Penemuan heliks berganda DNA merupakan salah satu peristiwa penting dalam sejarah biologi dunia; Kami berhutang penemuan ini kepada duet James Watson dan Francis Crick. Walaupun Watson mendapat nama buruk untuk kenyataan tertentu, adalah mustahil untuk melebih-lebihkan kepentingan penemuannya.

James Dewey Watson ialah seorang Amerika Biologi molekul, ahli genetik dan zoologi; Beliau terkenal kerana penyertaannya dalam penemuan struktur DNA pada tahun 1953. Pemenang Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan.

Selepas berjaya disiapkan Di Universiti Chicago dan Universiti Indiana, Watson secara ringkas melakukan penyelidikan dalam kimia dengan ahli biokimia Herman Kalckar di Copenhagen. Dia kemudiannya berpindah ke Makmal Cavendish di Universiti Cambridge, di mana dia pertama kali bertemu dengan rakan sekerja masa depannya dan rakan seperjuangan Francis Crick.

Watson dan Crick datang dengan idea heliks berganda DNA pada pertengahan Mac 1953 semasa mengkaji data eksperimen yang dikumpul oleh Rosalind Franklin dan Maurice Wilkins. Penemuan itu diumumkan oleh Sir Lawrence Bragg, pengarah Makmal Cavendish; ini berlaku dalam bahasa Belgium persidangan ilmiah 8 April 1953 Kenyataan penting, bagaimanapun, akhbar sebenarnya tidak menyedarinya. Pada 25 April 1953, artikel mengenai penemuan itu diterbitkan dalam jurnal ilmiah"Alam Semulajadi". saintis biologi lain dan sebilangan Pemenang Nobel cepat menghargai semua monumentaliti penemuan; malah ada yang menyebutnya paling hebat penemuan saintifik abad ke-20.

Pada tahun 1962, Watson, Crick dan Wilkins menerima Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan untuk penemuan mereka. Peserta keempat dalam projek itu, Rosalind Franklin, meninggal dunia pada tahun 1958 dan, akibatnya, tidak lagi dapat menuntut hadiah itu. Watson juga diberi penghormatan dengan monumen di Muzium Amerika untuk penemuannya. sejarah semulajadi di New York; memandangkan monumen tersebut didirikan hanya untuk menghormati saintis Amerika, Crick dan Wilkins ditinggalkan tanpa monumen.

Watson sehingga hari ini dianggap sebagai salah seorang saintis terhebat dalam sejarah; namun, sebagai seorang manusia, ramai yang tidak menyukainya secara terbuka. James Watson telah menjadi subjek skandal berprofil tinggi beberapa kali; salah seorang daripada mereka berkaitan secara langsung dengan kerjanya - hakikatnya semasa menjalankan model DNA, Watson dan Crick menggunakan data yang diperoleh Rosalind Franklin, tanpa kebenarannya. Dengan rakan kongsi Franklin, Wilkins, saintis bekerja dengan agak aktif; Rosalind sendiri, agak mungkin, tidak tahu sehingga akhir hayatnya berapa banyak peranan penting eksperimennya memainkan peranan dalam memahami struktur DNA.

Dari 1956 hingga 1976, Watson bekerja di Jabatan Biologi Harvard; Dalam tempoh ini, beliau sangat berminat dalam biologi molekul.

Pada tahun 1968, Watson menerima jawatan pengarah di makmal Cold Spring Harbour di Long Island, New York (Long Island, New York); melalui usaha beliau di makmal, tahap kualiti telah meningkat dengan ketara kerja penyelidikan dan pembiayaan telah meningkat dengan ketara. Watson sendiri dalam tempoh ini terutamanya terlibat dalam penyelidikan kanser; sepanjang perjalanan, dia menjadikan makmal itu tertakluk kepadanya sebagai salah satu pusat terbaik untuk biologi molekul di dunia.

Watson menjadi presiden pada tahun 1994 Pusat Penyelidikan, pada tahun 2004 - rektor; pada tahun 2007, beliau meninggalkan jawatannya selepas kenyataan yang agak tidak popular tentang kewujudan hubungan antara tahap kecerdasan dan asal.

Dari 1988 hingga 1992, Watson bekerja secara aktif dengan Institut Kesihatan Nasional, membantu membangunkan Projek Genom Manusia.

Watson juga terkenal kerana provokatif dan kerap komen yang menyinggung perasaan tentang rakan sekerja anda; antara lain, dia lalui dalam ucapannya dan menurut Franklin (sudah selepas kematiannya). Beberapa kenyataannya boleh dianggap sebagai serangan terhadap homoseksual dan orang gemuk.

Petikan: 1. Proses kajian saintifik sangat intim: kadang-kadang kita sendiri tidak tahu apa yang kita lakukan. 2. Lelaki yang adil, berbekalkan semua pengetahuan yang kita miliki, hanya boleh menyatakan bahawa, dalam erti kata tertentu, asal usul kehidupan di masa ini ia kelihatan hampir ajaib... 3. ...Protein adalah seperti perenggan yang ditulis dalam bahasa dengan abjad dua puluh huruf, sifat khusus protein ditentukan oleh susunan huruf tertentu. Dengan satu pengecualian yang remeh, fon ini tidak pernah berubah. Haiwan, tumbuhan, mikroorganisma dan virus semuanya menggunakan set huruf yang sama... 4. Salah satu yang paling penting penemuan biologi enam puluhan adalah untuk menemui kod genetik, kamus kecil (pada prinsipnya serupa dengan kod Morse) yang menterjemah bahasa itu bahan genetik, terdiri daripada empat huruf, ke dalam bahasa tupai, bahasa eksekutif, terdiri daripada dua puluh huruf. 5. Kami mengandaikan bahawa mikroorganisma sepatutnya mengembara di kepala dron untuk mengelakkan kerosakan. kapal angkasa, dihantar ke Bumi oleh tamadun yang sangat maju yang berasal dari tempat lain beberapa bilion tahun yang lalu ... Kehidupan berasal dari sini apabila organisma ini jatuh ke dalam lautan purba dan mula membiak.

Pencapaian:

Kedudukan profesional, sosial: Francis Crick ialah seorang ahli biologi molekul, fizik dan saintis saraf Inggeris.
Sumbangan utama (apa yang diketahui): Francis Crick terkenal dengan penyelidikannya yang membawa kepada penemuan struktur DNA pada tahun 1952, dan untuk teori kesedarannya dan asal usul kehidupan.
Sumbangan: Beliau terkenal sebagai salah satu daripada dua penemu bersama, bersama James Watson, struktur heliks berganda molekul DNA pada tahun 1953. Beliau juga memainkan peranan penting dalam penyelidikan yang berkaitan dengan penemuan kod genetik.
Di Cambridge dia bertemu dengan seorang Amerika bernama James Watson dan bersama rakan sekerjanya Maurice Wilkinson, mereka cuba memikirkan struktur deoksi ribot asid nukleik(DNA).
Penyelidikan mereka adalah berdasarkan teori Crick, teori Watson tentang phage, kajian sinar-X oleh Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin, dan penemuan Erwin Chargaff (1950), menyatakan bahawa DNA mengandungi jumlah yang sama dari empat bes nitrogen - adenine, timin. , guanina, dan sitosin.
Pada tahun 1953, berdasarkan pelbagai ini teori saintifik struktur DNA telah didedahkan, berstruktur seperti dua tangga berpintal yang berpilin: kemudiannya dikenali sebagai model double helix.
Crick dan Watson pertama kali menerbitkan satu daripada empat kertas kerja mereka yang melaporkan penemuan mereka pada 25 April 1953 dalam jurnal Nature.
Pada tahun 1962, Francis Crick, James D. Watson, dan Maurice Wilkins bersama-sama dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan "untuk penemuan mereka mengenai struktur molekul asid nukleik dan kepentingannya untuk penghantaran maklumat dalam organisma hidup.
Selepas penemuan heliks berganda, Crick mula mengusahakan hubungan antara DNA dan kod genetik. Dia mendedahkan sifat kod genetik. Jadi kod itu menentukan korespondensi antara urutan tiga nukleotida yang dipanggil kodon dan asid amino. Tiga kod bes nitrogen (triplet) untuk satu asid amino. Dengan berbuat demikian, beliau mendedahkan mekanisme sintesis protein. Molekul DNA asal terpisah seperti zip. Setiap separuh daripada molekul DNA berfungsi sebagai templat, templat untuk membina heliks berganda pelengkap baharu.
Dalam kes ini, setiap bes nitrogenous adenine (A), timin (T), guanin (G) dan sitosin (C) berpasangan dengan asas pelengkapnya yang ditetapkan dengan ketat.
Crick dikreditkan secara meluas kerana mencipta istilah "dogma pusat" untuk meringkaskan idea bahawa pemindahan maklumat genetik dalam sel berlaku melalui aliran sehala daripada DNA, melalui RNA, kepada protein.
Subjek nanti minat saintifik Tangisan menjadi dua major isu yang tidak dapat diselesaikan biologi. Yang pertama berkenaan dengan persoalan bagaimana molekul diubah daripada tidak bernyawa kepada hidup, dan yang kedua, bagaimana otak mempengaruhi kerja kesedaran. Dalam karyanya Life as It Is: Its Origin and Nature (1981), Crick mencadangkan bahawa kehidupan di Bumi mungkin berasal daripada mikroorganisma yang diperkenalkan dari planet lain.
Dia dan rakannya L. Orgel memanggil teori ini "panspermia langsung".
Teori kesedarannya dan asal usul kehidupan telah memberi impak yang besar kepada semua saintis yang bekerja dalam bidang ini.
Gelaran kehormat, anugerah: hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan (1962), Gairdner International Prize (1962), Royal Medal (1972), Copley Medal (1975) Albert Medal (Royal Society of Arts) (1987), Order of Merit (1991).
Kerja-kerja utama:"Struktur bahan keturunan" (1953), "Pada molekul dan manusia" (1966), "Hidup sebagaimana adanya: asal usul dan sifatnya" (1981), "Hipotesis yang mengejutkan: pencarian saintifik untuk jiwa" ( 1994).

kehidupan:

Asal: Dia dilahirkan dan dibesarkan di Weston Favell, sebuah perkampungan kecil tidak jauh dari situ bandar Inggeris Northampton, di mana bapanya Crick Harry Creek (1887-1948) dan bapa saudaranya menubuhkan kilang kasut keluarga. Ibunya ialah Annie Elizabeth Creek (nama pertama Wilkins) (1879-1955).
Pendidikan: Beliau mendapat pendidikan di sekolah Menengah Northampton, dan selepas 14 tahun di Mill Hill School di London. Beliau menerima ijazah sarjana muda dalam fizik dari University College London (UCL), PhD dari University of Cambridge, pasca doktoral. Institut Politeknik Brooklyn.
Terpengaruh: Erwin Schrödinger
Peringkat utama aktiviti profesional: Pada tahun 1937, pada usia 21 tahun, Crick menerima ijazah sarjana muda dalam fizik dari University College London (UCL).
Kerja dan pengajian lanjutannya di universiti terganggu oleh penyertaan dalam Perang Dunia Kedua. Dari 1940 hingga 1947 beliau berkhidmat sebagai saintis di Jabatan Tentera Laut, di mana beliau mereka bentuk lombong tentera laut.
Selepas berkhidmat dalam tentera, pada tahun 1947 Crick menjadi pelajar siswazah dan Fellow Kehormat Kolej Guy dan bekerja di Makmal Perubatan Cambridge mengenai penggunaan pembelauan sinar-X untuk menentukan struktur spatial besar. molekul biologi. Pada masa ini, Crick, dipengaruhi oleh idea-idea Erwin Schrödinger, digariskan dalam bukunya What is Life? (1944), menukar minatnya daripada fizik kepada biologi.
Pada tahun 1949, Francis Crick berpindah ke Makmal Cavendish yang terkenal di Cambridge, di mana dia mula mengkaji struktur molekul protein.
Francis Crick berusia 35 tahun ketika dia dan rakan sekerjanya James Watson mula bekerja untuk membongkar struktur DNA, kod genetik kehidupan.
Selepas 1976, beliau bekerja di Institut Salk di San Diego, di mana beliau berkhidmat sebagai presiden dari 1994 hingga 1995. Di Institut, dengan kerjasama Christoph Koch, beliau mengkaji korelasi saraf pengalaman visual sedar, cuba memahami bagaimana corak saraf sepadan dengan pengalaman visual sedar.
Peringkat utama kehidupan peribadi: Daripada umur muda Francis meminati sains dan pengetahuan yang diperoleh daripada membaca buku. Beliau mendapat pendidikan di Northampton Grammar School dan, selepas umur 14 tahun, di Mill Hill School, London (dengan biasiswa), di mana beliau belajar matematik, fizik dan kimia dengan beliau. kawan baik John Shilston.
Crick pertama kali berkahwin pada tahun 1940 dengan Ruth Doreen Dodd (1913-2011). Mereka mempunyai seorang anak lelaki, Michael Francis Compton Creek (b. November 25, 1940). Dia menceraikan isterinya pada tahun 1947. Kemudian pada tahun 1949, dia berkahwin dengan Odile Speed ​​​​(1920 - 2007. Mereka mempunyai dua anak perempuan, Gabrielle Ann (lahir 15 Julai 1951) dan Jacqueline Marie-Thérèse (kemudian Nichols) (12 Mac 1954 - 28 Februari 2011) Mereka kekal bersama sehingga kematian Crick pada tahun 2004.
Dia dibakar dan abunya bertaburan di Lautan Pasifik.
Zest: Datuk Francis Crick ialah seorang pembuat kasut dan seorang saintis amatur. Bapa saudaranya Walter juga gemar sains, dan pada tahun-tahun mudanya Francis menghabiskan sedikit masanya bersamanya. eksperimen kimia. Model pertama struktur spatial molekul DNA telah dibina daripada bola, kepingan wayar dan kadbod.

Ahli fizik Inggeris (dengan pendidikan), Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan untuk tahun 1962 (bersama dengan James Watson dan Maurice Wilkins) dengan perkataan: "untuk penemuan mereka tentang struktur molekul asid nukleik dan kepentingannya dalam penghantaran maklumat dalam bahan hidup."

Semasa Perang Dunia II, dia bekerja di Admiralty, di mana dia membangunkan lombong magnet dan akustik untuk armada British.

Pada tahun 1946 Francis Creek baca buku Erwin Schrödinger: Apakah kehidupan dari segi fizik? dan memutuskan untuk meninggalkan penyelidikan dalam bidang fizik dan mengambil masalah biologi. Dia kemudian menulis bahawa untuk berpindah dari fizik ke biologi, seseorang mesti "hampir dilahirkan semula."

Pada tahun 1947 Francis Creek meninggalkan Laksamana, dan pada masa yang sama Linus Pauling membuat hipotesis bahawa corak pembelauan protein ditentukan oleh heliks alfa yang dililit satu sama lain.

Francis Crick berminat dengan dua masalah asas yang tidak dapat diselesaikan dalam biologi:
- Bagaimanakah molekul membenarkan peralihan daripada tidak hidup kepada hidup?
Bagaimana otak berfikir?

Pada tahun 1951 Francis Creek bertemu dengan James Watson dan bersama-sama mereka beralih pada tahun 1953 kepada analisis struktur DNA.

"Kerjaya F. Crick tidak boleh dipanggil cepat dan cerah. Pada usia tiga puluh lima dia masih bukan mendapat status PhD (PhD secara kasarnya sepadan dengan gelaran calon sains - Nota oleh I.L. Vikentiev).
Bom Jerman memusnahkan makmal di London di mana dia sepatutnya mengukur kelikatan air panas di bawah tekanan.
Crick tidak begitu kecewa kerana kerjayanya dalam fizik terhenti. Dia sebelum ini tertarik dengan biologi, jadi dia dengan cepat mendapat pekerjaan di Cambridge, di mana topiknya adalah pengukuran kelikatan sitoplasma sel. Di samping itu, beliau belajar kristalografi di Cavendish.
Tetapi Crick tidak mempunyai kesabaran untuk berjaya membangunkan idea-idea saintifiknya sendiri, mahupun ketekunan wajar untuk membangunkan orang lain. Ejeknya yang berterusan terhadap orang lain, mengabaikan kerjayanya sendiri, digabungkan dengan keyakinan diri dan tabiat memberi nasihat kepada orang lain, menjengkelkan rakan-rakan Cavendishnya.
Tetapi Crick sendiri tidak bersemangat tentang tumpuan saintifik makmal, yang tertumpu secara eksklusif pada protein. Dia yakin pencarian itu menuju ke arah yang salah. Rahsia gen bukan terletak pada protein, tetapi pada DNA. Tergoda dengan idea Watson, dia meninggalkan penyelidikannya sendiri dan memberi tumpuan kepada kajian molekul DNA.
Maka lahirlah gandingan hebat dua saingan mesra: seorang warga Amerika yang muda dan bercita-cita tinggi dengan sedikit biologi, dan seorang warga Britain berusia tiga puluh lima tahun yang berfikiran cerah tetapi tidak tenang dengan latar belakang fizik.
Gabungan dua bertentangan menyebabkan tindak balas eksotermik.
Beberapa bulan kemudian, setelah mengumpulkan data mereka sendiri dan sebelumnya diperoleh oleh orang lain, tetapi tidak memproses data, dua saintis mendekati penemuan terhebat sepanjang sejarah umat manusia - menguraikan struktur DNA. […]
Tetapi tidak ada kesilapan.
Segala-galanya ternyata sangat mudah: DNA mengandungi kod yang ditulis di sepanjang molekulnya - heliks berganda yang memanjang elegan yang boleh panjang sewenang-wenangnya.
Kod tersebut disalin kerana pertalian kimia antara juzuk sebatian kimia- huruf kod. Gabungan huruf mewakili teks resipi untuk molekul protein, yang ditulis dalam kod yang tidak diketahui. Kesederhanaan dan keanggunan struktur DNA sangat menakjubkan.
Nanti Richard Dawkins menulis: "Apa yang benar-benar revolusioner dalam era biologi molekul yang datang selepas penemuan Watson dan Crick ialah kod kehidupan ditulis dalam bentuk digital, sangat serupa dengan kod program komputer."

Matt Ridley, Genom: autobiografi spesies dalam 23 bab, M., Eksmo, 2009, ms.69-71.

Selepas menganalisis yang diterima Maurice Wilkins data tentang penyebaran sinar-X pada kristal DNA, Francis Creek bersama dengan James Watson dibina pada tahun 1953 model struktur tiga dimensi molekul ini, dipanggil Model Watson-Crick.

Francis Creek menulis kepada anaknya pada tahun 1953 dengan bangga: “ Jim Watson dan saya mungkin melakukannya penemuan utama... Kini kami yakin bahawa DNA adalah kod. Oleh itu, urutan asas (“huruf”) menjadikan satu gen berbeza daripada yang lain (sama seperti halaman teks bercetak yang berbeza berbeza antara satu sama lain). Anda boleh bayangkan bagaimana Alam membuat salinan gen: jika dua rantai dirungkai menjadi dua rantai berasingan, F setiap rantai melekatkan rantai lain, maka A akan sentiasa bersama T, dan G dengan C, dan kita akan mendapat dua salinan bukannya satu. Dalam erti kata lain, kami fikir kami telah menemui mekanisme asas di mana kehidupan muncul daripada kehidupan... Anda boleh memahami betapa terujanya kami.”

Dipetik dalam Matt Ridley, Life is a Discrete Code, dalam: The Theories of Everything, ed. John Brockman, M., "Kacang"; "Makmal Pengetahuan", 2016, hlm. sebelas.

Tepat sekali Francis Creek pada tahun 1958 "... dengan merumuskan "dogma pusat biologi molekul", yang mengikutnya penghantaran maklumat keturunan hanya berlaku dalam satu arah, iaitu dari DNA ke RNA dan dari RNA ke protein .
Maksudnya ialah maklumat genetik, ditulis dalam DNA, direalisasikan dalam bentuk protein, tetapi tidak secara langsung, tetapi dengan bantuan polimer yang berkaitan - asid ribonukleik (RNA), dan laluan ini dari asid nukleik kepada protein tidak dapat dipulihkan. Oleh itu, DNA disintesis pada DNA, menyediakan reduplikasi sendiri, i.e. pembiakan bahan genetik asal secara turun-temurun. RNA juga disintesis pada DNA, menghasilkan penulisan semula (transkripsi) maklumat genetik ke dalam bentuk berbilang salinan RNA. Molekul RNA berfungsi sebagai templat untuk sintesis protein - maklumat genetik diterjemahkan ke dalam bentuk rantai polipeptida.

Gnatik E.N., Man dan prospeknya berdasarkan antropogenetik: analisis falsafah, M., Rumah penerbitan Universiti Rusia persahabatan rakyat, 2005, hlm. 71.

“Pada tahun 1994, sebuah buku yang menimbulkan resonans yang luas telah diterbitkan Francis Crick“Hipotesis yang menakjubkan. Pencarian saintifik untuk jiwa.
Crick ragu-ragu tentang ahli falsafah dan falsafah secara umum, memandangkan penaakulan abstrak mereka tidak membuahkan hasil. Menerima Hadiah Nobel untuk mentafsir DNA (bersama-sama dengan J. Watson dan M. Wilkins), dia menetapkan sendiri tugas berikut: untuk menguraikan sifat kesedaran berdasarkan fakta spesifik otak.
Pada umumnya, dia tidak peduli dengan soalan "apa itu kesedaran?", Tetapi bagaimana otak menghasilkannya.
Dia berkata, "Anda, suka dan duka anda, ingatan dan cita-cita anda, rasa identiti dan kehendak bebas anda, sebenarnya tidak lebih daripada tingkah laku masyarakat yang luas. sel saraf dan molekul berinteraksi mereka.
Paling penting, Crick berminat dengan soalan: apakah sifat struktur dan corak yang memastikan sambungan dan kesatuan tindakan sedar ("masalah yang mengikat")?
Mengapa rangsangan yang sangat berbeza diterima oleh otak disambungkan sedemikian rupa sehingga akhirnya menghasilkan pengalaman yang bersatu, contohnya, imej kucing berjalan?
Ia adalah dalam sifat sambungan otak, dia percaya, bahawa seseorang harus mencari penjelasan tentang fenomena kesedaran.
"Hipotesis yang mengejutkan", sebenarnya, adalah kunci untuk memahami sifat kesedaran dan imej kualitatifnya mungkin letusan neuron yang disegerakkan yang direkodkan dalam eksperimen dalam julat dari 35 sebelum ini 40 Hertz dalam rangkaian yang menghubungkan talamus dengan korteks serebrum.
Sememangnya, kedua-dua ahli falsafah dan saintis kognitif meraguinya kerana teragak-agak gentian saraf, mungkin memang berkaitan dengan manifestasi ciri-ciri fenomenal pengalaman, seseorang boleh membuat hipotesis tentang kesedaran dan proses pemikiran kognitifnya.

Yudina N.S., Kesedaran, fizikal, sains, dalam Sat.: Masalah kesedaran dalam falsafah dan sains / Ed. DI. Dubrovsky, M., "Canon +", 2009, p.93.

Heliks berganda DNA berusia 50 tahun!

Pada hari Sabtu, 28 Februari 1953, dua saintis muda, J. Watson dan F. Crick, di sebuah kedai makan kecil Helang di Cambridge mereka mengumumkan kepada orang ramai yang datang untuk makan tengah hari bahawa mereka telah menemui rahsia kehidupan. Bertahun-tahun kemudian, Odile, isteri F. Crick, berkata bahawa dia, tentu saja, tidak mempercayainya: apabila dia pulang ke rumah, dia sering berkata seperti itu, tetapi kemudian ternyata ini adalah kesilapan. Kali ini tidak ada kesilapan, dan dengan kenyataan ini, revolusi dalam biologi bermula yang berterusan hingga ke hari ini.

25 April 1953 dalam majalah alam semula jadi tiga artikel mengenai struktur asid nukleik muncul sekali gus. Dalam salah satu daripada mereka, yang ditulis oleh J. Watson dan F. Crick, struktur molekul DNA dalam bentuk heliks berganda telah dicadangkan. Dalam dua yang lain, yang ditulis oleh M. Wilkins, A. Stokes, G. Wilson, R. Franklin dan R. Gosling, data eksperimen dibentangkan mengesahkan struktur heliks molekul DNA. Sejarah penemuan heliks berganda DNA novel pengembaraan dan layak sekurang-kurangnya ringkasan ringkas.

Idea yang paling penting tentang sifat kimia gen dan prinsip matriks pembiakan mereka mula-mula dirumus dengan jelas pada tahun 1927 oleh N.K. Koltsov (1872–1940). Pelajarnya N.V. Timofeev-Resovsky (1900–1981) mengambil idea-idea ini dan mengembangkannya sebagai prinsip reduplikasi konvarian bahan genetik. Ahli fizik Jerman Max Delbrück (1906–1981; Hadiah Nobel 1969), aktif pada pertengahan 1930-an Di Institut Kimia Kaiser Wilhelm di Berlin, di bawah pengaruh Timofeev-Ressovsky, dia menjadi sangat berminat dalam biologi sehingga dia meninggalkan fizik dan menjadi ahli biologi.

Untuk masa yang lama, mengikut sepenuhnya definisi kehidupan yang diberikan oleh Engels, ahli biologi percaya bahawa beberapa protein khas adalah bahan keturunan. Tiada siapa yang menyangka bahawa asid nukleik boleh mempunyai kaitan dengan gen - ia kelihatan terlalu mudah. Ini berterusan sehingga tahun 1944, apabila penemuan dibuat yang secara radikal mengubah segala-galanya. perkembangan selanjutnya biologi.

Tahun ini, Oswald Avery, Colin McLeod dan McLean McCarthy menerbitkan artikel yang menyatakan bahawa dalam pneumococci, sifat yang diwarisi dipindahkan dari satu bakteria ke yang lain menggunakan DNA tulen, i.e. DNA adalah bahan keturunan. McCarthy dan Avery kemudian menunjukkan bahawa merawat DNA dengan enzim pembelahan DNA (DNase) menyebabkan ia kehilangan sifat gen. Masih tidak jelas mengapa penemuan ini tidak dianugerahkan Hadiah Nobel.

Tidak lama sebelum itu, pada tahun 1940, L. Pauling (1901–1994; Hadiah Nobel pada tahun 1954 dan 1962) dan M. Delbrück membangunkan konsep saling melengkapi molekul dalam tindak balas antigen-antibodi. Pada tahun yang sama, Pauling dan R. Corey menunjukkan bahawa rantai polipeptida boleh membentuk struktur heliks, dan agak kemudian, pada tahun 1951, Pauling membangunkan teori yang memungkinkan untuk meramalkan jenis corak sinar-X untuk pelbagai struktur heliks.

Selepas penemuan Avery et al., walaupun pada hakikatnya ia tidak meyakinkan penyokong teori gen protein, ia menjadi jelas bahawa ia adalah perlu untuk menentukan struktur DNA. Di antara mereka yang memahami kepentingan DNA untuk biologi, perlumbaan untuk keputusan bermula, disertai dengan persaingan yang sengit.

Mesin X-ray yang digunakan pada tahun 1940-an untuk mengkaji struktur kristal asid amino dan peptida

Pada tahun 1947–1950 E. Chargaff, berdasarkan banyak eksperimen, menetapkan peraturan korespondensi antara nukleotida dalam DNA: bilangan bes purin dan pirimidin adalah sama, dan bilangan bes adenine adalah sama dengan bilangan bes timin, dan bilangan bes guanina adalah sama dengan bilangan bes sitosin.

Kerja-kerja struktur pertama (S.Ferberg, 1949, 1952) menunjukkan bahawa DNA mempunyai struktur heliks. Mempunyai pengalaman yang luas dalam menentukan struktur protein daripada sinar-x, Pauling pasti akan dapat menyelesaikan masalah struktur DNA dengan cepat, jika dia mempunyai sinar-x yang baik. Walau bagaimanapun, tidak ada, dan mengikut apa yang dia berjaya dapatkan, dia tidak boleh membuat pilihan yang jelas memihak kepada salah satu struktur yang mungkin. Akibatnya, dalam tergesa-gesa untuk menerbitkan hasilnya, Pauling memilih pilihan yang salah: dalam kertas yang diterbitkan pada awal tahun 1953, dia mencadangkan struktur dalam bentuk heliks tiga untai, di mana sisa fosfat membentuk teras tegar, dan bes nitrogen terletak di pinggir.

Bertahun-tahun kemudian, mengimbas kembali kisah penemuan struktur DNA, Watson menyatakan bahawa "Linus [Pauling] tidak layak meneka keputusan yang betul. Dia tidak membaca artikel dan tidak bercakap dengan sesiapa pun. Lagipun dia terlupa artikel sendiri dengan Delbrück, yang merujuk kepada pelengkap replikasi gen. Dia fikir dia boleh memikirkan struktur itu hanya kerana dia sangat bijak."

Apabila Watson dan Crick mula bekerja pada struktur DNA, banyak yang telah diketahui. Ia kekal untuk mendapatkan data struktur sinar-X yang boleh dipercayai dan mentafsirnya berdasarkan maklumat yang sedia ada pada masa itu. Bagaimana semua ini berlaku diterangkan dengan baik dalam buku terkenal oleh J. Watson "Double Helix", walaupun banyak fakta di dalamnya dibentangkan dengan cara yang sangat subjektif.

J. Watson dan F. Crick di ambang penemuan hebat

Sudah tentu, untuk membina model heliks berganda, pengetahuan dan intuisi yang luas diperlukan. Tetapi jika tidak ada kebetulan beberapa kemalangan, model itu boleh muncul beberapa bulan kemudian, dan saintis lain boleh menjadi pengarangnya. Berikut adalah beberapa contoh.

Rosalind Franklin (1920–1958), yang bekerja dengan M. Wilkins (Hadiah Nobel pada 1962) di King's College (London), memperoleh sinar-X DNA berkualiti tinggi. Tetapi kerja ini tidak menarik minatnya, dia menganggapnya sebagai rutin dan tidak tergesa-gesa untuk membuat kesimpulan. Ini difasilitasi olehnya hubungan yang tidak baik dengan Wilkins.

Pada awal tahun 1953, Wilkins, tanpa pengetahuan R. Franklin, menunjukkan kepada Watson radiografnya. Di samping itu, pada bulan Februari tahun itu, Max Perutz menunjukkan kepada Watson dan Crick laporan tahunan kajian perubatan dengan gambaran keseluruhan kerja semua pekerja terkemuka, termasuk R. Franklin. Ini sudah cukup untuk F. Crick dan J. Watson memahami bagaimana molekul DNA harus disusun.

X-ray DNA yang diperolehi oleh R. Franklin

Dalam artikel oleh Wilkins et al., diterbitkan dalam isu yang sama alam semula jadi, seperti artikel oleh Watson dan Crick, ditunjukkan bahawa, berdasarkan corak sinar-X, struktur DNA daripada sumber yang berbeza adalah lebih kurang sama dan merupakan heliks di mana bes nitrogen terletak di dalam, dan sisa fosfat. berada di luar.

Artikel oleh R. Franklin (bersama pelajarnya R. Gosling) telah ditulis pada Februari 1953. Sudah dalam versi awal artikel itu, dia menerangkan struktur DNA dalam bentuk dua sepaksi dan beralih relatif kepada satu sama lain di sepanjang paksi lingkaran dengan bes nitrogen di dalam dan fosfat di luar. Menurutnya, padang heliks DNA dalam bentuk B (iaitu, pada kelembapan relatif >70%) ialah 3.4 nm, dan terdapat 10 nukleotida setiap giliran. Tidak seperti Watson dan Crick, Franklin tidak membina model. Baginya, DNA tidak lebih menarik untuk dipelajari daripada arang dan karbon, yang dia kerjakan di Perancis sebelum datang ke King's College.

Apabila dia mengetahui tentang model Watson-Crick, dia menambah dengan tangan dalam versi akhir artikel: "Oleh itu, idea umum kami tidak bercanggah dengan model Watson dan Crick yang diberikan dalam artikel sebelumnya." Yang tidak menghairankan, kerana. model ini berdasarkan data eksperimennya. Tetapi baik Watson mahupun Crick, walaupun hubungan yang paling mesra dengan R. Franklin, tidak pernah memberitahunya tahun berapa selepas kematiannya mereka mengulangi berkali-kali di khalayak ramai - bahawa tanpa datanya mereka tidak akan dapat membina model mereka.

R. Franklin (kiri sekali) pada pertemuan dengan rakan sekerja di Paris

R. Franklin meninggal dunia akibat kanser pada tahun 1958. Ramai yang percaya bahawa jika dia hidup sehingga tahun 1962, Jawatankuasa Nobel perlu melanggar peraturan ketatnya dan memberi bukan tiga, tetapi empat saintis. Sebagai pengiktirafan terhadap pencapaiannya dan Wilkins, salah satu bangunan di King's College dinamakan "Franklin-Wilkins," selama-lamanya menghubungkan nama orang yang hampir tidak bercakap antara satu sama lain.

Apabila berkenalan dengan artikel oleh Watson dan Crick (ia diberikan di bawah), seseorang terkejut dengan jumlah kecil dan gaya lapidarynya. Pengarang memahami dengan sempurna kepentingan penemuan mereka dan, bagaimanapun, menghadkan diri mereka kepada penerangan model dan petunjuk ringkas bahawa "daripada postulat ... pasangan tertentu, mekanisme yang mungkin untuk menyalin bahan genetik serta-merta mengikuti." Model itu sendiri diambil seolah-olah "dari siling" - tidak ada petunjuk bagaimana ia diterima. Ciri-ciri strukturnya tidak diberikan, kecuali pic dan bilangan nukleotida setiap pic heliks. Pembentukan pasangan juga tidak diterangkan dengan jelas, kerana pada masa itu dua sistem penomboran atom dalam pirimidin digunakan. Artikel itu digambarkan dengan hanya satu lukisan yang dibuat oleh isteri F. Crick. Walau bagaimanapun, bagi ahli biologi biasa, kertas yang terbeban secara kristalografi oleh Wilkins dan Franklin sukar dibaca, manakala kertas Watson dan Crick difahami oleh semua orang.

Kemudian, kedua-dua Watson dan Crick mengakui bahawa mereka hanya takut untuk menyatakan semua butiran dalam artikel pertama. Ini telah dilakukan dalam artikel kedua bertajuk "Implikasi Genetik daripada Struktur DNA" dan diterbitkan dalam alam semula jadi 30 Mei tahun yang sama. Ia menyediakan rasional untuk model, semua dimensi dan butiran struktur DNA, litar pembentukan rantai dan pasangan asas, dan membincangkan pelbagai implikasi untuk genetik. Sifat dan nada persembahan menunjukkan bahawa pengarang agak yakin dengan ketepatannya dan kepentingan penemuan mereka. Benar, mereka menyambungkan pasangan G-C dengan hanya dua ikatan hidrogen, tetapi sudah setahun kemudian mereka menunjukkan dalam artikel metodologi bahawa tiga ikatan mungkin. Pauling tidak lama kemudian mengesahkan ini dengan pengiraan.

Penemuan Watson dan Crick menunjukkan bahawa maklumat genetik ditulis dalam DNA dalam abjad empat huruf. Tetapi mengambil masa 20 tahun lagi untuk belajar membacanya. Serta-merta timbul persoalan tentang apakah kod genetik yang sepatutnya. Jawapannya telah dicadangkan pada tahun 1954 oleh ahli fizik teori G.A. Gamow *: maklumat dalam DNA dikodkan oleh triplet nukleotida - kodon. Ini telah disahkan secara eksperimen pada tahun 1961 oleh F. Crick dan S. Brenner. Kemudian, dalam masa 3-4 tahun, dalam karya M. Nirenberg (Hadiah Nobel 1965), S. Ochoa (Hadiah Nobel 1959), H. Korana (Hadiah Nobel 1965) dan lain-lain, surat-menyurat antara kodon dan asid amino.

Pada pertengahan 1970-an. F. Sanger (b. 1918; Hadiah Nobel pada 1958 dan 1980), yang juga bekerja di Cambridge, membangunkan kaedah untuk menentukan jujukan nukleotida dalam DNA. Sanger menggunakannya untuk menyusun asas 5386 yang membentuk genom bacteriophage jX174. Walau bagaimanapun, genom faj ini adalah pengecualian yang jarang berlaku: ia adalah DNA untai tunggal.
Era sebenar genom bermula pada Mei 1995, apabila J.K. Venter mengumumkan penyahkodan genom pertama organisma bersel tunggal - bakteria haemophilus influenzae. Genom kira-kira 100 organisma yang berbeza kini telah ditafsirkan.

Sehingga baru-baru ini, saintis berpendapat bahawa segala-galanya dalam sel ditentukan oleh urutan bes dalam DNA, tetapi kehidupan, nampaknya, jauh lebih rumit.
Kini diketahui umum bahawa DNA sering mempunyai bentuk selain heliks ganda Watson-Crick. Lebih 20 tahun lalu di eksperimen makmal struktur DNA yang dipanggil Z-heliks telah ditemui. Ini juga merupakan heliks berganda, tetapi dipintal ke arah yang bertentangan berbanding dengan struktur klasik. Sehingga baru-baru ini, dipercayai bahawa Z-DNA tidak berkaitan dengan organisma hidup, tetapi baru-baru ini sekumpulan penyelidik dari Institusi negara jantung, paru-paru dan darah (AS) mendapati bahawa salah satu gen sistem imun diaktifkan hanya apabila sebahagian daripada urutan pengawalseliaannya masuk ke dalam bentuk Z. Sekarang diandaikan bahawa pembentukan sementara bentuk Z mungkin merupakan pautan yang diperlukan dalam peraturan ekspresi banyak gen. Dalam sesetengah kes, protein virus didapati mengikat Z-DNA dan menyebabkan kerosakan sel.

Sebagai tambahan kepada struktur heliks, DNA boleh membentuk cincin berpintal yang terkenal dalam prokariot dan beberapa virus.

Tahun lepas, S. Nidle dari Institut Penyelidikan Kanser (London) mendapati bahawa hujung kromosom yang tidak teratur - telomer, yang merupakan untaian tunggal DNA - boleh dilipat menjadi struktur yang sangat teratur menyerupai kipas). Struktur serupa ditemui di bahagian lain kromosom dan dipanggil G-quadruplexes, kerana ia dibentuk oleh kawasan DNA yang kaya dengan guanin.

Nampaknya, struktur sedemikian menyumbang kepada penstabilan segmen DNA di mana ia terbentuk. Salah satu G-quadruplexes ditemui terus di sebelah gen c-MYC, pengaktifan yang menyebabkan kanser. Dalam kes ini, ia boleh menghalang protein pengaktif gen daripada mengikat DNA, dan penyelidik telah mula mencari ubat yang menstabilkan struktur G-quadruplexes, dengan harapan ia akan membantu dalam memerangi kanser.

AT tahun lepas bukan sahaja keupayaan molekul DNA untuk membentuk struktur selain heliks berganda klasik ditemui. Yang mengejutkan saintis, dalam nukleus sel, molekul DNA berada dalam gerakan berterusan, seolah-olah "menari".

Telah lama diketahui bahawa DNA membentuk kompleks dengan protein histon dalam nukleus dengan protamin dalam spermatozoa. Walau bagaimanapun, kompleks ini dianggap tahan lama dan statik. Dengan bantuan teknologi video moden, adalah mungkin untuk menangkap dinamik kompleks ini dalam masa nyata. Ternyata molekul DNA sentiasa membentuk ikatan sekejap antara satu sama lain dan dengan pelbagai protein yang, seperti lalat, berlegar di sekeliling DNA. Sesetengah protein bergerak dengan pantas sehingga ia bergerak dari satu bahagian nukleus ke bahagian lain dalam masa 5 saat. Malah histon H1, yang paling kuat dikaitkan dengan molekul DNA, tercerai setiap minit dan mengikatnya semula. Kebolehubahan sambungan ini membantu sel mengawal aktiviti gennya - DNA sentiasa memeriksa kehadiran faktor transkripsi dan protein pengawalseliaan lain dalam persekitarannya.

Nukleus, yang dianggap sebagai pembentukan yang agak statik - repositori maklumat genetik - sebenarnya menjalani kehidupan yang ribut, dan kesejahteraan sel sebahagian besarnya bergantung pada koreografi komponennya. Sesetengah penyakit manusia boleh disebabkan oleh ketidakseimbangan dalam koordinasi tarian molekul ini.

Jelas sekali, dengan organisasi kehidupan nukleus sedemikian, bahagian-bahagiannya yang berbeza tidak setara - "penari" yang paling aktif harus lebih dekat ke pusat, dan yang paling kurang aktif - ke dinding. Dan begitulah ternyata. Sebagai contoh, pada manusia, kromosom 18, yang hanya mempunyai beberapa gen aktif, sentiasa terletak berhampiran sempadan nukleus, dan kromosom 19, penuh dengan gen aktif, sentiasa berhampiran pusatnya. Selain itu, pergerakan kromatin dan kromosom, dan juga hanya susunan bersama kromosom, nampaknya, mempengaruhi aktiviti gen mereka. Oleh itu, kedekatan kromosom 12, 14 dan 15 dalam nukleus sel limfoma tikus dianggap sebagai faktor yang menyumbang kepada transformasi sel menjadi kanser.

Separuh abad yang lalu dalam biologi telah menjadi era DNA - pada tahun 1960-an. menguraikan kod genetik, pada tahun 1970-an. DNA rekombinan telah diperoleh dan kaedah penjujukan telah dibangunkan, pada tahun 1980-an. polimerase yang dibangunkan tindakbalas berantai(PCR), pada tahun 1990 Projek Genom Manusia telah dilancarkan. Salah seorang rakan dan rakan sekerja Watson, W. Gilbert, percaya bahawa biologi molekul tradisional sudah mati - kini semuanya boleh diketahui dengan mengkaji genom.

F. Crick antara kakitangan makmal biologi molekul di Cambridge

Sekarang, melihat kertas Watson dan Crick 50 tahun yang lalu, seseorang terkejut betapa banyak andaian yang ternyata benar atau hampir dengan kebenaran - lagipun, mereka hampir tidak mempunyai data eksperimen. Bagi pengarang sendiri, kedua-dua saintis meraikan ulang tahun kelima puluh penemuan struktur DNA, kini aktif bekerja dalam pelbagai bidang biologi. J. Watson adalah salah seorang pemula projek "Genom Manusia" dan terus bekerja dalam bidang biologi molekul, dan pada awal tahun 2003 F. Crick menerbitkan artikel mengenai sifat kesedaran.

J.D. watson, F.G.K. menjerit, Jabatan Kajian Struktur Molekul Sistem Biologi Majlis Penyelidikan Perubatan, Makmal Cavendish, Cambridge. 25 April 1953 Struktur molekul asid nukleik Kami ingin mencadangkan model untuk struktur garam asid deoksiribonukleik (DNA). Struktur ini mempunyai sifat baru yang menarik minat biologi. Struktur asid nukleik telah pun dicadangkan oleh Pauling dan Corey. Mereka dengan baik hati membenarkan kami menyemak manuskrip artikel mereka sebelum diterbitkan. Model mereka terdiri daripada tiga rantai berjalin dengan fosfat yang terletak berhampiran paksi heliks dan bes nitrogen di pinggir. Pada pendapat kami, struktur sedemikian tidak memuaskan kerana dua sebab. Pertama, kami percaya bahawa bahan yang dikaji, yang memberikan pantulan sinar-X, adalah garam, dan bukan asid bebas. Tanpa atom hidrogen berasid, tidak jelas apakah daya yang boleh mengekalkan integriti struktur sedemikian, terutamanya memandangkan kumpulan fosfat bercas negatif berhampiran paksinya akan menolak satu sama lain. Kedua, beberapa jarak van der Waals ternyata terlalu kecil. Satu lagi struktur tiga helai telah dicadangkan oleh Fraser (dalam akhbar). Dalam modelnya, fosfat berada di luar, dan bes nitrogen, yang saling berkaitan dengan ikatan hidrogen, berada di dalam heliks. Dalam artikel itu, struktur ini ditakrifkan dengan sangat buruk, dan atas sebab ini kami tidak akan mengulas mengenainya. Kami ingin mencadangkan struktur yang berbeza secara radikal bagi garam asid deoksiribonukleik. Struktur ini terdiri daripada dua rantai heliks yang dipintal di sekeliling paksi sepunya. Kami meneruskan dari andaian biasa, iaitu setiap rantai dibentuk oleh residu b-D-deoxyribofuranose yang disambungkan oleh ikatan 3.5". Rantai ini (tetapi bukan tapaknya) disambungkan oleh ikatan (diad) berserenjang dengan paksi heliks. Kedua-dua rantai membentuk heliks kanan, tetapi, terima kasih kepada dyad, mereka mempunyai arah yang bertentangan. Setiap rantai sedikit menyerupai Model #1 Ferberg kerana tapaknya berada di bahagian dalam heliks dan fosfat berada di luar. Konfigurasi gula dan atom berhampirannya adalah hampir dengan "konfigurasi piawai" Ferberg, di mana gula adalah lebih kurang berserenjang dengan asas yang berkaitan. Sisa pada setiap litar disusun dalam 3.4 A langkah mengikut arah z. Kami mengandaikan bahawa sudut antara residu jiran ialah 36°, supaya struktur ini diulang setiap 10 residu, i.e. melalui 34 A. Jarak dari paksi ke atom fosforus ialah 10 A. Oleh kerana fosfat terletak di luar, ia mudah diakses oleh kation. Keseluruhan strukturnya terbuka dan mengandungi air yang cukup banyak. Apabila kandungan air berkurangan, tapak boleh dijangkakan agak condong dan keseluruhan struktur menjadi lebih padat. Ciri baru struktur ini ialah cara rantai disatukan oleh asas purin dan pirimidin. Satah tapak adalah berserenjang dengan paksi heliks. Mereka dipasangkan antara satu sama lain, dengan satu tapak pada rantai pertama diikat hidrogen pada satu tapak pada rantai kedua sedemikian rupa sehingga tapak ini terletak bersebelahan antara satu sama lain dan mempunyai persamaan yang sama. z-menyelaras. Untuk membentuk ikatan, satu asas mestilah purin dan satu lagi pirimidin. Ikatan hidrogen terbentuk antara kedudukan 1 purin dan kedudukan 1 pirimidin dan antara kedudukan 6 purin dan kedudukan 6 pirimidin. Diandaikan bahawa bes termasuk dalam struktur ini hanya dalam bentuk tautomerik yang paling berkemungkinan (iaitu, dalam keto dan bukan dalam bentuk enol). Telah didapati bahawa hanya pasangan asas tertentu boleh membentuk ikatan antara satu sama lain. Pasangan ini ialah: adenine (purina) - timin (pirimidin) dan guanin (purina) - sitosin (pirimidin). Dalam erti kata lain, jika adenine adalah satu anggota pasangan pada mana-mana rantai, maka, mengikut andaian ini, ahli pasangan yang lain mestilah timin. Perkara yang sama berlaku untuk guanin dan sitosin. Urutan tapak pada satu helai nampaknya tidak terhad. Walau bagaimanapun, oleh kerana hanya pasangan asas tertentu boleh terbentuk, memandangkan jujukan asas satu untai, jujukan asas untai yang lain ditentukan secara automatik. Telah didapati secara eksperimen bahawa dalam DNA nisbah bilangan adenina kepada bilangan timin dan bilangan guanin kepada bilangan sitosin sentiasa hampir kepada kesatuan. Mungkin tidak mungkin untuk membina struktur sedemikian dengan ribosa dan bukannya deoksiribosa, kerana atom oksigen tambahan menjadikan jarak van der Waals terlalu kecil. Data pembelauan sinar-X pada asid deoksiribonukleik yang diterbitkan setakat ini tidak mencukupi untuk pengesahan ketat model kami. Setakat yang kita boleh menilai, ia menghampiri data percubaan, tetapi ia tidak boleh dianggap terbukti sehingga ia dibandingkan dengan data percubaan yang lebih tepat. Sebahagian daripadanya ditunjukkan dalam artikel berikut. Kami tidak mengetahui butiran keputusan yang dibentangkan di dalamnya apabila kami menghasilkan struktur kami, yang berdasarkan terutamanya, walaupun tidak secara eksklusif, pada data eksperimen yang diterbitkan dan pertimbangan stereokimia. Perlu diingatkan bahawa mekanisme yang mungkin untuk menyalin bahan genetik serta-merta mengikuti dari pasangan tertentu yang kami postulatkan. Semua butiran struktur, termasuk syarat yang diperlukan untuk pembinaannya, dan set koordinat atom akan diberikan dalam penerbitan berikutnya. Kami amat berterima kasih kepada Dr. Jerry Donahue atas nasihat dan kritikan berterusan beliau, terutamanya mengenai jarak antara atom. Kami juga digalakkan idea umum tentang data eksperimen dan idea Dr. M.G.F yang tidak diterbitkan. Wilkins dan Dr. R.E. Franklin dan kakitangan mereka di King's College London. Salah seorang daripada kami (J.D.W.) menerima biasiswa daripada National Infantile Palsy Foundation.

* Georgy Antonovich Gamov (1904–1968, berhijrah ke Amerika Syarikat pada 1933) ialah salah seorang saintis terhebat abad ke-20. Beliau adalah pengarang teori pereputan theta dan kesan terowong dalam mekanik kuantum; model titisan cecair nukleus atom– asas teori pereputan nuklear dan tindak balas termonuklear; teori struktur dalaman bintang, yang menunjukkan bahawa sumber tenaga solar adalah tindak balas termonuklear; teori" letupan Besar» dalam evolusi Alam Semesta; teori sinaran peninggalan dalam kosmologi. Buku bukan fiksyen beliau terkenal, seperti siri buku tentang Encik Tompkins ("Mr. Tompkins in Wonderland", "Mr. Tompkins dalam dirinya", dll.), "Satu, dua, tiga ... infiniti "," Planet yang dipanggil Bumi " dan lain-lain.

Sungai Francis Harry Compton Sungai Francis Harry Compton

(Crick) (b. 1916), ahli biofizik dan genetik Inggeris. Pada tahun 1953, bersama-sama dengan J. Watson, beliau mencipta model struktur DNA (double helix), yang memungkinkan untuk menerangkan banyak sifat dan fungsi biologinya dan meletakkan asas untuk genetik molekul. Prosiding mentafsir kod genetik. Hadiah Nobel (1962, bersama-sama dengan J. Watson dan M. Wilkins).

Crick Francis Harry Compton

Crick (Crick) Francis Harry Compton (8 Jun 1916, Northampton, UK - 30 Julai 2004, San Diego, Amerika Syarikat), ahli biofizik dan genetik Inggeris. Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan (1962, bersama-sama dengan J. Watson dan M. Wilkins (cm. WILKINS Maurice)).
Dilahirkan dalam keluarga pengeluar kasut yang berjaya. Selepas keluarga berpindah ke London, dia belajar di Mill Hill School, di mana kebolehannya dalam fizik, kimia, dan matematik ditunjukkan. Pada tahun 1937, selepas menamatkan pengajian dari Kolej Universiti Oxford, beliau menerima ijazah sarjana muda. Sains semula jadi, melindungi tesis- kelikatan air pada suhu tinggi.
Pada tahun 1939, sudah semasa Perang Dunia Kedua, dia mula bekerja di makmal penyelidikan Kementerian Tentera Laut, berurusan dengan lombong laut dalam. Pada akhir perang, sambil terus bekerja di jabatan ini, dia berkenalan dengan buku saintis Austria terkemuka E. Schrödinger (cm. SCHROEDINGER Erwin)"Apa itu hidup? Aspek fizikal sel hidup" (1944), di mana peristiwa spatio-temporal yang berlaku dalam organisma hidup dijelaskan dari sudut fizik dan kimia. Idea yang dibentangkan dalam buku itu mempengaruhi Crick begitu banyak sehingga dia, yang berhasrat untuk mempelajari fizik zarah, beralih kepada biologi. Atas biasiswa dari Majlis Penyelidikan Perubatan, Crick mula bekerja di Makmal Strangeway di Cambridge pada tahun 1947, di mana beliau belajar biologi, kimia organik dan kaedah pembelauan sinar-X yang digunakan untuk menentukan struktur ruang molekul. Pengetahuannya tentang biologi berkembang dengan ketara selepas berpindah pada tahun 1949 ke Makmal Cavendish yang terkenal di Cambridge, salah satu pusat dunia biologi molekul, di mana, di bawah bimbingan ahli biokimia terkemuka M. Perutz (cm. PERUTS Max Ferdinand) Crick meneroka struktur molekul protein. Dia cuba mencari asas kimia genetik, yang, seperti yang dicadangkannya, boleh tertanam dalam asid deoksiribonukleik (cm. ASID DEOKSIRIBONUKLEIK)(DNA).
Dalam tempoh yang sama, serentak dengan Crick, saintis lain bekerja di kawasan yang sama. Pada tahun 1950 ahli biologi Amerika E. Chargaff (cm. CHARGAFF Erwin) dari Universiti Columbia membuat kesimpulan bahawa DNA merangkumi jumlah yang sama empat bes nitrogen - adenine (cm. ADENINE), timin (cm. THYMIN), guanina (cm. GUANING) dan sitosin (cm. CYTOSIN). Crick's English Colleagues M. Wilkins (cm. WILKINS Maurice) dan R. Franklin dari Kings College Universiti London menjalankan kajian pembelauan sinar-X terhadap molekul DNA.
Pada tahun 1951, Crick memulakan penyelidikan bersama dengan golongan muda ahli biologi Amerika J. Watson (cm. WATSON James Dewey) di Makmal Cavendish. Membina kerja awal Chargaff, Wilkins, dan Franklin, Crick dan Watson menghabiskan dua tahun membangunkan struktur spatial molekul DNA, membina modelnya daripada bola, kepingan wayar, dan kadbod. Menurut model mereka, DNA ialah heliks berganda, terdiri daripada dua rantai monosakarida dan fosfat, disambungkan oleh pasangan bes dalam heliks, dengan adenin disambungkan ke timin, dan guanin ke sitosin, dan bes antara satu sama lain oleh ikatan hidrogen. Model Watson-Crick membenarkan penyelidik lain untuk menggambarkan proses sintesis DNA dengan jelas. Dua rantai molekul dipisahkan di beberapa tempat ikatan hidrogen seperti membuka zip, selepas itu yang baru disintesis pada setiap separuh molekul DNA lama. Urutan asas bertindak sebagai templat atau pelan tindakan untuk molekul baru.
Pada tahun 1953 mereka menyelesaikan model DNA, dan Crick telah dianugerahkan Ph.D. dari Cambridge dengan disertasi mengenai analisis pembelauan sinar-X bagi struktur protein. Pada tahun 1954 beliau terlibat dalam mentafsir kod genetik. Pada asalnya seorang ahli teori, Crick mula, bersama-sama dengan S. Brenner, untuk belajar mutasi genetik dalam bacteriophages - virus yang menjangkiti sel bakteria.
Menjelang tahun 1961, tiga jenis asid ribonukleik telah ditemui (cm. ASID RIBONUCLEIK)(RNA): maklumat, ribosom dan pengangkutan. Crick dan rakan-rakannya mencadangkan cara untuk membaca kod genetik. Menurut teori Crick, RNA messenger menerima maklumat genetik daripada DNA dalam nukleus sel dan memindahkannya ke ribosom, tapak sintesis protein dalam sitoplasma sel. Pemindahan RNA membawa asid amino ke dalam ribosom. RNA maklumat dan ribosom, berinteraksi antara satu sama lain, menyediakan gabungan asid amino untuk membentuk molekul protein menjadi urutan yang betul. Kod genetik membentuk triplet asas nitrogen DNA dan RNA bagi setiap 20 asid amino. Gen terdiri daripada banyak triplet asas, yang Crick panggil kodon. (cm. CODON), mereka adalah sama dalam spesies yang berbeza.
Pada tahun 1962, Crick, Wilkins, dan Watson telah dianugerahkan Hadiah Nobel "atas penemuan mereka mengenai struktur molekul asid nukleik dan kepentingannya untuk penghantaran maklumat dalam sistem hidup." Pada tahun menerima Hadiah Nobel, Crick menjadi ketua makmal biologi Universiti Cambridge dan Ahli Lembaga Asing Institut Salk di San Diego, California. Pada tahun 1977, selepas berpindah ke San Diego, Crick beralih kepada penyelidikan dalam bidang neurosains, khususnya, mekanisme penglihatan dan mimpi.
Dalam bukunya "Life as it is: its origin and nature" (1981), saintis itu mencatatkan persamaan menakjubkan semua bentuk kehidupan. Merujuk kepada penemuan dalam biologi molekul, paleontologi dan kosmologi, beliau mencadangkan bahawa kehidupan di Bumi mungkin berasal daripada mikroorganisma yang bertaburan di seluruh angkasa dari planet lain. Dia dan rakannya L. Orgel memanggil teori ini "panspermia langsung".
Jeritan telah hidup panjang umur Beliau meninggal dunia pada usia 88 tahun. Malah semasa hayatnya, Crick telah dianugerahkan pelbagai hadiah dan anugerah (Hadiah Sch. L. Mayer dari Akademi Sains Perancis, 1961; anugerah sains Persatuan Penyelidikan Amerika, 1962; Pingat Diraja, 1972; Pingat J. Copley (cm. COPLEY John Singleton) Royal Society, 1976).

Kamus ensiklopedia . 2009 .

Lihat apa "Cry Francis Harry Compton" dalam kamus lain:

Crick (Crick) Francis Harry Compton (b. 8.6.1916, Northampton), ahli fizik Inggeris, pakar dalam biologi molekul, ahli London masyarakat diraja (1959), ahli kehormat Akademi Sains dan Seni AS (1962). Sejak 1937, selepas menamatkan pengajian ... ...

- (Crick, Francis Harry Compton) (b. 1916), ahli biofizik Inggeris, menganugerahkan Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan 1962 (bersama-sama dengan J. Watson dan M. Wilkins) untuk penemuan struktur molekul DNA. Dilahirkan pada 8 Jun 1916 di Northampton. ... ... Ensiklopedia Collier

- (b. 1916) Ahli biofizik dan genetik Inggeris. Pada tahun 1953, bersama-sama dengan J. Watson, beliau mencipta model struktur DNA (double helix), yang memungkinkan untuk menerangkan banyak sifat dan fungsi biologinya dan meletakkan asas untuk genetik molekul. Bekerja pada ... ... Kamus Ensiklopedia Besar

- (crick) Francis Harry Compton (b. 1916), ahli biofizik dan genetik Inggeris. Dicipta (1953, bersama-sama dengan J. Watson) model spatial struktur DNA (double helix), yang menjelaskan bagaimana maklumat genetik boleh direkodkan ... ... Kamus ensiklopedia biologi

Sungai F. H. C.- Crick (Crick) Francis Harry Compton (b. 1916), Inggeris. ahli biofizik dan genetik. Pada tahun 1953 bersama. dengan J. Watson mencipta model struktur DNA (double helix), yang memungkinkan untuk menerangkan banyak sifat dan biolnya. berfungsi dan menandakan permulaan jeti. genetik. Tr. pada… … Kamus Biografi

Saya (Crick) Francis Harry Compton (lahir 8 Jun 1916, Northampton), ahli fizik Inggeris, pakar dalam bidang biologi molekul, ahli Royal Society of London (1959), ahli kehormat Akademi Sains dan Seni AS ( 1962). Dari 1937, hingga ... ... Ensiklopedia Soviet yang Hebat

Di Great Britain, ditubuhkan pada 1209. Salah satu daripada universiti tertua Eropah, pusat saintifik utama. Pada tahun 1996, lebih 14.5 ribu pelajar. * * * UNIVERSITI CAMBRIDGE UNIVERSITI CAMBRIDGE, Great Britain, ditubuhkan pada 1209; antara yang tertua... Kamus ensiklopedia

- (b. 1916), ahli biofizik Inggeris. Buat pertama kalinya, beliau memperoleh corak pembelauan sinar-X berkualiti tinggi bagi molekul DNA, yang menyumbang kepada pembentukan strukturnya (double helix). Hadiah Nobel (1962, bersama F. Crick dan J. Watson). * * * WILKINS Maurice… … Kamus ensiklopedia

- (Watson) (b. 1928), ahli biokimia Amerika, ahli asing Akademi Sains Rusia (1988). Pada tahun 1953, bersama F. Crick, beliau mencadangkan model struktur spatial DNA (double helix), yang memungkinkan untuk menerangkan banyak sifat dan fungsi biologinya. ... ... Kamus ensiklopedia

GENE (daripada genus genos Yunani, asal), bahagian molekul asid nukleik genomik yang dicirikan oleh urutan nukleotida khusus untuknya, mewakili unit fungsi yang berbeza daripada fungsi gen lain, dan mampu ... ... Kamus ensiklopedia