prof. Duluman EK

Noblista Francis Crick i ateizm

(Przed 50. rocznicą odkrycia DNA)

jeśli objawione religie

cokolwiek ujawnić

to oni

zwykle są błędne.

(Jeśli religie Objawienia ,

coś otworzyć

wtedy te rewelacje są zwykle

okazać się fałszywe)

Francis Creek

Francis Creek

W 2003 roku światowa społeczność naukowa obchodziła 50. rocznicę odkrycia struktury DNA. Rosyjska Akademia Nauk poświęciła cały szósty numer „BIULETYNU ROSYJSKIEJ AKADEMII NAUK” za rok 2003 temu znaczącemu wydarzeniu, uroczyście nazywając je: W 50. ROCZNICĘ ODKRYCIA STRUKTURY DNA.

Nasi czołowi i światowej sławy naukowcy opracowali szczegółowe artykuły analityczne i informacyjne: LL. Kisielew,„Jubileusz najważniejszej molekuły”; ED Sverdlov,„Wielkie odkrycie: rewolucja, kanonizacja, dogmat i herezja”; V. L. Karpow,„DNA, chromatyna, kod histonowy”. Klikając w tytuł tych artykułów, uzyskasz możliwość zapoznania się z pełnymi tekstami ich autorów.

akademik LL Kisielew pisze:

Watson i Crick otrzymali Nagrodę Nobla w 1962 roku za odkrycie struktury DNA.

Po przeczytaniu artykułów w Biuletynie Akademickim przypomniałem sobie ateistyczne artykuły, które czytałem wcześniej, oraz wypowiedzi Francisa Harry'ego Comptona Cricka ( Francisa Harry'ego Comptona Cricka i jego biografia pod intrygującym, jeśli nie dziwnym tytułem: Co za szalony pościg», co można przetłumaczyć jako „ Czego szuka szaleniec?". Można to również przetłumaczyć inaczej, ponieważ słowo „szalony” może oznaczać zarówno „stronniczy”, jak i „bezinteresowny”, „zakochany” i „szalony”, a słowo „pogoń” może oznaczać „ścigać”, „przekonywać ”, „pozostaw w poszukiwaniu”. Jednak czytając autobiografię Cricka, można odnieść wrażenie, że użył on słowa „szalony” w odpowiedzi na biblijne oskarżenie ateisty o szaleństwo: „Głupi mówi w swoim sercu: nie ma Boga” (Psalm 13:1; 52:2). W tym momencie angielskie tłumaczenia Biblii odnoszą się do szaleńca jako „szalonego”.

W autobiografii Co za szalony pościg» jest specjalny rozdział, który Crick nazwał „Jak skłoniłem się do ateizmu”. Nie mamy możliwości powtórzenia wszystkich interesujących i unikalnych myśli wielkiego naukowca na temat ateistycznego i religijnego światopoglądu. Podamy tylko trzy najbardziej reprezentatywne naszym zdaniem cytaty tego największego naukowca i zagorzałego ateisty.

« Sama wiedza o prawdziwym wieku ziemi, o czym przekonująco świadczą osady geologiczne, skamieniałości roślin i zwierząt, nie pozwala inteligentnemu umysłowi wierzyć dosłownie, jak fundamentaliści religijni, we wszystko, co jest napisane w Biblii. A jeśli niektóre stwierdzenia Biblii są wyraźnie fałszywe, to na jakiej podstawie inne historie biblijne należy uznać za prawdziwe?»

« Chrześcijańskie wierzenia religijne w momencie ich powstawania mogły odpowiadać nie tylko wyobraźni wierzących, ale także poziomowi wiedzy tamtej epoki. Jednak niezależnie od tego, jak niefortunne może to być, późniejsze odkrycia naukowe nie tylko zdecydowanie obaliły wierzenia chrześcijańskie, ale także postawiły je w szpetnym świetle. Co może być głupszego niż usprawiedliwianie sposobu życia współczesnego człowieka całkowicie błędnymi ideami tylko na tej podstawie, że one, te idee, były kiedyś uważane za prawdziwe? A co może być ważniejszego niż znalezienie swojego prawdziwego miejsca we wszechświecie, eliminowanie jednego po drugim tych złowrogich pozostałości wcześniejszych wierzeń? Ale nadal jest jasne, że wiele tajemnic wciąż czeka na swoje naukowe wyjaśnienie. Dopóki nie zostaną wyjaśnione, mogą być siedliskiem wszelkiego rodzaju przesądów religijnych.

Dla mnie sprawą najwyższej wagi była chęć zidentyfikowania niezrozumiałych jeszcze obszarów wiedzy w biologii, dojścia do ich prawdziwego naukowego zrozumienia. Tylko w ten sposób można było potwierdzić lub obalić przekonania religijne.».

* * *

« Zdumiewająca hipoteza głosi, że twoje radości i smutki, twoje wspomnienia i ambicje, twoje poczucie siebie i wolna wola są w rzeczywistości niczym więcej niż aktywnością ogromnego kompleksu komórek nerwowych i związanych z nimi molekuł. Jak ujęłaby to Alice Lewisa Carrolla, jesteś tylko workiem neuronów. ».

„Objawienia Objawienia” to judaizm, chrześcijaństwo i islam, które wierzą, że treść ich wierzeń jest im objawiona przez Boga w tekście Biblii…

(Język angielski) FranciszekUrodził się Crik, 8 czerwca w Northampton w Anglii; zmarł w wieku 88 lat

Angielski biolog molekularny Francis Harry Compton Crick urodził się w Northampton jako najstarszy z dwóch synów Harry'ego Comptona Cricka, bogatego producenta obuwia, i Anny Elizabeth (Wilkins) Crick. Po spędzeniu dzieciństwa w Northampton, uczęszczał do liceum. W czasie kryzysu gospodarczego, który nastąpił po I wojnie światowej, interesy rodzinne rodziny popadły w ruinę, a rodzice K. przenieśli się do Londynu. Jako uczeń Mill Hill School K. wykazywał duże zainteresowanie fizyką, chemią i matematyką. W 1934 roku wstąpił do University College London, aby studiować fizykę, którą trzy lata później ukończył z tytułem Bachelor of Science. Kończąc naukę w University College, K. zajmował się lepkością wody w wysokich temperaturach; prace te przerwał w 1939 r. wybuch II wojny światowej.

W latach wojny K. zajmował się tworzeniem min w laboratorium badawczym Ministerstwa Marynarki Wojennej Wielkiej Brytanii. Przez dwa lata po zakończeniu wojny kontynuował pracę w tym duszpasterstwie i wtedy przeczytał słynną książkę Erwina Schrödingera Czym jest życie? Fizyczne aspekty żywej komórki” („What Is Life? The Physical Aspects of the Living Cell”), opublikowanej w 1944 r. W książce Schrodinger zadaje pytanie: „Jak można wyjaśnić zdarzenia czasoprzestrzenne zachodzące w żywym organizmie z pozycji fizyka i chemia?

Idee przedstawione w książce tak wpłynęły na K., że zamierzając zajmować się fizyką cząstek elementarnych, przerzucił się na biologię. Przy wsparciu Archibalda W. Hill K. otrzymał stypendium Rady Badań Medycznych iw 1947r. rozpoczął pracę w Strangeway Laboratory w Cambridge. Tu studiował biologię, chemię organiczną i techniki dyfrakcji rentgenowskiej stosowane do określania struktury przestrzennej cząsteczek. Jego wiedza biologiczna znacznie się poszerzyła po przeprowadzce w 1949 roku do Cavendish Laboratory w Cambridge, jednego ze światowych ośrodków biologii molekularnej.

Pod kierownictwem Maxa Perutza K. badał strukturę molekularną białek, w związku z czym interesował się kodem genetycznym sekwencji aminokwasów w cząsteczkach białek. Około 20 niezbędnych aminokwasów służy jako jednostki monomeryczne, z których zbudowane są wszystkie białka. Studiując zagadnienie, określone przez niego jako „granica między żywymi i nieożywionymi”, K. próbował znaleźć chemiczne podstawy genetyki, które, jak sugerował, mogą być osadzone w kwasie dezoksyrybonukleinowym (DNA).

Genetyka jako nauka powstała w 1866 roku, kiedy Gregor Mendel sformułował stanowisko, że „pierwiastki”, zwane później genami, determinują dziedziczenie właściwości fizycznych. Trzy lata później szwajcarski biochemik Friedrich Miescher odkrył kwas nukleinowy i wykazał, że jest on zawarty w jądrze komórkowym. U progu nowego stulecia naukowcy odkryli, że geny znajdują się w chromosomach, elementach strukturalnych jądra komórkowego. W pierwszej połowie XX wieku. biochemicy ustalili naturę chemiczną kwasów nukleinowych, aw latach 40. naukowcy odkryli, że geny powstają z jednego z tych kwasów, DNA. Udowodniono, że geny, czyli DNA, kierują biosyntezą (lub tworzeniem) białek komórkowych zwanych enzymami, a tym samym kontrolują procesy biochemiczne w komórce.

Kiedy K. rozpoczynał pracę nad swoją rozprawą doktorską w Cambridge, było już wiadomo, że kwasy nukleinowe składają się z DNA i RNA (kwasu rybonukleinowego), z których każdy jest utworzony przez cząsteczki monosacharydowej grupy pentoz (dezoksyrybozy lub rybozy), fosforanów i cztery zasady azotowe - adenina, tymina, guanina i cytozyna (RNA zawiera uracyl zamiast tyminy). W 1950 roku Erwin Chargaff z Columbia University wykazał, że DNA zawiera równe ilości tych zasad azotowych. Maurice H.F. Wilkins i jego współpracowniczka Rosalind Franklin z King's College London przeprowadzili badania dyfrakcji rentgenowskiej cząsteczek DNA i doszli do wniosku, że DNA ma kształt podwójnej helisy, przypominającej spiralne schody.

W 1951 roku dwudziestotrzyletni amerykański biolog James D. Watson zaprosił K. do pracy w Cavendish Laboratory. Następnie nawiązali bliskie kontakty twórcze. Opierając się na wczesnych badaniach Chargaffa, Wilkinsa i Franklina, K. i Watson postanowili określić chemiczną strukturę DNA. W ciągu dwóch lat opracowali przestrzenną strukturę cząsteczki DNA, konstruując jej model z kulek, kawałków drutu i tektury. Według ich modelu DNA to podwójna helisa składająca się z dwóch łańcuchów monosacharydu i fosforanu (dezoksyrybozofosforanu) połączonych parami zasad w helisie, z adeniną połączoną z tyminą i guaniną z cytozyną oraz zasadami połączonymi ze sobą wiązaniami wodorowymi .

Model umożliwił innym badaczom wyraźną wizualizację replikacji DNA. Dwa łańcuchy cząsteczki są oddzielone wiązaniami wodorowymi, jak otwieranie zamka błyskawicznego, po czym nowy jest syntetyzowany na każdej połowie starej cząsteczki DNA. Sekwencja zasad działa jak szablon lub plan dla nowej cząsteczki.

W 1953 r. pan K. i Watson zakończyli tworzenie modelu DNA. W tym samym roku K. uzyskał stopień doktora w Cambridge, broniąc pracy o rentgenowskiej analizie dyfrakcyjnej struktury białek. Przez następny rok studiował strukturę białek w Brooklyn Polytechnic Institute w Nowym Jorku i wykładał na różnych amerykańskich uniwersytetach. Po powrocie do Cambridge w 1954 roku kontynuował badania w Cavendish Laboratory, koncentrując się na rozszyfrowaniu kodu genetycznego. K., początkowo teoretyk, rozpoczął wraz z Sydneyem Brennerem badania mutacji genetycznych bakteriofagów (wirusów infekujących komórki bakteryjne).

Do 1961 roku odkryto trzy typy RNA: informacyjny, rybosomalny i transportowy. K. i jego współpracownicy zaproponowali sposób na odczytanie kodu genetycznego. Według teorii K. informacyjne RNA odbiera informację genetyczną z DNA w jądrze komórkowym i przekazuje ją do rybosomów (miejsc syntezy białek) w cytoplazmie komórki. Transfer RNA przenosi aminokwasy do rybosomów.

Informacyjny i rybosomalny RNA, oddziałując ze sobą, dostarczają kombinacji aminokwasów, tworząc cząsteczki białka w prawidłowej kolejności. Kod genetyczny składa się z trójek azotowych zasad DNA i RNA dla każdego z 20 aminokwasów. Geny składają się z wielu podstawowych trójek, które K. nazwał kodonami; kodony są takie same u różnych gatunków.

K., Wilkins i Watson otrzymali w 1962 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny „za odkrycia dotyczące struktury molekularnej kwasów nukleinowych i ich znaczenia dla przekazywania informacji w żywych systemach”. AV Engström z Instytutu Karolinska powiedział podczas ceremonii wręczenia nagród: „Odkrycie przestrzennej struktury molekularnej… DNA jest niezwykle ważne, ponieważ nakreśla możliwości bardzo szczegółowego zrozumienia ogólnych i indywidualnych cech wszystkich żywych istot”. Engström zauważył, że „rozszyfrowanie struktury podwójnej helisy kwasu dezoksyrybonukleinowego za pomocą określonej pary zasad azotowych otwiera fantastyczne możliwości odkrycia szczegółów kontroli i przekazywania informacji genetycznej”.

W roku otrzymania Nagrody Nobla K. został kierownikiem laboratorium biologicznego na Uniwersytecie w Cambridge oraz członkiem zagranicznym Rady Instytutu Salka w San Diego (Kalifornia). W 1977 roku przeniósł się do San Diego, otrzymawszy zaproszenie na stanowisko profesora. W Instytucie Salkowskiego K. prowadził badania z zakresu neurobiologii, w szczególności badał mechanizmy widzenia i snów. W 1983 roku wraz z angielskim matematykiem Grahamem Mitchisonem zaproponował, że sny są efektem ubocznym procesu uwalniania ludzkiego mózgu od nadmiernych lub bezużytecznych skojarzeń nagromadzonych podczas czuwania. Naukowcy postawili hipotezę, że ta forma „odwrotnego uczenia się” istnieje, aby zapobiegać przeciążeniu neuronów.

W książce „Życie takie, jakie jest: jego pochodzenie i natura” („Życie samo: jego pochodzenie i natura”, 1981) K. zauważył niesamowite podobieństwo wszystkich form życia. „Z wyjątkiem mitochondriów”, napisał, „kod genetyczny jest identyczny we wszystkich obecnie badanych obiektach żywych”. Odnosząc się do odkryć z zakresu biologii molekularnej, paleontologii i kosmologii, zasugerował, że życie na Ziemi mogło powstać z mikroorganizmów rozsianych po przestrzeni kosmicznej z innej planety; teorię tę on i jego kolega Leslie Orgel nazwali „natychmiastową panspermią”.

W 1940 r. pan K. ożenił się z Ruth Doreen Dodd; mieli syna. Rozwiedli się w 1947 roku, a dwa lata później K. poślubił Odile Speed. Mieli dwie córki.

Liczne nagrody, w tym Charles Leopold Mayer Prize Francuskiej Akademii Nauk (1961), American Research Society Scientific Prize (1962), Royal Medal (1972), Royal Society Copley Medal (1976). K. - Honorowy Członek Royal Society of London, Royal Society of Edinburgh, Royal Irish Academy, American Association for the Advancement of Sciences, American Academy of Arts and Sciences oraz US National Academy of Sciences.

James Dewey Watson jest amerykańskim biochemikiem. Urodzony 6 kwietnia 1928 w Chicago, Illinois. Był jedynym dzieckiem biznesmena Jamesa D. Watsona i Jeana (Mitchella) Watsona. W swoim rodzinnym mieście chłopiec otrzymał wykształcenie podstawowe i średnie. Szybko okazało się, że James był niezwykle uzdolnionym dzieckiem i został zaproszony do radia do udziału w programie Quiz for Kids. Po zaledwie dwóch latach szkoły średniej Watson otrzymał w 1943 roku stypendium na studia w eksperymentalnym czteroletnim college'u na Uniwersytecie w Chicago, gdzie zainteresował się ornitologią. Po ukończeniu uniwersytetu w 1947 roku z tytułem licencjata nauk przyrodniczych, kontynuował naukę na Indiana University Bloomington.

Urodzona w Chicago, Illinois. W wieku 15 lat wstąpił na University of Chicago, który ukończył cztery lata później. W 1950 roku uzyskał doktorat z badań nad wirusami na University of Indiana. W tym czasie Watson zainteresował się genetyką i rozpoczął studia w Indianie pod kierunkiem specjalisty w tej dziedzinie, G.D. Meller i bakteriolog S. Luria. W 1950 roku młody naukowiec uzyskał stopień doktora za pracę na temat wpływu promieni rentgenowskich na rozmnażanie się bakteriofagów (wirusów infekujących bakterie). Stypendium National Research Society pozwoliło mu kontynuować badania nad bakteriofagami na Uniwersytecie Kopenhaskim w Danii. Tam prowadził badania biochemicznych właściwości DNA bakteriofaga. Jednak, jak później wspominał, eksperymenty z bakteriofagiem zaczęły go przytłaczać, chciał dowiedzieć się więcej o prawdziwej budowie cząsteczek DNA, o której tak entuzjastycznie mówili genetycy. Jego wizyta w Cavendish Laboratory w 1951 roku zaowocowała współpracą z Francisem Crickiem, której kulminacją było odkrycie struktury DNA.

W październiku 1951 roku naukowiec udał się do Cavendish Laboratory na Uniwersytecie w Cambridge, aby wspólnie z D.K. Kendrew. Tam poznał Cricka, fizyka, który interesował się biologią i pisał w tym czasie pracę doktorską.

„To była intelektualna miłość od pierwszego wejrzenia” — twierdzi pewien historyk nauki. „Ich naukowe poglądy i zainteresowania są najważniejszym problemem do rozwiązania, jeśli jesteś biologiem”. Pomimo wspólnych zainteresowań, poglądów na życie i stylu myślenia, Watson i Crick krytykowali się nawzajem bezlitośnie, choć grzecznie. Ich role w tym intelektualnym duecie były różne. „Francis był mózgiem, a ja uczuciem” — mówi Watson.

Począwszy od 1952 roku, opierając się na wczesnych pracach Chargaffa, Wilkinsa i Franklina, Crick i Watson postanowili spróbować określić strukturę chemiczną DNA.

Przypominając stosunek do DNA ogromnej większości ówczesnych biologów, Watson napisał: „Po eksperymentach Avery'ego wydawało się, że DNA jest głównym materiałem genetycznym. Zatem wyjaśnienie struktury chemicznej DNA może być ważnym krokiem w kierunku zrozumienia, w jaki sposób geny są reprodukowane. Ale w przeciwieństwie do białek, wiedza chemiczna na temat DNA była bardzo niewielka. Niewielu chemików to zrobiło i poza faktem, że kwasy nukleinowe to bardzo duże cząsteczki zbudowane z mniejszych cegiełek, nukleotydów, nie było nic wiadomo o ich chemii, co genetyk mógłby pojąć. Co więcej, chemicy organicy, którzy pracowali z DNA, prawie nigdy nie interesowali się genetyką”.

Amerykańscy naukowcy starali się zebrać wszystkie dostępne do tej pory informacje na temat DNA, zarówno fizykochemiczne, jak i biologiczne. jako V.N. Soifer: „Watson i Crick przeanalizowali dane analizy dyfrakcji rentgenowskiej DNA, porównali je z wynikami badań chemicznych stosunku nukleotydów w DNA (reguły Chargaffa) i zastosowali do DNA ideę L. Paulinga o możliwości istnienia polimerów helikalnych, wyrażonej przez niego w odniesieniu do białek. Dzięki temu byli w stanie postawić hipotezę dotyczącą budowy DNA, zgodnie z którą DNA jest reprezentowane przez dwie nici polinukleotydowe połączone wiązaniami wodorowymi i wzajemnie skręcone względem siebie. Hipoteza Watsona i Cricka tak prosto wyjaśniła większość tajemnic dotyczących funkcjonowania DNA jako matrycy genetycznej, że została dosłownie natychmiast zaakceptowana przez genetyków i udowodniona eksperymentalnie w krótkim czasie.

Na tej podstawie Watson i Crick zaproponowali następujący model DNA:

1. Dwie nici w strukturze DNA są skręcone jedna wokół drugiej i tworzą prawoskrętną helisę.

2. Każdy łańcuch składa się z regularnie powtarzających się reszt kwasu fosforowego i cukru dezoksyrybozy. Zasady azotowe są przyłączone do reszt cukrowych (po jednej na każdą resztę cukrową).

3. Łańcuchy są połączone ze sobą wiązaniami wodorowymi łączącymi pary zasad azotowych. W rezultacie okazuje się, że reszty fosforu i węglowodanów znajdują się po zewnętrznej stronie helisy, a zasady są w niej zamknięte. Podstawy są prostopadłe do osi łańcuchów.

4. Istnieje zasada wyboru zasad parowania. Zasada purynowa może łączyć się z pirymidyną, a ponadto tymina może łączyć się tylko z adeniną, a guanina z cytozyną…

5. Możesz zamienić się: a) uczestnikami tej pary; b) dowolnej pary do innej pary, a to nie doprowadzi do naruszenia struktury, chociaż zdecydowanie wpłynie na jej aktywność biologiczną.

„Nasza struktura — napisali Watson i Crick — składa się więc z dwóch łańcuchów, z których każdy jest komplementarny względem drugiego”.

W lutym 1953 roku Crick i Watson opisali strukturę DNA. Miesiąc później stworzyli trójwymiarowy model cząsteczki DNA, wykonany z balonów, kawałków tektury i drutu.

Watson napisał o odkryciu do swojego szefa Delbrücka, który napisał do Nielsa Bohra: „W biologii dzieją się niesamowite rzeczy. Wydaje mi się, że Jim Watson dokonał odkrycia porównywalnego z tym, czego dokonał Rutherford w 1911 roku”. Warto przypomnieć, że w 1911 roku Rutherford odkrył jądro atomowe.

Model umożliwił innym badaczom wyraźną wizualizację replikacji DNA. Dwa łańcuchy cząsteczki są oddzielone wiązaniami wodorowymi, jak otwieranie zamka błyskawicznego, po czym nowy jest syntetyzowany na każdej połowie starej cząsteczki DNA. Sekwencja zasad działa jak szablon lub plan dla nowej cząsteczki.

Struktura DNA zaproponowana przez Watsona i Cricka doskonale spełniała główne kryterium, jakie należało spełnić, aby cząsteczka była repozytorium informacji dziedzicznej. „Kręgosłup naszego modelu jest wysoce uporządkowany, a sekwencja par zasad jest jedyną właściwością, która może zapewnić transfer informacji genetycznej” – napisali.

Crick i Watson ukończyli model DNA w 1953 roku, a dziewięć lat później wraz z Wilkinsem otrzymali w 1962 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny „za odkrycia dotyczące struktury molekularnej kwasów nukleinowych i ich znaczenia dla przekazywania informacji w żywych systemów”. Wilkins (Maurice Wilkins) - jego eksperymenty z dyfrakcją rentgenowską pomogły ustalić dwuniciową strukturę DNA. Rosalind Franklin (1920-58), której wkład w odkrycie struktury DNA według wielu był bardzo znaczący, nie otrzymała Nagrody Nobla, bo nie dożyła tego czasu.

Podsumowując dane dotyczące fizycznych i chemicznych właściwości DNA oraz analizując wyniki M. Wilkinsa i R. Franklina dotyczące rozpraszania promieniowania rentgenowskiego na kryształach DNA, J. Watson i F. Crick w 1953 roku zbudowali model trójwymiarowej struktury tej cząsteczki. Zaproponowana przez nich zasada komplementarności łańcuchów w cząsteczce dwuniciowej miała ogromne znaczenie. J. Watson jest właścicielem hipotezy o półkonserwatywnym mechanizmie replikacji DNA. W latach 1958-1959. J. Watson i A. Tisier przeprowadzili badania rybosomów bakteryjnych, które stały się klasyczne. Znane są również prace naukowca dotyczące badania struktury wirusów. W latach 1989-1992 J. Watson kierował międzynarodowym programem naukowym „Human Genome”.

Watson i Crick odkryli strukturę kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA), substancji zawierającej całą informację genetyczną.

W latach pięćdziesiątych XX wieku wiadomo było, że DNA jest dużą cząsteczką, która składa się z tysięcy małych cząsteczek czterech różnych typów połączonych ze sobą w linii - nukleotydów. Naukowcy wiedzieli również, że to DNA jest odpowiedzialne za przechowywanie i dziedziczenie informacji genetycznej, podobnie jak tekst zapisany alfabetem składającym się z czterech liter. Struktura przestrzenna tej cząsteczki oraz mechanizmy dziedziczenia DNA z komórki do komórki iz organizmu do organizmu pozostały nieznane.

W 1948 roku Linus Pauling odkrył strukturę przestrzenną innych makrocząsteczek – białek i stworzył model struktury, nazwany „helisą alfa”.

Pauling uważał również, że DNA jest helisą, ponadto składającą się z trzech nici. Nie potrafił jednak wyjaśnić ani natury takiej struktury, ani mechanizmów samoduplikacji DNA w celu przeniesienia do komórek potomnych.

Dwuniciowa struktura została odkryta po tym, jak Maurice Wilkins potajemnie pokazał Watsonowi i Crickowi zdjęcie rentgenowskie cząsteczki DNA wykonane przez jego współpracownicę Rosalind Franklin. Na tym obrazie wyraźnie rozpoznali oznaki spirali i udali się do laboratorium, aby wszystko sprawdzić na trójwymiarowym modelu.

W laboratorium okazało się, że warsztat nie zaopatrzył się w metalowe płytki potrzebne do modelu stereo, a Watson wyciął z tektury cztery rodzaje makiet nukleotydów – guaninę (G), cytozynę (C), tyminę (T) i adeninę (A) - i zaczął układać je na stole. A potem odkrył, że adenina łączy się z tyminą, a guanina z cytozyną na zasadzie „zamka na klucz”. W ten sposób dwie nici helisy DNA są ze sobą połączone, to znaczy naprzeciw tyminy z jednej nici zawsze będzie adenina z drugiej i nic więcej.

Taki układ umożliwił wyjaśnienie mechanizmów kopiowania DNA: dwie nici helisy rozchodzą się, a dokładna kopia jej dawnego „partnera” w helisie jest kompletowana od nukleotydów do każdego z nich. Na tej samej zasadzie, jak pozytyw jest drukowany z negatywu na fotografii.

Chociaż Franklin nie popierała hipotezy o spiralnej strukturze DNA, to jej zdjęcia odegrały decydującą rolę w odkryciu Watsona i Cricka. Rosalind nie dożyła nagrody, którą otrzymali Wilkins, Watson i Crick.

Oczywiście odkrycie struktury przestrzennej DNA zrewolucjonizowało świat nauki i doprowadziło do szeregu nowych odkryć, bez których nie sposób sobie wyobrazić nie tylko współczesną naukę, ale i współczesne życie w ogóle.

W latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku w pełni potwierdziło się założenie Watsona i Cricka o mechanizmie replikacji (podwojenia) DNA. Ponadto wykazano, że w procesie tym bierze udział specjalne białko, polimeraza DNA.

Mniej więcej w tym samym czasie dokonano kolejnego ważnego odkrycia - kodu genetycznego. Jak wspomniano powyżej, DNA zawiera informacje o wszystkim, co jest dziedziczone, w tym o liniowej strukturze każdego białka w organizmie. Białka, podobnie jak DNA, to długie łańcuchy aminokwasów. Tych aminokwasów jest 20. W związku z tym nie było jasne, w jaki sposób „język” DNA, który składa się z czteroliterowego alfabetu, jest tłumaczony na „język” białek, który używa 20 „liter”.

Okazało się, że kombinacja trzech nukleotydów DNA wyraźnie odpowiada jednemu z 20 aminokwasów. A zatem „zapisane” w DNA jest jednoznacznie tłumaczone na białko.

W latach siedemdziesiątych pojawiły się jeszcze dwie ważne metody, oparte na odkryciu Watsona i Cricka. Jest to sekwencjonowanie i uzyskiwanie rekombinowanego DNA. Sekwencjonowanie pozwala „odczytać” sekwencję nukleotydów w DNA. Na tej właśnie metodzie opiera się cały program „Human Genome”.

Uzyskanie rekombinowanego DNA jest inaczej nazywane klonowaniem molekularnym. Istota tej metody polega na wstawieniu do cząsteczki DNA fragmentu zawierającego określony gen. W ten sposób otrzymuje się np. bakterie, które zawierają gen insuliny ludzkiej. Insulina otrzymana w ten sposób nazywana jest rekombinowaną. Wszystkie „genetycznie modyfikowane pokarmy” są tworzone tą samą metodą.

Paradoksalnie klonowanie reprodukcyjne, o którym teraz wszyscy mówią, pojawiło się, zanim odkryto strukturę DNA. Oczywiste jest, że teraz naukowcy przeprowadzający takie eksperymenty aktywnie wykorzystują wyniki odkrycia Watsona i Cricka. Ale początkowo metoda nie była na tym oparta.

Kolejnym ważnym krokiem w nauce było opracowanie w latach osiemdziesiątych reakcji łańcuchowej polimerazy. Technologia ta służy do szybkiego „replikowania” pożądanego fragmentu DNA i znalazła już wiele zastosowań w nauce, medycynie i technice. W medycynie PCR służy do szybkiego i dokładnego diagnozowania chorób wirusowych. Jeśli w masie DNA uzyskanej z analizy pacjenta, nawet w minimalnej ilości, znajdują się geny wniesione przez wirusa, to za pomocą PCR można uzyskać ich „zwielokrotnienie” i wtedy łatwo je zidentyfikować.

AV Engström z Instytutu Karolinska powiedział podczas ceremonii wręczenia nagród: „Odkrycie przestrzennej struktury molekularnej… DNA jest niezwykle ważne, ponieważ nakreśla możliwości bardzo szczegółowego zrozumienia ogólnych i indywidualnych cech wszystkich żywych istot”. Engström zauważył, że „rozszyfrowanie struktury podwójnej helisy kwasu dezoksyrybonukleinowego za pomocą określonej pary zasad azotowych otwiera fantastyczne możliwości odkrycia szczegółów kontroli i przekazywania informacji genetycznej”.

James Watson jest pionierem biologii molekularnej, któremu wraz z Francisem Crickiem i Maurice'em Wilkinsem przypisuje się odkrycie podwójnej helisy DNA. W 1962 roku otrzymali za swoją pracę Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny.

James Watson: biografia

Urodził się 6 kwietnia 1928 roku w Chicago w USA. Uczęszczał do Horace Mann School, a następnie do South Shore High School. W wieku 15 lat wstąpił na Uniwersytet w Chicago w ramach eksperymentalnego programu stypendialnego dla uzdolnionych dzieci. Zainteresowanie życiem ptaków skłoniło Jamesa Watsona do studiowania biologii, aw 1947 roku uzyskał tytuł Bachelor of Science w dziedzinie zoologii. Po przeczytaniu przełomowej książki Erwina Schrödingera Czym jest życie? przeszedł na genetykę.

Po odrzuceniu przez Caltech i Harvard, James Watson zdobył stypendium na studia podyplomowe na Indiana University. W 1950 roku otrzymał doktorat z zoologii za pracę nad wpływem promieniowania rentgenowskiego na reprodukcję wirusów bakteriofagowych. Z Indiany Watson przeniósł się do Kopenhagi i kontynuował badania nad wirusami jako członek National Research Council.

Rozwiąż DNA!

Po wizycie w nowojorskim laboratorium w Cold Spring Harbor, gdzie zapoznał się z wynikami badań Hersheya i Chase'a, Watson przekonał się, że DNA jest cząsteczką odpowiedzialną za przekazywanie informacji genetycznej. Był zafascynowany ideą, że jeśli zrozumiesz jego strukturę, możesz określić, w jaki sposób dane są przesyłane między komórkami. Badania nad wirusami nie interesowały go już tak bardzo, jak ten nowy kierunek.

Wiosną 1951 roku na konferencji w Neapolu poznał Maurice'a Wilkinsa. Ten ostatni zademonstrował wyniki pierwszych prób wykorzystania dyfrakcji rentgenowskiej do obrazowania cząsteczki DNA. Jesienią Watson, podekscytowany odkryciami Wilkinsa, przybył do Wielkiej Brytanii. Dostał pracę w Cavendish Laboratory, gdzie rozpoczął współpracę z Francisem Crickiem.

Pierwsze próby

Próbując rozwikłać strukturę molekularną DNA, James Watson i Francis Crick postanowili zastosować podejście polegające na budowaniu modeli. Obaj byli przekonani, że odkrycie jego struktury odegra kluczową rolę w zrozumieniu przekazywania informacji genetycznej z komórek macierzystych do potomnych. Biolodzy zdali sobie sprawę, że odkrycie struktury DNA będzie wielkim przełomem naukowym. Jednocześnie zdawali sobie sprawę z istnienia konkurentów wśród innych naukowców, takich jak Linus Pauling.

Crick i James Watson modelowali DNA z wielkim trudem. Żaden z nich nie miał doświadczenia w chemii, więc użyli standardowych podręczników chemii, aby wyciąć kartonowe konfiguracje wiązań chemicznych. Wizytujący doktorant zauważył, że zgodnie z nowymi danymi, których brakuje w książkach, jedno z jego tekturowych wiązań chemicznych zostało użyte w odwrotnej kolejności. Mniej więcej w tym samym czasie Watson uczestniczył w wykładzie Rosalind Franklin w pobliskim King's College. Najwyraźniej nie słuchał zbyt uważnie.

Niewybaczalny błąd

W wyniku błędu pierwsza próba zbudowania modelu DNA przez naukowców nie powiodła się. James Watson i Francis Crick zbudowali potrójną helisę z zasadami azotu na zewnątrz struktury. Kiedy prezentowali model kolegom, Rosalind Franklin poddała ją ostrej krytyce. Wyniki jej badań jednoznacznie dowiodły istnienia dwóch form DNA. Bardziej wilgotny pasował do tego, który Watson i Crick próbowali zbudować, ale stworzyli model DNA bez obecności w nim wody. Franklin zauważyła, że ​​gdyby jej praca została poprawnie zinterpretowana, to zasady azotowe znajdowałyby się wewnątrz cząsteczki. Zawstydzony taką publiczną porażką, dyrektor Cavendish Laboratory zalecił naukowcom porzucenie ich podejścia. Naukowcy oficjalnie obrali inne kierunki, ale prywatnie nadal zastanawiali się nad problemem DNA.

Pozorowane odkrycie

Wilkins, który pracował z Franklinem w King's College, był z nią w osobistym konflikcie. Rosalind była tak nieszczęśliwa, że ​​postanowiła przenieść swoje badania gdzie indziej. Nie jest jasne, w jaki sposób, ale Wilkins zdobył jedno z jej najlepszych zdjęć rentgenowskich cząsteczki DNA. Być może sama mu go dała, kiedy sprzątała swoje biuro. Ale pewne jest, że wyniósł obraz z laboratorium bez pozwolenia Franklina i pokazał go swojemu przyjacielowi Watsonowi w Cavendish. Następnie w swojej książce Podwójna helisa napisał, że w chwili, gdy zobaczył to zdjęcie, szczęka mu opadła, a puls przyspieszył. Wszystko było niewiarygodnie prostsze niż wcześniej uzyskany formularz A. Również czarny krzyż refleksów, który dominował na zdjęciu, mógł pochodzić jedynie od struktury spiralnej.

Laureat Nagrody Nobla

Biolodzy wykorzystali nowe dane do stworzenia modelu dwuniciowej helisy z zasadami azotowymi w parach A-T i C-G w środku. Ta para natychmiast zasugerowała Crickowi, że jedna strona cząsteczki może służyć jako szablon do dokładnego powtórzenia sekwencji DNA do przekazywania informacji genetycznej podczas podziału komórki. Ten drugi udany model został zaprezentowany w lutym 1951 roku. W kwietniu 1953 roku opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie Nature. Artykuł wywołał sensację. Watson i Crick odkryli, że DNA ma kształt podwójnej helisy lub „spiralnych schodów”. Dwa łańcuchy w nim rozłączyły się jak „błyskawica” i odtworzyły brakujące części. W ten sposób każda cząsteczka kwasu dezoksyrybonukleinowego jest w stanie stworzyć dwie identyczne kopie.

Skrót DNA i elegancki model podwójnej helisy stały się znane na całym świecie. Watson i Crick również zasłynęli. Ich odkrycie zrewolucjonizowało badania biologii i genetyki, umożliwiając zastosowanie metod inżynierii genetycznej stosowanych we współczesnej biotechnologii.

Artykuł w Nature doprowadził ich i Wilkinsa do otrzymania Nagrody Nobla w 1962 roku. Zasady Akademii Szwedzkiej zezwalają na nagrodzenie nie więcej niż trzech naukowców. Rosalind Franklin zmarła na raka jajnika w 1958 roku. Wilkins wspomniał o niej mimochodem.

W roku otrzymania Nagrody Nobla Watson poślubił Elizabeth Lewis. Mieli dwóch synów: Rufusa i Duncana.

Kontynuacja pracy

James Watson kontynuował współpracę z wieloma innymi naukowcami w latach pięćdziesiątych. Jego geniusz polegał na umiejętności koordynowania pracy różnych osób i łączenia ich wyników w celu uzyskania nowych wniosków. W 1952 roku użył obracającej się anody rentgenowskiej, aby zademonstrować spiralną strukturę wirusa mozaiki tytoniu. Od 1953 do 1955 roku Watson współpracował z naukowcami z California Institute of Technology w celu modelowania struktury RNA. Od 1955 do 1956 ponownie współpracował z Crickiem, aby rozwikłać zasady budowy wirusów. W 1956 przeniósł się na Harvard, gdzie prowadził badania nad syntezą RNA i białek.

skandaliczna kronika

W 1968 roku James Watson opublikował kontrowersyjną książkę o DNA. Podwójna helisa była pełna obraźliwych komentarzy i urażonych opisów wielu osób zaangażowanych w odkrycie, zwłaszcza Rosalind Franklin. Z tego powodu Harvard Press odmówił wydrukowania książki. Mimo to praca została opublikowana i odniosła wielki sukces. W późniejszej wersji Watson przeprosił za traktowanie Franklina, stwierdzając, że nie był świadomy presji, z jaką spotkała się w latach pięćdziesiątych jako odkrywca. Najbardziej skorzystał na publikacji dwóch podręczników, Molecular Biology of the Gene (1965) oraz Molecular Biology of the Cell and Recombinant DNA (aktualizacja w 2002 r.), których nakład wciąż jest wyczerpany. W 2007 roku opublikował swoją autobiografię Unikaj nudnych ludzi. Lekcje życia w nauce.

James Watson: wkład w naukę

W 1968 został dyrektorem laboratorium w Cold Spring Harbor. Instytut przeżywał wówczas trudności finansowe, ale Watson okazał się bardzo skuteczny w znajdowaniu darczyńców. Kierowana przez niego instytucja stała się światowym liderem pod względem poziomu prac z zakresu biologii molekularnej. Jej pracownicy odkryli naturę raka i po raz pierwszy odkryli jego geny. Co roku do Cold Spring Harbor przyjeżdża ponad 4000 naukowców z całego świata – tak głęboki jest wpływ Instytutu Międzynarodowych Badań Genetycznych.

W 1990 Watson został mianowany dyrektorem Human Genome Project w National Institutes of Health. Swoje umiejętności zbierania funduszy wykorzystywał do prowadzenia projektu do 1992 roku. Odszedł z powodu konfliktu o patentowanie informacji genetycznej. James Watson uważał, że zakłóciłoby to jedynie badania naukowców pracujących nad projektem.

Kontrowersyjne wypowiedzi

Jego pobyt w Cold Harbor zakończył się nagle. 14 października 2007 roku w drodze na konferencję w Londynie został zapytany o wydarzenia na świecie. James Watson, światowej sławy naukowiec, odpowiedział, że przyćmiły go perspektywy Afryki. Według niego cała współczesna polityka społeczna opiera się na fakcie, że inteligencja jej mieszkańców jest taka sama jak pozostałych, ale wyniki testów wskazują, że tak nie jest. Kontynuował swoją myśl z ideą, że postęp w Afryce jest hamowany przez ubogi materiał genetyczny. Publiczne oburzenie przeciwko tej uwadze zmusiło Cold Spring Harbor do zażądania jego rezygnacji. Naukowiec później przeprosił i wycofał swoje zeznania, mówiąc, że „nie ma na to naukowych podstaw”. W swoim pożegnalnym przemówieniu przedstawił swoją wizję, że „ostateczne zwycięstwo (nad rakiem i chorobami psychicznymi) jest w naszym zasięgu”.

Pomimo tych niepowodzeń genetyk James Watson nadal wygłasza kontrowersyjne twierdzenia. We wrześniu 2013 roku w Instytucie Allena w Seattle, na spotkaniu dotyczącym badań nad mózgiem, ponownie wygłosił kontrowersyjne oświadczenie o swoim przekonaniu, że wzrost rozpoznawanych chorób dziedzicznych może wynikać z późniejszego rodzenia dzieci. „Im jesteś starszy, tym bardziej prawdopodobne jest, że masz wadliwe geny” – powiedział Watson, sugerując również, że materiał genetyczny powinien być pobierany od osób poniżej 15 roku życia w celu dalszego poczęcia poprzez zapłodnienie in vitro. Jego zdaniem zmniejszyłoby to szanse, że życie rodziców zostanie zepsute przez narodziny dziecka z zaburzeniami fizycznymi lub psychicznymi.