1953 년 제임스 왓슨과 프란시스 크릭이라는 두 과학자가 기념비적 인 퍼즐을 풀었습니다. 그들은 데 옥시 리보스 핵산 (대부분의 사람들이 알고 있듯이 DNA)이라는 분자의 구조를 발견했습니다. 인간을 포함한 거의 모든 살아있는 유기체는 유전자를 포장하고 복사하기 위해 DNA에 의존합니다. 과학자들은 1953 년 이전에 이것을 의심했지만 DNA가 자신을 복제하거나 유전 정보를 패키징하는 방법을 아직 알지 못했습니다. DNA가 스스로를 분할하고 복제하는 능력의 핵심은 Watson과 Crick의 혁신, 즉 염기쌍 발견의 핵심이기도했습니다.
TL; DR (너무 깁니다. 읽지 않음)
James Watson과 Francis Crick은 시행 착오를 통해 우연히 염기쌍을 발견하는 데 도움이되는 판지 컷 아웃을 사용하여 모델을 개발했습니다.
DNA의 구조
DNA 이중 나선 모델을 설탕-인산염이라는 화합물로 만든 프레임이있는 꼬인 사다리라고 상상해보십시오. 사다리의 가로대는 뉴클레오티드 또는 염기라는 화합물로 구성됩니다. DNA 분자에는 아데닌, 시토신, 구아닌 및 티민의 네 가지 염기가 있습니다. 사다리의 각 가로대에서 4 개의 뉴클레오티드 중 2 개는 수소 결합과 함께 결합합니다. 이들은 기본 쌍입니다. DNA 분자의 특정 염기쌍 서열은 유전 적 특성의 차이를 설명합니다.
로잘린드 프랭클린과 이중 나선
Watson과 Crick이 DNA 구조를 연구하는 동안 Rosalind Franklin이라는 과학자는 DNA의 X 선 사진을 찍는 성공적인 방법을 개발했습니다. 그녀의 이미지는 분자 중심에 십자 모양을 만드는 두 개의 수직선을 보여주었습니다. Franklin이 King ’s College에서 자리를 떠났을 때 그녀는 Maurice Wilkins라는 동료와 함께 사진을 남겼습니다. 얼마 후 Wilkins는 이러한 항목을 Watson과 Crick에게주었습니다. Watson은 Franklin의 사진을 보자 마자 십자 모양이 DNA 분자가 이중 나선이어야 함을 의미한다는 것을 이해했습니다. 그러나 그들의 돌파구는 완전하지 않았습니다.
기본 페어링의 우연한 발견
Watson과 Crick은 DNA가 4 개의 염기를 포함하고 있으며 이중 나선 모양을 만들기 위해 어떤 방식 으로든 서로 결합되어 있다는 것을 알고있었습니다. 그럼에도 불구하고 그들은 부드럽고 균주가없는 DNA 모델을 개념화하기 위해 고군분투했습니다. Watson은베이스의 골판지 컷 아웃을 만들고 가능한 구조를 상상할 수 있도록 테이블 위에 배치하는 데 시간을 보냈습니다. 어느 날 아침, 그는 조각들을 움직이면서 말이되는 기지 배열을 발견했습니다. 몇 년 후 Crick은이 중추적 인 순간이 "논리가 아니라 우연에 의해"발생한다고 설명했습니다.
연구진은 아데닌과 티민이 서로 결합 할 때 사이토 신-구아닌 쌍으로 이루어진 가로대와 똑같은 길이의 사다리 가로대를 형성한다는 것을 깨달았습니다. 모든 가로대가이 두 쌍 중 하나로 구성된 경우 모두 동일한 길이가됩니다. Watson과 Crick이 실제 존재하지 않는다는 것을 알고 있던 이중 나선의 변형과 돌출을 방지합니다. 분자.
DNA 복제
Watson과 Crick은 4 개의 염기가 각각 하나의 염기와 만 결합 할 수 있다면 DNA 분자가 복제 중에 빠르게 복제 될 수 있다고 추론했습니다. 1953 년 Nature 잡지의 연구 결과에 대한 출판물에서 그들은“… 한 사슬에 염기의 순서가 주어지면 다른 사슬의 순서는 자동으로 단호한." Watson과 Crick의 DNA 이중 나선 모델은 생명 과학 분야에서 지속적인 혁명을 일으켰으며 이러한 연구 분야에서 수많은 발전을 이루었습니다. 같이:
- 유전학
- 약
- 진화 생물학