Франсис Крик и изследванията му в областта на генетиката: Разгадаване на двойноспиралната структура на ДНК

От 1953г.

На заглавната снимка са предсатвени учените, благодарение на които става възможно разгадаването на структурата на ДНК. Отляво надясно: Крик, Уотсън, Франклин, Уилсън и Ейвъри.

Ключово за разкриването на структурата на ДНК е откритието на Ървин Чаргаф от Колумбийския университет в Ню Йорк.  Вече 40 години учените знаят, че ДНК молекулата е изградена от бази: гуанин, цитозин, аденин и тимин (Г, Ц, А и Т). Чаргаф открива следното:

• Относителните количества Г, Ц, А и Т варират при различните видове, което подкрепя откритието на Ейвъри, че ДНК е молекулата на унаследяването.
• От каквито и видове да се вземе ДНК, съотношението на Г към Ц и А към Т винаги е 1:1.

Крик осъзнава нещо, което убягва на Чаргаф – че гуанинът и цитозинът се свързват един с друг, както аденинът и тиминът. Това свързване му подсказва, че репликацията на ДНК може да се осъществява чрез допълнителни – и ключови – механизми.

Едва през 1953 г. Крик прочита един доклад на Розалинд Франклин, в който за първи път съзира думите "моноклинна центрирана в основата" 3D структура. Крик осъзнава, че пространствената група на ДНК трябва да е моноклинична С2, една от 230-те възможни структури, които може да има един кристал. По-рано той е открил точно същото подреждане при хемоглобина на конете. Така Крик съзира нещото, което убягва на Уилкинс, Франклин, Перуц, Браг, Уотсън и още много други учени.

Крик вече визуализира перфектната симетрия на ДНК молекулата: две спирали с двувалентна връзка. Двувалентната симетрия означава, че ако двойноспиралната структура се завърти на 180 градуса, тя ще изглежда по същия начин както преди ротацията.

И така, благодарение на работата на други учени, Крик и Уотсън са вече крачка напред в надпреварата. Те разполагат с информацията на Франклин, Уилкинс, Чаргаф и други специалисти, чийто принос сякаш се пренебрегва, когато се говори за разгадаването на структурата на ДНК.

Дифракционната работа на Уилям Астбъри и колегите му в университета в Лийдс през 30-те и 40-те години показва, че базите са подредени като кула от монети, прикрепени под ъгъл от 90 градуса към поддържащата структура.

Свен Фурберг от колежа Биркбек предполага, че двойките на Г, Ц, А и Т се намират в двойната спирала, докато другата химическа единица, фосфатната група, се намира извън тази структура.

Изследванията на Розалинд Франклин от своя страна предоставят невероятна информация за разстоянието между химичните групи в ДНК.

След изключително важен разговор с Джери Донахю, касаещ базите, Уотсън прави другото невероятно откритие. Той осъзнава, че с подходящата водородна връзка, двойката на Т и А е еднаква по форма с двойката на Ц и Г. Това означава, че всяка базова двойка може да бъде поставена на което и да е място в двойната спирала: ДНК молекулата е поразително правилна, въпреки че последователността от базови двойки е неправилна. Водородните връзки между базовите двойки държат заедно двете спираловидни вериги.

Формата на двойната спирала подсказва, че Т може да се свързва само с А, а Ц може да се свързва само с Г и изяснява откритията на Чаргаф.

по статията работи: Величка Мартинова