اولیه برای مولکول جدید عمل می کند.

ساختار DNA که توسط واتسون و کریک پیشنهاد شده بود، معیار اصلی را که برای اینکه یک مولکول یک مخزن اطلاعات ارثی باشد، کاملاً برآورده می کرد. آنها نوشتند: "ستون اصلی مدل ما بسیار مرتب است و توالی جفت پایه تنها خاصیتی است که می تواند انتقال اطلاعات ژنتیکی را تضمین کند."

کریک و واتسون مدل DNA را در سال 1953 تکمیل کردند و نه سال بعد به همراه ویلکینز جایزه نوبل فیزیولوژی یا پزشکی در سال 1962 را به دلیل اکتشافات خود در مورد ساختار مولکولی اسیدهای نوکلئیک و اهمیت آنها برای انتقال اطلاعات در سال 1962 دریافت کردند. سیستم های زنده." ویلکینز (موریس ویلکینز)، - آزمایش‌های او با پراش اشعه ایکس به ایجاد ساختار دو رشته‌ای DNA کمک کرد. روزالیند فرانکلین (1920-1958) که سهم او در کشف ساختار DNA، به گفته بسیاری، بسیار قابل توجه بود، جایزه نوبل دریافت نکرد، زیرا او تا این زمان زنده نبود.

جی واتسون و اف. کریک در سال 1953 با جمع بندی داده های مربوط به خواص فیزیکی و شیمیایی DNA و تجزیه و تحلیل نتایج M. Wilkins و R. Franklin در مورد پراکندگی پرتو ایکس بر روی بلورهای DNA، مدلی از ساختار سه بعدی ساختند. از این مولکول اصل مکمل بودن زنجیره ها در یک مولکول دو رشته ای که توسط آنها پیشنهاد شده بود از اهمیت بالایی برخوردار بود. جی واتسون صاحب فرضیه مکانیسم نیمه محافظه کار همانندسازی DNA است. در سال 1958-1959. J. Watson و A. Tisier مطالعاتی روی ریبوزوم های باکتریایی انجام دادند که کلاسیک شده اند. کارهای این دانشمند در مورد مطالعه ساختار ویروس ها نیز شناخته شده است. در سال 1989-1992 جی واتسون رهبری برنامه علمی بین المللی "ژنوم انسان" را بر عهده داشت.

واتسون و کریک ساختار دی‌اکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) را کشف کردند، ماده‌ای که حاوی تمام اطلاعات ژنتیکی است.

در دهه 1950 مشخص شد که DNA یک مولکول بزرگ است که شامل هزاران مولکول کوچک از چهار نوع مختلف است که در یک خط به یکدیگر متصل شده اند - نوکلئوتیدها. دانشمندان همچنین می دانستند که این DNA است که مسئول ذخیره و به ارث بردن اطلاعات ژنتیکی است، شبیه به متنی که با الفبای چهار حرفی نوشته شده است. ساختار فضایی این مولکول و مکانیسم هایی که توسط آن DNA از سلولی به سلول دیگر و از ارگانیسمی به ارگانیسم دیگر به ارث می رسد ناشناخته باقی مانده است.

در سال 1948، لینوس پاولینگ ساختار فضایی دیگر ماکرومولکول‌ها - پروتئین‌ها را کشف کرد و مدلی از ساختار به نام "مارپیچ آلفا" ایجاد کرد.

پاولینگ همچنین معتقد بود که DNA یک مارپیچ است، علاوه بر این، از سه رشته تشکیل شده است. با این حال، او نمی تواند ماهیت چنین ساختاری یا مکانیسم های خودتکراری DNA برای انتقال به سلول های دختر را توضیح دهد.

ساختار دو رشته ای پس از آن کشف شد که موریس ویلکینز به طور مخفیانه به واتسون و کریک اشعه ایکس یک مولکول DNA را که توسط همکارش روزالیند فرانکلین گرفته شده بود، نشان داد. در این تصویر، آنها به وضوح علائم یک مارپیچ را تشخیص دادند و به آزمایشگاه رفتند تا همه چیز را در یک مدل سه بعدی بررسی کنند.

در آزمایشگاه، مشخص شد که کارگاه صفحات فلزی لازم برای مدل استریو را تامین نکرده است و واتسون چهار نوع مدل نوکلئوتیدی را از مقوا جدا کرد - گوانین (G)، سیتوزین (C)، تیمین (T) و آدنین. (الف) - و شروع به گذاشتن آنها روی میز کرد. و سپس کشف کرد که آدنین با تیمین و گوانین با سیتوزین مطابق با اصل "قفل کلید" ترکیب می شود. به این ترتیب است که دو رشته از مارپیچ DNA به یکدیگر متصل می شوند، یعنی در مقابل تیمین از یک رشته همیشه آدنین از رشته دیگر وجود خواهد داشت و هیچ چیز دیگری.

این ترتیب، توضیح مکانیسم های کپی DNA را امکان پذیر کرد: دو رشته مارپیچ از هم جدا می شوند و یک کپی دقیق از "شریک" سابق آن در مارپیچ از نوکلئوتیدها به هر یک از آنها تکمیل می شود. با همان اصل مثبتی که از نگاتیو در عکس چاپ می شود.

اگرچه فرانکلین از فرضیه ساختار مارپیچ DNA پشتیبانی نمی کرد، اما این تصاویر او بودند که نقش تعیین کننده ای در کشف واتسون و کریک داشتند. روزالیند برای دیدن جایزه ای که ویلکینز، واتسون و کریک دریافت کردند زنده نماند.

بدیهی است که کشف ساختار فضایی DNA دنیای علم را متحول کرد و منجر به تعدادی اکتشافات جدید شد که بدون آنها تصور نه تنها علم مدرن، بلکه به طور کلی زندگی مدرن نیز غیرممکن است.

در دهه شصت قرن گذشته، فرض واتسون و کریک در مورد مکانیسم تکثیر DNA (دوبرابر شدن) کاملاً تأیید شد. علاوه بر این، نشان داده شد که یک پروتئین خاص، DNA پلیمراز، در این فرآیند شرکت می کند.

تقریباً در همان زمان، کشف مهم دیگری انجام شد - کد ژنتیکی. همانطور که در بالا ذکر شد، DNA حاوی اطلاعاتی در مورد هر چیزی است که به ارث می رسد، از جمله ساختار خطی هر پروتئین در بدن. پروتئین ها مانند DNA زنجیره های بلندی از اسیدهای آمینه هستند. 20 مورد از این آمینو اسیدها وجود دارد، بر این اساس، مشخص نشد که چگونه "زبان" DNA که از یک الفبای چهار حرفی تشکیل شده است، به "زبان" پروتئین ها که از 20 "حرف" استفاده می کند، ترجمه می شود.

مشخص شد که ترکیبی از سه نوکلئوتید DNA به وضوح با یکی از 20 اسید آمینه مطابقت دارد. و بنابراین، "نوشته شده" روی DNA بدون ابهام به پروتئین ترجمه می شود.

در دهه هفتاد دو روش مهم دیگر بر اساس کشف واتسون و کریک ظاهر شد. این توالی یابی و بدست آوردن DNA نوترکیب است. توالی یابی به شما امکان می دهد توالی نوکلئوتیدها را در DNA "خواندن" کنید. بر این روش است که کل برنامه "ژنوم انسان" است.

به دست آوردن DNA نوترکیب در غیر این صورت شبیه سازی مولکولی نامیده می شود. ماهیت این روش این است که یک قطعه حاوی یک ژن خاص به مولکول DNA وارد می شود. به این ترتیب، به عنوان مثال، باکتری هایی به دست می آیند که حاوی ژن انسولین انسانی هستند. انسولین به دست آمده از این طریق، نوترکیب نامیده می شود. همه "غذاهای اصلاح شده ژنتیکی" با همین روش ایجاد می شوند.

به طرز متناقضی، شبیه سازی تولیدمثلی، که اکنون همه از آن صحبت می کنند، قبل از کشف ساختار DNA ظاهر شد. واضح است که اکنون دانشمندانی که چنین آزمایشاتی را انجام می دهند به طور فعال از نتایج کشف واتسون و کریک استفاده می کنند. اما، در ابتدا، روش بر اساس آن نبود.

گام مهم بعدی در علم، توسعه واکنش زنجیره ای پلیمراز در دهه هشتاد بود. این فناوری برای "تکثیر" سریع قطعه DNA مورد نظر استفاده می شود و تاکنون کاربردهای زیادی در علم، پزشکی و فناوری پیدا کرده است. در پزشکی از PCR برای تشخیص سریع و دقیق بیماری های ویروسی استفاده می شود. اگر در انبوه DNA به دست آمده از تجزیه و تحلیل بیمار، حتی به مقدار حداقل، ژن های وارد شده توسط ویروس وجود داشته باشد، با استفاده از PCR می توان به "تکثیر" آنها دست یافت و پس از آن شناسایی آسان است.

A.V. انگستروم از مؤسسه کارولینسکا در مراسم اهدای جوایز گفت: "کشف ساختار مولکولی فضایی ... DNA بسیار مهم است، زیرا امکان درک دقیق ویژگی های کلی و فردی همه موجودات زنده را مشخص می کند." انگستروم خاطرنشان کرد که "رمزگشایی ساختار مارپیچ دوگانه اسید دئوکسی ریبونوکلئیک با یک جفت خاص از بازهای نیتروژنی فرصت های خارق العاده ای را برای کشف جزئیات کنترل و انتقال اطلاعات ژنتیکی باز می کند."

جیمز واتسون یکی از پیشگامان زیست شناسی مولکولی است که به همراه فرانسیس کریک و موریس ویلکینز در کشف مارپیچ دوگانه DNA شناخته شده اند. آنها در سال 1962 جایزه نوبل پزشکی را برای کارهای خود دریافت کردند.

جیمز واتسون: بیوگرافی

در 6 آوریل 1928 در شیکاگو، ایالات متحده آمریکا متولد شد. او به مدرسه هوراس مان و سپس دبیرستان ساوت شور رفت. در سن 15 سالگی تحت یک برنامه بورسیه تجربی برای کودکان تیزهوش وارد دانشگاه شیکاگو شد. علاقه به زندگی پرندگان باعث شد تا جیمز واتسون به تحصیل در رشته زیست شناسی بپردازد و در سال 1947 مدرک لیسانس علوم جانورشناسی به او اعطا شد. پس از خواندن کتاب برجسته اروین شرودینگر زندگی چیست؟ او به ژنتیک روی آورد.

جیمز واتسون پس از رد شدن توسط کلتک و هاروارد، برنده بورس تحصیلی برای تحصیلات تکمیلی در دانشگاه ایندیانا شد. در سال 1950، به دلیل کارش در مورد تأثیرات اشعه ایکس بر تولید مثل ویروس های باکتریوفاژ، دکترای جانورشناسی به او اعطا شد. واتسون از ایندیانا به کپنهاگ نقل مکان کرد و به عنوان عضوی از شورای تحقیقات ملی به مطالعه ویروس ها ادامه داد.

DNA را باز کنید!

واتسون پس از بازدید از آزمایشگاه نیویورک در Cold Spring Harbor، جایی که با نتایج تحقیقات هرشی و چیس آشنا شد، متقاعد شد که DNA مولکول مسئول انتقال اطلاعات ژنتیکی است. او مجذوب این ایده بود که اگر ساختار آن را درک کنید، می توانید نحوه انتقال داده ها بین سلول ها را تعیین کنید. تحقیقات ویروسی دیگر به اندازه این مسیر جدید به او علاقه ای نداشت.

در بهار 1951 در کنفرانسی در ناپل با موریس ویلکینز ملاقات کرد. دومی نتایج اولین تلاش ها برای استفاده از پراش اشعه ایکس برای تصویربرداری از مولکول DNA را نشان داد. واتسون که از یافته های ویلکینز هیجان زده شده بود، در پاییز وارد بریتانیا شد. او در آزمایشگاه کاوندیش مشغول به کار شد و در آنجا شروع به همکاری با فرانسیس کریک کرد.

اولین تلاش ها

در تلاش برای کشف ساختار مولکولی DNA، جیمز واتسون و فرانسیس کریک تصمیم گرفتند از روش ساخت مدل استفاده کنند. هر دو متقاعد شده بودند که کشف ساختار آن نقش کلیدی در درک انتقال اطلاعات ژنتیکی از والدین به سلول های دختر دارد. زیست شناسان دریافتند که کشف ساختار DNA یک پیشرفت علمی بزرگ خواهد بود. در همان زمان، آنها از وجود رقبا در میان دانشمندان دیگر مانند لینوس پاولینگ آگاه بودند.

کریک و جیمز واتسون به سختی DNA را مدلسازی کردند. هیچ یک از آنها پیش زمینه ای در شیمی نداشتند، بنابراین از کتاب های درسی استاندارد شیمی برای برش تنظیمات پیوندهای شیمیایی مقوایی استفاده کردند. یک دانشجوی فارغ التحصیل بازدیدکننده خاطرنشان کرد که بر اساس داده‌های جدیدی که در کتاب‌ها وجود ندارد، یکی از پیوندهای شیمیایی مقوایی او به صورت معکوس استفاده شده است. تقریباً در همان زمان، واتسون در سخنرانی روزالیند فرانکلین در کالج کینگز شرکت کرد. ظاهراً خیلی با دقت گوش نداده است.

اشتباه نابخشودنی

در نتیجه این خطا، اولین تلاش دانشمندان برای ساخت مدل DNA با شکست مواجه شد. جیمز واتسون و فرانسیس کریک یک مارپیچ سه گانه با پایه های نیتروژنی در قسمت بیرونی سازه ساختند. هنگامی که آنها مدل را به همکاران ارائه کردند، روزالیند فرانکلین او را مورد انتقاد شدید قرار داد. نتایج تحقیقات او به وضوح وجود دو شکل DNA را ثابت کرد. مرطوب‌تر با نمونه‌ای که واتسون و کریک می‌خواستند بسازند مطابقت داشت، اما آنها مدلی از DNA بدون آب موجود در آن ایجاد کردند. فرانکلین خاطرنشان کرد که اگر کار او به درستی تفسیر شود، پایه های نیتروژن در داخل مولکول قرار می گیرند. مدیر آزمایشگاه کاوندیش که از چنین شکست عمومی خجالت زده بود، به محققان توصیه کرد که رویکرد خود را کنار بگذارند. دانشمندان رسماً مسیرهای دیگری را اتخاذ کردند، اما در خلوت به فکر مشکل DNA ادامه دادند.

کشف زیرکانه

ویلکینز که در کالج کینگ با فرانکلین کار می کرد، با او درگیری شخصی داشت. روزالیند آنقدر ناراضی بود که تصمیم گرفت تحقیقات خود را به جای دیگری منتقل کند. مشخص نیست چگونه، اما ویلکینز یکی از بهترین اشعه ایکس مولکول DNA را به دست آورد. حتی ممکن است زمانی که در حال تمیز کردن دفترش بود، آن را خودش به او داده باشد. اما مسلم است که او تصویر را بدون اجازه فرانکلین از آزمایشگاه بیرون آورده و به دوستش واتسون در کاوندیش نشان داده است. متعاقباً در کتاب «مارپیچ دوگانه» نوشت که در لحظه‌ای که تصویر را دید، فکش افتاد و نبضش تند شد. همه چیز بسیار ساده تر از A-form قبلی بود. همچنین، صلیب سیاه انعکاس‌ها که بر عکس غالب بود، فقط می‌توانست از ساختار مارپیچی آمده باشد.

برنده جایزه نوبل

زیست شناسان از داده های جدید برای ایجاد یک مدل مارپیچ دو رشته ای با پایه های نیتروژنی در جفت های A-T و C-G در مرکز استفاده کردند. این جفت شدن بلافاصله به کریک پیشنهاد کرد که یک طرف مولکول می تواند به عنوان الگویی برای تکرار دقیق توالی های DNA برای انتقال اطلاعات ژنتیکی در طول تقسیم سلولی عمل کند. این دومین مدل موفق در فوریه 1951 ارائه شد. در آوریل 1953 آنها یافته های خود را در مجله Nature منتشر کردند. مقاله باعث ایجاد شور و هیجان شد. واتسون و کریک دریافتند که DNA شکل یک مارپیچ دوتایی یا "پلکان مارپیچی" دارد. دو زنجیر در آن مانند یک "رعد و برق" جدا شد و قطعات گم شده را بازتولید کرد. بنابراین، هر مولکول اسید دئوکسی ریبونوکلئیک قادر به ایجاد دو نسخه یکسان است.

مخفف DNA و مدل مارپیچ دوگانه زیبا در سراسر جهان شناخته شده است. واتسون و کریک نیز معروف شدند. کشف آنها تحولی در مطالعه زیست شناسی و ژنتیک ایجاد کرد و روش های مهندسی ژنتیک مورد استفاده در بیوتکنولوژی مدرن را ممکن ساخت.

مقاله ای در نیچر منجر به دریافت جایزه نوبل به آنها و ویلکینز در سال 1962 شد. قوانین آکادمی سوئد اجازه نمی دهد بیش از سه دانشمند دریافت کنند. روزالیند فرانکلین در سال 1958 بر اثر سرطان تخمدان درگذشت. ویلکینز در گذر از او یاد کرد.

در سال دریافت جایزه نوبل، واتسون با الیزابت لوئیس ازدواج کرد. آنها دو پسر داشتند: روفوس و دانکن.

ادامه کار

جیمز واتسون در طول دهه 1950 با بسیاری از دانشمندان دیگر به کار خود ادامه داد. نبوغ او توانایی هماهنگ کردن کار افراد مختلف و ترکیب نتایج آنها برای نتیجه گیری های جدید بود. در سال 1952، او از یک آند چرخشی اشعه ایکس برای نشان دادن ساختار مارپیچی ویروس موزاییک تنباکو استفاده کرد. از 1953 تا 1955 واتسون با دانشمندان موسسه فناوری کالیفرنیا برای مدل سازی ساختار RNA همکاری کرد. از 1955 تا 1956 او دوباره با کریک کار کرد تا اصول ساختار ویروس ها را کشف کند. در سال 1956 به هاروارد نقل مکان کرد و در آنجا در مورد RNA و سنتز پروتئین تحقیق کرد.

وقایع رسوایی

در سال 1968، کتاب جنجالی در مورد DNA توسط جیمز واتسون منتشر شد. مارپیچ دوبل مملو از نظرات تحقیرآمیز و توصیفات کینه توزانه بسیاری از افراد درگیر در این کشف، به ویژه روزالیند فرانکلین بود. به همین دلیل انتشارات هاروارد از چاپ کتاب خودداری کرد. با این وجود، این اثر منتشر شد و موفقیت بزرگی داشت. در تجدید نظر بعدی، واتسون به دلیل رفتارش با فرانکلین عذرخواهی کرد و اظهار داشت که از فشاری که او در دهه 1950 به عنوان یک کاشف زن با آن مواجه شده بود، بی اطلاع بود. او بیشترین سود را از انتشار دو کتاب درسی به نام های زیست شناسی مولکولی ژن (1965) و زیست شناسی مولکولی سلولی و DNA نوترکیب (به روز شده در سال 2002) برد که هنوز چاپ نشده اند. او در سال 2007 زندگی نامه خود را با نام «از مردم خسته کننده دوری کن» منتشر کرد. درس های زندگی در علم.

جیمز واتسون: کمک به علم

در سال 1968 او مدیر آزمایشگاه در Cold Spring Harbor شد. مؤسسه در آن زمان با مشکلات مالی مواجه بود، اما واتسون ثابت کرد که در یافتن اهداکنندگان بسیار موفق است. موسسه تحت ریاست وی از نظر سطح کار در زمینه زیست شناسی مولکولی به یک رهبر جهانی تبدیل شده است. کارمندان آن ماهیت سرطان را کشف کردند و برای اولین بار ژن های آن را کشف کردند. هر سال بیش از 4000 دانشمند از سرتاسر جهان به Cold Spring Harbor می‌آیند - تأثیر مؤسسه بین‌المللی تحقیقات ژنتیک بسیار عمیق است.

در سال 1990، واتسون به عنوان مدیر پروژه ژنوم انسانی در مؤسسه ملی بهداشت منصوب شد. او تا سال 1992 از مهارت های خود در جمع آوری کمک برای اجرای پروژه استفاده کرد. او به دلیل درگیری بر سر حق ثبت اختراع اطلاعات ژنتیکی را ترک کرد. جیمز واتسون معتقد بود که این تنها در تحقیقات دانشمندانی که روی پروژه کار می کنند تداخل می کند.

اظهارات جنجالی

اقامت او در Cold Harbor ناگهان به پایان رسید. در 14 اکتبر 2007، در راه رفتن به کنفرانسی در لندن، از او در مورد رویدادهای جهان سؤال شد. جیمز واتسون، دانشمند مشهور جهان، پاسخ داد که چشم انداز آفریقا بر او سایه انداخته است. به گفته وی، تمام سیاست های اجتماعی مدرن بر این واقعیت استوار است که هوش ساکنان آن با بقیه یکسان است، اما نتایج آزمایش نشان می دهد که اینطور نیست. او فکر خود را با این ایده ادامه داد که پیشرفت در آفریقا به دلیل مواد ژنتیکی ضعیف مختل شده است. اعتراض عمومی علیه این اظهارات، کلد اسپرینگ هاربر را مجبور کرد تا استعفای خود را بخواهد. این دانشمند بعدا عذرخواهی کرد و اظهارات خود را پس گرفت و گفت که "هیچ مبنای علمی برای این کار وجود ندارد." او در سخنرانی خداحافظی خود، دیدگاه خود را بیان کرد که "پیروزی نهایی (بر سرطان و بیماری روانی) در اختیار ماست."

با وجود این شکست‌ها، ژنتیک‌دان جیمز واتسون همچنان به ادعاهای بحث برانگیز امروزی خود ادامه می‌دهد. در سپتامبر 2013 در مؤسسه آلن در سیاتل، در یک جلسه مطالعه مغز، او بار دیگر اظهارات بحث برانگیزی در مورد اعتقادش مبنی بر اینکه افزایش بیماری های ارثی تشخیص داده شده می تواند به دلیل بچه دار شدن دیرتر باشد، بیان کرد. واتسون گفت: "هر چه سن شما بالاتر می رود، احتمال ابتلا به ژن های معیوب بیشتر می شود." و همچنین پیشنهاد کرد که مواد ژنتیکی باید از افراد زیر 15 سال برای لقاح بیشتر از طریق لقاح آزمایشگاهی جمع آوری شود. به نظر او، این امر احتمال تباه شدن زندگی والدین با تولد فرزندی با اختلالات جسمی یا روانی را کاهش می دهد.