双螺旋的复杂历史

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-04-21 浏览次数:108

詹姆斯·沃森(James Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)撰写的“核酸分子结构”一书发表在“自然”杂志上已有65年了。或者,更具有说服力的是,这篇论文首先描述了我们今天所知道的DNA结构。

双螺旋的复杂历史

在1953年之前,发现DNA的实际形状是一群确定的松散相关科学家的圣杯,他们的工作在Jim Watson和Francis Crick在Nature发表的论文中达到了顶峰。到达那里是一个颠簸,包括尴尬,误解和一定的艺术天赋。

到1944年,人们已经知道遗传信息存储在DNA中,我们也知道RNA的存在,即使我们并不真正了解它们的功能。实际上,在1954年,在沃森和克里克描述DNA结构之后,沃森和物理学家乔治·加莫成立了一个旨在破译它的团体。该小组是“Gamow的朋友的不同集合”,成员数量上限为20 - 像氨基酸一样,是的,每个人都是一种特定的氨基酸:Watson是脯氨酸,Crick酪氨酸和物理学家Richard Feynman,甘氨酸。

第一个DNA X射线衍射图由Florence Bell和William Astbury在1938年获得,他们将相应的形状描述为“垂直于分子长轴突出的扁平或扁平核苷酸的紧密连续,形成相对刚性结构体。”基本上是梳子。

1951年,罗莎琳德·富兰克林(Rosalind Franklin)在伦敦国王学院(King's College)展示DNA图片时,事情发生了巨大变化。吉姆沃森,然后在剑桥卡文迪什实验室与弗朗西斯克里克一起工作,出席了演讲,并向克里克汇报。他们很快建立了DNA结构。它的形状像一个螺旋,但有三股紧紧地扭在一起,基部伸出来。

克里克和沃森对自己的模型过于兴奋,意识到这是错误的:沃森错误地记录了这个话题,他们对含水量的假设是错误的,导致错误的形状。当他们邀请包括罗莎琳德·富兰克林在内的一小群人看到他们闪亮的新模特时,他们最终被实验室负责人威廉·布拉格(William Bragg)尴尬和禁止从事DNA工作。

1952年,Linus Pauling和Robert Corey创造了一个竞争模型,它的形状与他们自己的相似,同样错误。由于竞争对手的成功而感到沮丧,布拉格允许两人重新开始研究DNA。

1953年,他们通过分子生物学家Max Perutz获得了Rosalind Franklin收集的新数据。Watson再次误解了这些数据,试图建立一根能形成双螺旋的一半的螺旋线,螺钉为18°,而数据显然暗示螺钉应为36°。感谢当时博士的评论。学生,Jerry Donohue,弗朗西斯开始用36°螺钉建造一个模型,在两股螺旋线之间安装基座。沃森在他早期的尝试中发现,成对的基质AT和GC具有相同的形状。克里克从中推断出链条必须是反平行的。DNA的现代形状诞生了。

现在,他们准备好了第二次,更成功的观看:富兰克林,布拉格和威尔金斯,多萝西霍奇金和莱纳斯鲍林都在场。结果不久后在自然界中呈现。

“自然”杂志载有弗朗西斯·克里克(Francis Crick)的妻子奥迪尔(Odile)绘制的双螺旋的第一个插图。最终,一个金色的双螺旋来装饰克里克斯家的入口,称为双螺旋,欢迎他们的常客。

如今,DNA双螺旋它不仅仅是一种微观有机结构的模型:它象征着我们当前对自己的理解的支柱。它是进化的主要支柱,代表着我们的历史,影响着我们的行为,并为我们的未来提供了线索。在目前的使用中,它也意味着我们可以古怪地称之为“本质”:说某个人的DNA中的特征就像是说它是那个人不可避免的一部分。这种基本性质也在其形象化用途中被背叛:比喻,DNA可归因于物体,公司,政治和艺术运动。DNA的象征,即优雅的扭曲阶梯,为全世界的科学出版物增添色彩,已成为知识的有力象征。

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