वाटसन और क्रिक ने बेस पेयरिंग का निर्धारण कैसे किया?

1953 में, जेम्स वाटसन और फ्रांसिस क्रिक नाम के दो वैज्ञानिकों ने एक स्मारकीय पहेली को हल किया। उन्होंने डीऑक्सीराइबोज न्यूक्लिक एसिड नामक अणु की संरचना की खोज की - या जैसा कि ज्यादातर लोग जानते हैं - डीएनए। मनुष्यों सहित लगभग सभी जीवित जीव, जीन को पैकेज और कॉपी करने के लिए डीएनए पर निर्भर हैं। जबकि वैज्ञानिकों को 1953 से पहले इस पर संदेह था, वे अभी तक यह नहीं जानते थे कि डीएनए ने खुद को कैसे कॉपी किया या आनुवंशिकता की जानकारी को पैक किया। डीएनए की खुद को विभाजित करने और कॉपी करने की क्षमता की कुंजी भी वाटसन और क्रिक की सफलता की कुंजी थी: आधार जोड़े की खोज।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

जेम्स वाटसन और फ्रांसिस क्रिक ने कार्डबोर्ड कटआउट का उपयोग करके मॉडल विकसित किए जिससे उन्हें परीक्षण और त्रुटि के माध्यम से आधार जोड़े को खोजने में मदद मिली।

डीएनए डबल हेलिक्स मॉडल को चीनी-फॉस्फेट नामक यौगिक से बने फ्रेम के साथ एक मुड़ी हुई सीढ़ी के रूप में कल्पना करें। सीढ़ी के पायदान में न्यूक्लियोटाइड्स या बेस नामक यौगिक होते हैं। डीएनए अणु में चार आधार होते हैं: एडेनिन, साइटोसिन, ग्वानिन और थाइमिन। सीढ़ी के प्रत्येक पायदान में, चार में से दो न्यूक्लियोटाइड एक हाइड्रोजन बंधन के साथ जुड़ते हैं। ये आधार जोड़े हैं। डीएनए अणु में आधार जोड़े का विशेष क्रम आनुवंशिक लक्षणों में अंतर के लिए जिम्मेदार है।

जब वाटसन और क्रिक ने डीएनए संरचना का अध्ययन किया, तो रॉसलिंड फ्रैंकलिन नामक एक वैज्ञानिक ने डीएनए की एक्स-रे तस्वीरें लेने के लिए एक सफल विधि विकसित की। उसकी छवियों ने अणु के केंद्र में एक क्रिस्क्रॉस आकार बनाने वाली दो लंबवत रेखाएं प्रकट कीं। जब फ्रैंकलिन ने किंग्स कॉलेज में अपना पद छोड़ा, तो उन्होंने मौरिस विल्किंस नामक एक सहयोगी के साथ अपनी तस्वीरें छोड़ दीं। कुछ ही समय बाद विल्किंस ने ये सामान वाटसन और क्रिक को दे दिया। जैसे ही वाटसन ने फ्रैंकलिन की तस्वीरें देखीं, वह समझ गया कि क्रिसक्रॉस आकार का मतलब डीएनए अणु एक डबल हेलिक्स होना चाहिए। लेकिन उनकी सफलता पूरी नहीं हुई थी।

वाटसन और क्रिक जानते थे कि डीएनए में चार आधार होते हैं, और वे एक दूसरे के साथ किसी तरह से डबल हेलिक्स आकार बनाने के लिए बंधे होते हैं। फिर भी, उन्होंने डीएनए के एक ऐसे मॉडल की अवधारणा के लिए संघर्ष किया जो चिकना और बिना तनाव के था - एक ऐसा जिसने जैव रासायनिक अर्थ बनाया। वाटसन ने ठिकानों के कार्डबोर्ड कटआउट बनाए, और संभावित संरचनाओं की कल्पना करने में उनकी मदद करने के लिए उन्हें एक टेबल पर पुनर्व्यवस्थित करने में समय बिताया। एक सुबह, टुकड़ों को इधर-उधर घुमाते हुए, वह ठिकानों की एक व्यवस्था पर ठोकर खाई, जिसका कोई मतलब नहीं था। वर्षों बाद, क्रिक ने इस महत्वपूर्ण क्षण को "तर्क से नहीं बल्कि गंभीरता से" होने के रूप में वर्णित किया।

शोधकर्ताओं ने महसूस किया कि जब एडेनिन और थाइमिन एक दूसरे के साथ बंधे होते हैं, तो उन्होंने साइटोसिन-गुआनाइन जोड़ी से बने एक पायदान के समान सटीक लंबाई वाली सीढ़ी बनाई। यदि सभी पायदान उन दो जोड़ियों में से एक के होते हैं, तो वे सभी समान लंबाई के होंगे, जो which डबल हेलिक्स में तनाव और उभार को रोकें जो वाटसन और क्रिक जानते थे कि वास्तविक में मौजूद नहीं हो सकता अणु

वाटसन और क्रिक ने तर्क दिया कि यदि चार आधारों में से प्रत्येक केवल एक दूसरे आधार के साथ बंध सकता है, तो प्रतिकृति के दौरान डीएनए अणु खुद को जल्दी से कॉपी कर सकता है। नेचर पत्रिका में अपने निष्कर्षों पर अपने 1953 के प्रकाशन में, उन्होंने लिखा "... यदि एक श्रृंखला पर आधारों का क्रम दिया गया है, तो दूसरी श्रृंखला पर अनुक्रम स्वचालित रूप से होता है। निर्धारित।" वाटसन और क्रिक के डीएनए के डबल हेलिक्स मॉडल ने जीवन विज्ञान में एक सतत क्रांति शुरू की, और अध्ययन के क्षेत्र में असंख्य प्रगति के लिए जिम्मेदार है जैसे कि जैसा:

• आनुवंशिकी
  
• दवा
  
• विकासवादी जीव विज्ञान