1953年、ジェームズワトソンとフランシスクリックという2人の科学者が、記念碑的なパズルを解きました。 彼らは、デオキシリボース核酸と呼ばれる分子の構造を発見しました-またはほとんどの人がそれを知っているように-DNA。 人間を含むほとんどすべての生物は、遺伝子をパッケージ化してコピーするためにDNAに依存しています。 科学者たちは1953年以前にこれを疑っていましたが、DNAがどのように自分自身をコピーしたり、遺伝情報をパッケージ化したりしたのかはまだわかりませんでした。 DNAがそれ自体を分割してコピーする能力の鍵は、ワトソンとクリックのブレークスルーの鍵でもありました。それは、塩基対の発見です。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
ジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックは、段ボールの切り欠きを使用してモデルを開発し、試行錯誤しながら塩基対を偶然発見するのに役立てました。
DNAの構造
DNA二重らせんモデルを、糖リン酸と呼ばれる化合物で作られたフレームを備えたねじれたはしごとして想像してみてください。 ラダーのラングは、ヌクレオチドまたは塩基と呼ばれる化合物で構成されています。 DNA分子には、アデニン、シトシン、グアニン、チミンの4つの塩基があります。 ラダーの各ラングでは、4つのヌクレオチドのうち2つが水素結合で結合します。 これらは塩基対です。 DNA分子の塩基対の特定の配列は、遺伝的特性の違いを説明するものです。
ロザリンドフランクリンと二重らせん
ワトソンとクリックがDNA構造を研究している間、ロザリンドフランクリンという名前の科学者は、DNAのX線写真を撮るための成功した方法を開発しました。 彼女の画像は、分子の中心に十字形を作成する2本の垂直線を明らかにしました。 フランクリンがキングスカレッジでの地位を離れたとき、彼女はモーリスウィルキンスという名前の同僚に写真を残しました。 その直後、ウィルキンスはこれらのアイテムをワトソンとクリックに渡しました。 ワトソンはフランクリンの写真を見るやいなや、十字形はDNA分子が二重らせんでなければならないことを意味することを理解しました。 しかし、彼らの突破口は完全にはほど遠いものでした。
塩基対の偶然の発見
ワトソンとクリックは、DNAに4つの塩基が含まれていること、およびそれらが何らかの方法で互いに結合して二重らせん形状を作成していることを知っていました。 それでも、彼らは滑らかでひずみのないDNAのモデルを概念化するのに苦労しました-生化学的意味のあるものです。 ワトソンはベースの段ボールの切り欠きを作り、可能な構造を想像するのを助けるためにテーブルの上にそれらを再配置することに時間を費やしました。 ある朝、ピースを動かしながら、彼は理にかなっている基地の配置に出くわしました。 数年後、クリックはこの極めて重要な瞬間を「論理ではなく偶然によって」起こったと説明しました。
研究者たちは、アデニンとチミンが互いに結合すると、シトシンとグアニンのペアでできたラングと同じ長さのラダーラングを形成することに気づきました。 すべてのラングがこれらの2つのペアのいずれかで構成されている場合、それらはすべて同じ長さになり、 ワトソンとクリックが実際には存在できないことを知っていた二重らせんのひずみと膨らみを防ぎます 分子。
DNA複製
ワトソンとクリックは、4つの塩基のそれぞれが他の1つの塩基としか結合できない場合、DNA分子は複製中にそれ自体をすばやくコピーできると推論しました。 Nature誌での発見に関する1953年の出版物で、彼らは次のように書いています。 決定。" ワトソンとクリックのDNAの二重らせんモデルは、生命科学に継続的な革命をもたらし、そのような研究分野における無数の進歩に責任を負っています。 なので：
- 遺伝学
- 薬
- 進化生物学