1953'te James Watson ve Francis Crick adlı iki bilim adamı anıtsal bir bulmacayı çözdü. Deoksiriboz nükleik asit - veya çoğu insanın bildiği gibi - DNA adı verilen bir molekülün yapısını keşfettiler. İnsanlar dahil hemen hemen tüm canlı organizmalar, genleri paketlemek ve kopyalamak için DNA'ya güvenir. Bilim adamları 1953'ten önce bundan şüphelenirken, DNA'nın kendisini nasıl kopyaladığını veya kalıtım bilgisini nasıl paketlediğini henüz bilmiyorlardı. DNA'nın kendisini bölme ve kopyalama yeteneğinin anahtarı aynı zamanda Watson ve Crick'in atılımının anahtarıydı: baz çiftlerinin keşfi.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
James Watson ve Francis Crick, deneme yanılma yoluyla baz çiftlerini tesadüfen keşfetmelerine yardımcı olan karton kesikler kullanarak modeller geliştirdiler.
DNA'nın Yapısı
DNA çift sarmal modelini, şeker-fosfat adı verilen bir bileşikten yapılmış bir çerçeveye sahip bükülmüş bir merdiven olarak hayal edin. Merdivenin basamakları, nükleotidler veya bazlar adı verilen bileşiklerden oluşur. DNA molekülünde dört baz vardır: adenin, sitozin, guanin ve timin. Merdivenin her basamağında, dört nükleotitten ikisi bir hidrojen bağı ile birbirine bağlanır. Bunlar baz çiftleridir. Bir DNA molekülündeki belirli baz çiftleri dizisi, genetik özelliklerdeki farklılıkları açıklayan şeydir.
Rosalind Franklin ve Çift Sarmal
Watson ve Crick DNA yapısını incelerken, Rosalind Franklin adlı bir bilim adamı DNA'nın X-ışını fotoğraflarını çekmek için başarılı bir yöntem geliştirdi. Görüntüleri, molekülün merkezinde çapraz bir şekil oluşturan iki dikey çizgi ortaya çıkardı. Franklin, King's College'daki görevinden ayrıldığında, fotoğraflarını Maurice Wilkins adlı bir meslektaşına bıraktı. Kısa bir süre sonra Wilkins bu eşyaları Watson ve Crick'e verdi. Watson, Franklin'in fotoğraflarını görür görmez çapraz şeklin DNA molekülünün çift sarmal olması gerektiği anlamına geldiğini anladı. Ancak atılımları tamamlanmaktan çok uzaktı.
Baz Eşleşmesinin Rastlantısal Keşfi
Watson ve Crick, DNA'nın dört baz içerdiğini ve çift sarmal şeklini oluşturmak için bir şekilde birbirlerine bağlandıklarını biliyorlardı. Yine de, pürüzsüz ve gerilimsiz bir DNA modelini kavramsallaştırmakta zorlandılar - biyokimyasal anlamda anlamlı bir model. Watson, tabanların karton kesimlerini yaptı ve olası yapıları hayal etmesine yardımcı olmak için bunları bir masanın üzerinde yeniden düzenlemek için zaman harcadı. Bir sabah, parçaları hareket ettirirken, mantıklı bir üsler düzenine rastladı. Yıllar sonra, Crick bu önemli anın "mantıkla değil, tesadüfen" gerçekleştiğini söyledi.
Araştırmacılar, adenin ve timin birbirine bağlandığında, sitozin-guanin çiftinden oluşan bir basamakla aynı uzunlukta bir merdiven basamağı oluşturduklarını fark ettiler. Tüm basamaklar bu iki çiftten birinden oluşsaydı, hepsi aynı uzunlukta olurdu. Watson ve Crick'in gerçekte var olamayacağını bildiği çift sarmaldaki gerilmeleri ve çıkıntıları önleyin. molekül.
DNA kopyalama
Watson ve Crick, dört bazın her biri yalnızca bir diğer bazla bağlanabiliyorsa, DNA molekülünün replikasyon sırasında kendini hızlı bir şekilde kopyalayabileceğini düşündü. Nature dergisindeki 1953 tarihli yayınlarında, “…bir zincirdeki bazların dizisi verilirse, diğer zincirdeki dizi otomatik olarak verilir” diye yazdılar. belirlenen." Watson ve Crick'in çift sarmal DNA modeli, yaşam bilimlerinde devam eden bir devrim başlattı ve bu tür çalışma alanlarında sayısız ilerlemeden sorumludur. gibi:
- genetik
- ilaç
- evrimsel Biyoloji