Francis Creek. Cine a descoperit dublu helix ADN? James Watson: biografie

, fiziolog , medic

Francis Harry Compton Crick este un biolog molecular și genetician englez. Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină (1962, împreună cu James Dewey Watson și Maurice Wilkinson).

S-a născut Francis Crick 8 iunie 1916, Northampton, Marea Britanie, în familia unui producător de pantofi de succes. După ce familia s-a mutat la Londra, a studiat la Mill Hill School, unde și-a arătat abilitățile în fizică, chimie și matematică. În 1937, după ce a absolvit University College Oxford, Crick a primit o diplomă de licență. Stiintele Naturii, după ce și-a susținut teza - vâscozitatea apei la temperaturi ridicate.

De fiecare dată când scriu o lucrare despre originea vieții, decid că nu voi mai scrie niciodată alta...

Creek Francis Harry Compton

În 1939, deja în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, Francis Crick a început să lucreze în laboratorul de cercetare al Departamentului Naval, ocupându-se de minele de adâncime. La sfârșitul războiului, în timp ce continua să lucreze în acest departament, a făcut cunoștință cu cartea proeminentului om de știință austriac Erwin Schrödinger „Ce este viața? Aspecte fizice celula vie” (1944), în care evenimentele spațio-temporale care au loc într-un organism viu au fost explicate din punct de vedere al fizicii și chimiei. Ideile prezentate în carte l-au influențat atât de mult pe Crick încât acesta, intenționând să studieze fizica particulelor, a trecut la biologie.

Cu o bursă de la Consiliul de Cercetare Medicală, Crick a început să lucreze la Laboratorul Strangeway din Cambridge în 1947, unde a studiat biologia, Chimie organicași metode de difracție cu raze X utilizate pentru a determina structura spațială a moleculelor. Cunoștințele sale de biologie s-au extins semnificativ după ce s-a mutat în 1949 la faimosul Laborator Cavendish din Cambridge, unul dintre centrele mondiale de biologie moleculară, unde, sub îndrumarea proeminentului biochimist Max Ferdinand Perutz, Francis Crick a studiat structura moleculară a proteinelor. El încerca să găsească baza chimică a geneticii, despre care a sugerat că ar putea fi găsită în acidul dezoxiribonucleic (ADN).

Proces cercetare științifică profund intim: uneori noi înșine nu știm ce facem.

Creek Francis Harry Compton

În aceeași perioadă, concomitent cu Crick, în aceeași zonă au lucrat și alți oameni de știință. În 1950, biologul american Erwin Chargaff de la Universitatea Columbia a ajuns la concluzia că ADN-ul conține cantități egale de patru baze azotate - adenină, timină, guanină și citozină. Colegii englezi ai lui Crick, M. Wilkins și R. Franklin, de la King's College, Universitatea din Londra, au efectuat studii de difracție cu raze X ale moleculelor de ADN.

În 1951, F. Crick a început cercetările în comun cu tânărul biolog american J. Watson la Laboratorul Cavendish. Bazându-se pe lucrările timpurii ale lui Chargaff, Wilkins și Franklin, Crick și Watson au petrecut doi ani dezvoltând structura spațială a moleculei de ADN, construind un model al acesteia din bile, bucăți de sârmă și carton. Conform modelului lor ADN

În secvența de nucleotide a ADN-ului, informațiile genetice sunt înregistrate (codificate) despre toate caracteristicile speciei și caracteristicile individului (individuului) - genotipul acestuia. ADN-ul reglează biosinteza componentelor celulelor și țesuturilor, determină activitatea organismului de-a lungul vieții sale. este un dublu helix format din două lanțuri de monozaharide și fosfat, legate prin perechi de baze în interiorul helixului, cu adenina legată de timină și guanină de citozină, iar bazele între ele prin legături de hidrogen. Modelul Watson-Crick a permis altor cercetători să vizualizeze în mod clar procesul de sinteză a ADN-ului. Cele două lanțuri ale moleculei sunt separate la legături de hidrogen, ca la deschiderea unui fermoar, după care se sintetizează unul nou pe fiecare jumătate a moleculei vechi de ADN. Secvența de bază acționează ca un șablon sau model pentru noua moleculă.

În 1953, au finalizat modelul ADN și Francis Crick a primit un doctorat de la Cambridge cu o disertație privind analiza prin difracție de raze X a structurii proteinelor. În 1954, a fost angajat în descifrarea codului genetic. Inițial teoretician, Crick a început, împreună cu S. Brenner, studiul mutațiilor genetice la bacteriofagi, viruși care infectează celulele bacteriene.

Pot numi trei domenii ale științei în care s-au înregistrat progrese foarte rapide. În primul rând, este vorba despre biologia moleculară și geologia, care au primit o dezvoltare explozivă în ultimii 15-20 de ani. Al treilea domeniu este astronomia, în care crearea de radiotelescoape a fost cea mai importantă dezvoltare. Cu ajutorul lor a fost posibilă descoperirea multor fenomene neprevăzute și importante din Univers, precum pulsarii, quasarii și „găurile negre”.

Creek Francis Harry Compton

Până în 1961, au fost descoperite trei tipuri de acid ribonucleic (ARN): mesager, ribozomal și transport. Crick și colegii săi au propus o modalitate de a citi codul genetic. Conform teoriei lui Crick, ARN-ul mesager primește informații genetice de la ADN-ul din nucleul celulei și o transferă la ribozomi, locurile de sinteză a proteinelor din citoplasma celulei. ARN de transfer transportă aminoacizi în ribozomi. ARN-ul informațional și ribozomal, interacționând unul cu celălalt, furnizează o combinație de aminoacizi pentru a forma molecule de proteine ​​în succesiunea corectă. Codul genetic este format din triplete de baze azotate de ADN și ARN pentru fiecare dintre cei 20 de aminoacizi. Genele sunt alcătuite din numeroase tripleți de bază, pe care Crick i-a numit codoni și sunt aceleași la diferite specii.

În 1962, Crick, Wilkins și Watson au primit Premiul Nobel „pentru descoperirile lor referitoare la structura moleculară a acizi nucleiciși implicațiile lor pentru transmiterea informațiilor în sistemele vii”. În același an în care a primit Premiul Nobel, Crick a devenit șef al laboratorului biologic de la Universitatea din Cambridge și membru străin al consiliului de administrație al Institutului Salk din San Diego, California. În 1977, după ce s-a mutat la San Diego, Francis Creek s-a orientat spre cercetarea în domeniul neuroștiinței, în special, a mecanismelor vederii și viselor.

În cartea sa „Viața așa cum este: originea și natura sa” (1981), omul de știință a remarcat similitudinea uimitoare a tuturor formelor de viață. Referindu-se la descoperirile din biologia moleculară, paleontologie și cosmologie, el a sugerat că viața de pe Pământ ar fi putut proveni din microorganisme care au fost împrăștiate în spațiu de pe o altă planetă. El și colegul său L. Orgel au numit această teorie „panspermie directă”.

Creek Francis a trăit viata lunga, a murit pe 30 iulie 2004, la San Diego, SUA, la vârsta de 88 de ani.

În timpul vieții sale, Crick a fost distins cu numeroase premii și premii (Premiul Sch. L. Mayer al Academiei Franceze de Științe, 1961; Premiul științific al Societății Americane de Cercetare, 1962; Medalia Regală, 1972; Medalia John Singleton Copley a Societății Regale. , 1976).

Francis Crick - citate

De fiecare dată când scriu o lucrare despre originea vieții, decid că nu voi mai scrie niciodată alta...

Procesul cercetării științifice este profund intim: uneori noi înșine nu știm ce facem.

Pot numi trei domenii ale științei în care s-au înregistrat progrese foarte rapide. În primul rând, este vorba despre biologia moleculară și geologia, care au primit o dezvoltare explozivă în ultimii 15-20 de ani. Al treilea domeniu este astronomia, în care crearea de radiotelescoape a fost cea mai importantă dezvoltare. Cu ajutorul lor a fost posibilă descoperirea multor fenomene neprevăzute și importante din Univers, precum pulsarii, quasarii și „găurile negre”.

Citate: 1. Procesul cercetării științifice este profund intim: uneori noi înșine nu știm ce facem. 2. Om corect, înarmat cu toate cunoștințele de care dispunem, nu poate decât să afirme că, într-un anumit sens, originea vieții pe acest moment pare aproape miraculos... 3. ...O proteină este ca un paragraf scris într-o limbă cu un alfabet de douăzeci de litere, natura specifică a proteinei fiind determinată de ordinea specifică a literelor. Cu o excepție banală, acest font nu se schimbă niciodată. Animalele, plantele, microorganismele și virușii folosesc toate același set de litere... de patru litere, în limbajul veveriței, limba executivă, constând din douăzeci de litere. 5. Am presupus că microorganismele ar fi trebuit să călătorească în capul dronei pentru a evita alterarea. nava spatiala, trimisă pe Pământ de o civilizație foarte dezvoltată care și-a luat naștere altundeva în urmă cu câteva miliarde de ani... Viața și-a luat naștere aici când aceste organisme au căzut în oceanul primordial și au început să se înmulțească.

Realizări și contribuții:

Poziție profesională, socială: Francis Crick este un biolog molecular, fizician și neuroștiință englez.
Contribuția principală (ceea ce se știe): Francis Crick este cel mai bine cunoscut pentru cercetările sale care au condus la descoperirea structurii ADN-ului în 1952 și pentru teoriile sale despre conștiință și originea vieții.
Contributii: El este cel mai bine cunoscut ca unul dintre cei doi co-descoperitori, împreună cu James Watson, ai structurii duble helix a moleculei de ADN în 1953. De asemenea, a jucat rol importantîn cercetările legate de identificarea codului genetic.
La Cambridge, l-a întâlnit pe un american pe nume James Watson și, împreună cu colegul său Maurice Wilkinson, au încercat să descopere structura acidului dezoxiribonucleic (ADN).
Cercetările lor s-au bazat pe teoria lui Crick, teoria fagului a lui Watson, studiile cu raze X ale lui Maurice Wilkins și Rosalind Franklin și descoperirea lui Erwin Chargaff (1950), care afirmă că ADN-ul conține cantități egale din cele patru baze azotate - adenină, timină. , guanina si citozina.
În 1953, pe baza acestor diverse teorii științifice, a fost dezvăluită structura ADN-ului, structurată ca două scări în spirală răsucite: cunoscute mai târziu ca model cu dublu helix.
Crick și Watson au publicat pentru prima dată una dintre cele patru lucrări care raportau descoperirea lor pe 25 aprilie 1953 în revista Nature.
În 1962, Francis Crick, James D. Watson și Maurice Wilkins au primit împreună Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină „pentru descoperirile lor privind structura moleculară a acizilor nucleici și importanța lor pentru transmiterea informațiilor în organismele vii”.
După descoperirea dublei helix, Crick a început să lucreze la relația dintre ADN și codul genetic. El a dezvăluit natura codului genetic. Deci codul determină corespondența dintre secvențele de trei nucleotide numite codoni și aminoacizi. Trei baze azotate (triplet) codifică un aminoacid. Făcând acest lucru, el a dezvăluit mecanismul sintezei proteinelor. Molecula originală de ADN se separă ca un fermoar. Fiecare jumătate a moleculei de ADN servește ca șablon, un șablon pentru construirea de noi elice duble complementare.
În acest caz, fiecare bază azotată adenină (A), timină (T), guanină (G) și citozină (C) se asociază cu baza sa complementară strict definită.
Crick este larg creditat pentru inventarea termenului „dogma centrală” pentru a rezuma ideea că transferul de informații genetice în celule are loc printr-un flux unidirecțional de la ADN, prin ARN, la proteine.
Mai târziu, două probleme majore nerezolvate în biologie au devenit subiectul interesului științific al lui Crick. Prima se referea la modul în care moleculele sunt transformate de la neînsuflețit la viu, iar a doua, modul în care creierul afectează activitatea conștiinței. În lucrarea sa Life as It Is: Its Origin and Nature (1981), Crick a sugerat că viața de pe Pământ ar fi putut proveni din microorganisme care au fost introduse de pe o altă planetă.
El și colegul său L. Orgel au numit această teorie „panspermie directă”.
Teoriile sale despre conștiință și originea vieții au avut un impact semnificativ asupra tuturor oamenilor de știință care lucrează în acest domeniu.
Titluri onorifice, premii: Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină (1962), Premiul Internațional Gairdner (1962), Medalia Regală (1972), Medalia Copley (1975) Medalia Albert (Societatea Regală de Arte) (1987), Ordinul de Merit (1991).
Lucrari principale:„Structura substanței eredității” (1953), „Despre molecule și om” (1966), „Viața așa cum este: originea și natura ei” (1981), „Ipoteze surprinzătoare: căutarea științifică a sufletului” ( 1994).

Cariera si viata personala:

Origine: S-a născut și a crescut în Weston Favell, un mic sat din apropierea orașului englez Northampton, unde tatăl său, Crick, Harry Creek (1887-1948) și unchiul său au înființat fabrica de pantofi de familie. Mama lui a fost Annie Elizabeth Creek (numele de fată Wilkins) (1879-1955).
Educaţie: A fost educat în liceu Northampton, și după 14 ani la Mill Hill School din Londra. El a primit o diplomă de licență în fizică de la University College London (UCL), un doctorat la Universitatea din Cambridge și un bursier postdoctoral de la Institutul Politehnic din Brooklyn.
Influențat: Erwin Schrödinger
Principalele etape ale activității profesionale:În 1937, la vârsta de 21 de ani, Crick și-a primit diploma de licență în fizică de la University College London (UCL).
Munca sa și studiile ulterioare la universitate au fost întrerupte de participarea la cel de-al doilea război mondial. Din 1940 până în 1947 a lucrat ca om de știință în Departamentul Marinei, unde a proiectat mine navale.
După ce a servit în armată, în 1947, Crick a devenit student absolvent și membru al Colegiului Guy și a lucrat la Laboratorul Medical Cambridge la utilizarea difracției de raze X pentru a determina structura spațială a moleculelor biologice mari. În acest moment, Crick, influențat de ideile lui Erwin Schrödinger, a subliniat în cartea sa What is Life? (1944), și-a schimbat interesul de la fizică la biologie.
În 1949, Francis Crick s-a mutat la faimosul laborator Cavendish din Cambridge, unde a început să studieze structura moleculară a proteinelor.
Francis Crick avea 35 de ani când el și colegul său James Watson au început să lucreze la dezlegarea structurii ADN-ului, codul genetic al vieții.
După 1976, a lucrat la Institutul Salk din San Diego, unde a ocupat funcția de președinte din 1994 până în 1995. La Institut, în colaborare cu Christoph Koch, a studiat corelațiile neuronale ale experienței vizuale conștiente, încercând să înțeleagă modul în care tiparele neuronale corespund experienței vizuale conștiente.
Principalele etape ale vieții personale: De la vârstă fragedă Francis era pasionat de știință și de cunoștințele dobândite din lectura cărților. A studiat la Northampton Grammar School și, după vârsta de 14 ani, la Mill Hill School, Londra (cu o bursă), unde a studiat matematica, fizica și chimia cu cel mai bun prieten John Shilston.
Crick s-a căsătorit pentru prima dată în 1940 cu Ruth Doreen Dodd (1913-2011). Au avut un fiu, Michael Francis Compton Creek (n. 25 noiembrie 1940). A divorțat de soția sa în 1947. Mai târziu, în 1949, s-a căsătorit cu Odile Speed ​​​​(1920 - 2007. Au avut două fiice, Gabrielle Ann (n. 15 iulie 1951) și Jacqueline Marie-Thérèse (mai târziu Nichols) (12 martie 1954 - 28 februarie 2011) Au rămas împreună până la moartea lui Crick în 2004.
A fost incinerat, iar cenușa lui a fost împrăștiată peste Oceanul Pacific.
Zest: Bunicul lui Francis Crick a fost cizmar și om de știință amator. Unchiul său Walter era, de asemenea, pasionat de știință, iar în anii săi mai tineri Francis și-a petrecut o parte din timp cu el. experimente chimice. Primul model al structurii spațiale a moleculei de ADN a fost construit din bile, bucăți de sârmă și carton.

James Dewey Watson - biolog molecular, genetician și zoolog american; El este cel mai bine cunoscut pentru participarea sa la descoperirea structurii ADN-ului în 1953. Câștigător al Premiului Nobel pentru Fiziologie sau Medicină.

După ce a absolvit cu succes la Universitatea din Chicago și la Universitatea Indiana, Watson a petrecut ceva timp făcând cercetări în chimie cu biochimistul Herman Kalckar la Copenhaga. Ulterior s-a mutat la Laboratorul Cavendish de la Universitatea din Cambridge, unde l-a întâlnit pentru prima dată pe viitorul său coleg și tovarăș Francis Crick.

Watson și Crick au venit cu ideea dublei helix ADN la mijlocul lunii martie 1953, în timp ce studiau datele experimentale culese de Rosalind Franklin și Maurice Wilkins. Descoperirea a fost anunțată de Sir Lawrence Bragg, directorul Laboratorului Cavendish; asta s-a întâmplat la o conferință științifică belgiană pe 8 aprilie 1953. O declarație importantă, însă, presa de fapt nu a observat-o. La 25 aprilie 1953, un articol despre descoperire a fost publicat în jurnal stiintific"Natură". Alţi biologi şi întreaga linie Laureații Nobel au apreciat rapid monumentalitatea descoperirii; unii chiar l-au numit cel mai mare descoperire științifică Secolului 20.

În 1962, Watson, Crick și Wilkins au primit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină pentru descoperirea lor. A patra participantă la proiect, Rosalind Franklin, a murit în 1958 și, ca urmare, nu a mai putut revendica premiul. Watson a primit și un monument la Muzeul American de Istorie Naturală din New York pentru descoperirea sa; întrucât astfel de monumente sunt ridicate doar în onoarea oamenilor de știință americani, Crick și Wilkins au rămas fără monumente.

Watson este considerat până astăzi unul dintre cei mai mari oameni de știință din istorie; cu toate acestea, ca persoană, mulți l-au displacut în mod deschis. James Watson a fost subiectul unor scandaluri destul de importante de mai multe ori; una dintre ele era direct legată de munca sa - adevărul este că în timpul lucrului la modelul ADN, Watson și Crick au folosit datele obținute de Rosalind Franklin, fără permisiunea ei. Cu partenerul lui Franklin, Wilkins, oamenii de știință au lucrat destul de activ; Rosalind însăși, foarte probabil, nu ar fi putut să știe până la sfârșitul vieții cât de important l-au jucat experimentele ei în înțelegerea structurii ADN-ului.

Din 1956 până în 1976, Watson a lucrat la Departamentul de Biologie de la Harvard; În această perioadă, el a fost interesat în principal de biologia moleculară.

În 1968, Watson a primit un post de regizor la laboratorul Cold Spring Harbor din Long Island, New York (Long Island, New York); prin eforturile sale în laborator, nivelul de calitate a crescut considerabil muncă de cercetare iar finanțarea s-a îmbunătățit semnificativ. Watson însuși în această perioadă a fost implicat în principal în cercetarea cancerului; pe parcurs, a făcut din laboratorul care i-a fost supus unul dintre cele mai bune centre de biologie moleculară din lume.

În 1994, Watson a devenit președinte al centrului de cercetare, în 2004 - rector; în 2007, și-a părăsit poziția după declarații destul de nepopulare despre existența unei legături între nivelul de inteligență și origine.

Cel mai bun de azi

James Watson este un pionier în biologia moleculară căruia, împreună cu Francis Crick și Maurice Wilkins, i se atribuie descoperirea dublei helix ADN. În 1962, au primit Premiul Nobel pentru Medicină pentru munca lor.

James Watson: biografie

Născut la Chicago, SUA, la 6 aprilie 1928. A urmat cursurile la Horace Mann School și apoi la South Shore High School. La vârsta de 15 ani, a intrat la Universitatea din Chicago în cadrul unui program experimental de burse pentru copii supradotați. Interesul pentru viața păsărilor l-a determinat pe James Watson să studieze biologia, iar în 1947 a primit o diplomă de licență în zoologie. După ce a citit cartea de referință a lui Erwin Schrödinger Ce este viața? a trecut la genetică.

După ce a fost respins de Caltech și Harvard, James Watson a câștigat o bursă pentru a absolvi școala la Universitatea Indiana. În 1950, a primit un doctorat în zoologie pentru munca sa privind efectele radiațiilor X asupra reproducerii virusurilor bacteriofage. Din Indiana, Watson s-a mutat la Copenhaga și și-a continuat studiul asupra virușilor ca membru al Consiliului Național de Cercetare.

Descurcă ADN-ul!

După ce a vizitat laboratorul din New York de la Cold Spring Harbor, unde a făcut cunoştinţă cu rezultatele cercetărilor lui Hershey şi Chase, Watson s-a convins că ADN-ul este molecula responsabilă de transmiterea informaţiei genetice. El a fost fascinat de ideea că, dacă îi înțelegi structura, poți determina modul în care datele sunt transmise între celule. Cercetarea virușilor nu l-a mai interesat la fel de mult ca această nouă direcție.

În primăvara anului 1951, la o conferință la Napoli, l-a cunoscut pe Maurice Wilkins. Acesta din urmă a demonstrat rezultatele primelor încercări de a utiliza difracția cu raze X pentru a vizualiza molecula de ADN. Watson, entuziasmat de descoperirile lui Wilkins, a sosit în Marea Britanie în toamnă. S-a angajat la Laboratorul Cavendish, unde a început să colaboreze cu Francis Crick.

Primele încercări

În încercarea de a dezvălui structura moleculară a ADN-ului, James Watson și Francis Crick au decis să utilizeze o abordare de construire a modelelor. Ambii erau convinși că dezvăluirea structurii sale va juca un rol cheie în înțelegerea transferului de informații genetice de la celulele părinte la cele fiice. Biologii și-au dat seama că descoperirea structurii ADN-ului ar fi o descoperire științifică majoră. În același timp, erau conștienți de existența unor concurenți printre alți oameni de știință, precum Linus Pauling.

Crick și James Watson au modelat ADN-ul cu mare dificultate. Niciunul dintre ei nu avea experiență în chimie, așa că au folosit manuale standard de chimie pentru a decupa configurațiile de legături chimice din carton. Un student absolvent vizitator a remarcat că, conform noilor date care lipsesc din cărți, una dintre legăturile sale chimice din carton a fost folosită invers. Cam în același timp, Watson a participat la o prelegere susținută de Rosalind Franklin la King's College din apropiere. Se pare că nu a ascultat foarte atent.

Greșeală de neiertat

Ca urmare a erorii, prima încercare a oamenilor de știință de a construi un model ADN a eșuat. James Watson și Francis Crick au construit un triplu helix cu baze de azot in afara structurilor. Când au prezentat modelul colegilor, Rosalind Franklin a supus-o criticilor dure. Rezultatele cercetărilor sale au dovedit clar existența a două forme de ADN. Cel mai umed se potrivea cu cel pe care Watson și Crick încercau să îl construiască, dar au creat un model de ADN fără apă prezentă în el. Franklin a observat că, dacă munca ei ar fi interpretată corect, atunci bazele de azot ar fi localizate în interiorul moleculei. Rușinat de un astfel de eșec public, directorul Laboratorului Cavendish a recomandat cercetătorilor să renunțe la abordarea lor. Oamenii de știință au luat oficial alte direcții, dar în privat au continuat să se gândească la problema ADN-ului.

Descoperire cu privirea

Wilkins, care a lucrat la King's College cu Franklin, era în conflict personal cu ea. Rosalind era atât de nemulțumită încât a decis să-și mute cercetările în altă parte. Nu este clar cum, dar Wilkins i-a pus la dispoziție unul dintre cei mai buni ei raze X molecule de ADN. Poate chiar i-a dat-o ea însăși când își făcea curățare în birou. Dar este cert că a scos imaginea din laborator fără permisiunea lui Franklin și i-a arătat-o ​​prietenului său Watson în Cavendish. Ulterior, în cartea sa The Double Helix, el a scris că în momentul în care a văzut poza, i-a căzut maxilarul și i s-a accelerat pulsul. Totul a fost incredibil de mai simplu decât forma A obținută anterior. De asemenea, crucea neagră de reflexe care domina fotografia ar fi putut proveni doar din structura spirală.

Laureat al Premiului Nobel

Biologii au folosit noile date pentru a crea un model de helix dublu catenar cu baze azotate perechile A-Tși C-G în centru. Această pereche i-a sugerat imediat lui Crick că o parte a moleculei ar putea servi drept șablon pentru repetarea exactă a secvențelor de ADN pentru transmiterea informațiilor genetice în timpul diviziunii celulare. Acest al doilea model de succes a fost prezentat în februarie 1951. În aprilie 1953 și-au publicat descoperirile în revista Nature. Articolul a făcut furori. Watson și Crick au descoperit că ADN-ul are forma unei duble elice, sau „scări în spirală”. Două lanțuri din el au fost deconectate, ca un „fulger”, și au reprodus părțile lipsă. Astfel, fiecare moleculă de acid dezoxiribonucleic este capabilă să creeze două copii identice.

Abrevierea DNA și modelul elegant cu dublu helix au devenit cunoscute în întreaga lume. Watson și Crick au devenit, de asemenea, celebri. Descoperirea lor a revoluționat studiul biologiei și geneticii, care a făcut metode posibile ingineria genetică utilizată în biotehnologia modernă.

Un articol din Nature i-a determinat ca ei și Wilkins să fie distinși cu Premiul Nobel în 1962. Regulile Academiei Suedeze nu permit acordarea a mai mult de trei oameni de știință. Rosalind Franklin a murit de cancer ovarian în 1958. Wilkins a menționat-o în treacăt.

În anul primirii Premiului Nobel, Watson s-a căsătorit cu Elizabeth Lewis. Au avut doi fii: Rufus și Duncan.

Continuarea lucrărilor

James Watson a continuat să lucreze cu mulți alți oameni de știință de-a lungul anilor 1950. Geniul lui a fost capacitatea de a coordona munca oameni diferitiși combină rezultatele lor pentru noi concluzii. În 1952, el a folosit un anod rotativ cu raze X pentru a demonstra structura elicoidală a virusului mozaicului tutunului. Din 1953 până în 1955 Watson a colaborat cu oamenii de știință de la Institutul de Tehnologie din California pentru a modela structura ARN-ului. Din 1955 până în 1956 a lucrat din nou cu Crick pentru a dezlega principiile structurii virușilor. În 1956 s-a mutat la Harvard, unde a cercetat ARN-ul și sinteza proteinelor.

cronică scandaloasă

În 1968, o carte controversată despre ADN a fost publicată de James Watson. Dublul Helix a fost plin de comentarii derogatorii și descrieri ranchionoase ale multor oameni implicați în descoperire, în special al lui Rosalind Franklin. Din această cauză, Harvard Press a refuzat să tipărească cartea. Cu toate acestea, lucrarea a fost publicată și a avut mare succes. Într-o revizuire ulterioară, Watson și-a cerut scuze pentru tratarea lui Franklin, declarând că nu era conștient de presiunea pe care ea s-a confruntat în anii 1950 ca femeie exploratoare. Cel mai mult a profitat de publicarea a două manuale, Molecular Biology of the Gene (1965) și Molecular Biology of the Cell and Recombinant DNA (actualizat în 2002), care sunt încă epuizate. În 2007, și-a publicat autobiografia, Avoid Boring People. Lecții de viață în știință.

James Watson: contribuția la știință

În 1968 a devenit director al laboratorului de la Cold Spring Harbor. Institutul se confrunta cu dificultăți financiare în acel moment, dar Watson s-a dovedit a avea mare succes în găsirea de donatori. Instituția condusă de el a devenit lider mondial în ceea ce privește nivelul de muncă în domeniul biologiei moleculare. Angajații săi au descoperit natura cancerului și i-au descoperit genele pentru prima dată. În fiecare an, peste 4.000 de oameni de știință din întreaga lume vin la Cold Spring Harbor - atât de profundă este influența Institutului pentru Cercetare Genetică Internațională.

În 1990, Watson a fost numit director al Proiectului Genomului Uman la National Institutes of Health. Și-a folosit abilitățile de strângere de fonduri pentru a conduce proiectul până în 1992. A plecat din cauza unui conflict legat de brevetarea informațiilor genetice. James Watson credea că acest lucru ar interfera doar cu cercetările oamenilor de știință care lucrează la proiect.

Declarații controversate

Şederea lui la Cold Harbor s-a încheiat brusc. Pe 14 octombrie 2007, în drum spre o conferință la Londra, a fost întrebat despre evenimentele mondiale. James Watson, un om de știință de renume mondial, a răspuns că este umbrit de perspectivele pentru Africa. Potrivit acestuia, toată politica socială modernă se bazează pe faptul că inteligența locuitorilor săi este aceeași cu cea a celorlalți, dar rezultatele testelor indică faptul că nu este cazul. Și-a continuat gândul cu ideea că progresul în Africa este împiedicat de materialul genetic sărac. Un strigăt public împotriva acestei remarci l-a forțat pe Cold Spring Harbor să-i ceară demisia. Omul de știință și-a cerut ulterior scuze și și-a retras declarațiile, spunând că „nu există nicio bază științifică pentru asta”. În discursul său de rămas bun, el și-a exprimat viziunea că „victoria supremă (asupra cancerului și boală mintală) este la îndemâna noastră.”

În ciuda acestor eșecuri, geneticianul James Watson continuă să facă afirmații controversate astăzi. În septembrie 2013, la Institutul Allen din Seattle, la o întâlnire de studiu a creierului, el a făcut din nou o declarație controversată despre credința sa că creșterea numărului de persoane diagnosticate. boli ereditare poate fi asociată cu nașterea ulterioară a copiilor. „Cu cât îmbătrânești, cu atât este mai probabil să ai gene defecte”, a spus Watson, sugerând, de asemenea, că materialul genetic ar trebui colectat de la persoane sub 15 ani pentru concepție ulterioară prin fertilizare in vitro. În opinia sa, acest lucru ar reduce șansele ca viața părinților să fie stricată de nașterea unui copil cu tulburări fizice sau psihice.

Biologul molecular englez Francis Harry Compton Crick s-a născut în Northampton, cel mai mare dintre cei doi fii ai lui Harry Compton Crick, un producător bogat de pantofi, și a lui Anna Elizabeth (Wilkins) Crick. După ce și-a petrecut copilăria în Northampton, a urmat liceul scoala clasica. În timpul crizei economice care a urmat Primului Război Mondial, afacerile comerciale ale familiei au căzut în paragină, iar părinții lui Crick s-au mutat la Londra. Ca student la Mill Hill School, Crick a arătat un mare interes pentru fizică, chimie și matematică. În 1934 a intrat la University College London pentru a studia fizica și a absolvit trei ani mai târziu cu o diplomă de licență în științe. Terminându-și studiile la University College, Crick a luat în considerare vâscozitatea apei la temperaturi ridicate; această lucrare a fost întreruptă în 1939 de izbucnirea celui de-al Doilea Război Mondial.

În anii de război, K. s-a angajat în crearea de mine în laboratorul de cercetare al Ministerului Naval al Marii Britanii. Timp de doi ani după încheierea războiului, a continuat să lucreze în acest minister și atunci a citit celebra carte a lui Erwin Schrödinger Ce este viața? Aspecte fizice ale celulei vii” („What is Life? The Physical Aspects of the Living Cell”), publicat în 1944. În carte, Schrodinger pune întrebarea: „Cum pot fi explicate evenimentele spațio-temporale care au loc într-un organism viu. de la pozitia fizica si chimie?

Ideile prezentate în carte l-au influențat atât de mult pe K. încât acesta, intenționând să facă fizica particulelor, a trecut la biologie. Cu sprijinul lui Archibald W. Hill K. a primit o bursă de la Council for Medical Research și în 1947. a început să lucreze la Strangeway Laboratory din Cambridge. Aici a studiat biologia, chimia organică și tehnicile de difracție cu raze X utilizate pentru a determina structura spațială a moleculelor. Cunoștințele sale de biologie s-au extins semnificativ după ce s-a mutat în 1949 la Laboratorul Cavendish din Cambridge, unul dintre centrele lumii de biologie moleculară.

Sub conducerea lui Max Perutz K. a investigat structura moleculară a proteinelor, în legătură cu care a avut un interes în codul genetic al secvenței de aminoacizi din moleculele proteice. Studiind ceea ce el a definit drept „granița dintre viu și neviu”, Crick a încercat să găsească baza chimică a geneticii, care, după cum a sugerat el, ar putea fi stabilită în acidul dezoxiribonucleic (ADN).

Când K. a început să lucreze la teza de doctorat la Cambridge, se știa deja că acizii nucleici constau din ADN și ARN (acid ribonucleic), fiecare dintre ele format din molecule din grupul monozaharidelor pentozelor (dezoxiriboză sau riboză), fosfat și patru baze azotate - adenina, timina, guanina si citozina (ARN contine uracil in loc de timina). În 1950, Erwin Chargaff de la Universitatea Columbia a arătat că ADN-ul conține cantități egale din aceste baze azotate. Maurice H.F. Wilkins și colegul său Rosalind Franklin de la King's College din Londra au efectuat studii de difracție cu raze X ale moleculelor de ADN și au ajuns la concluzia că ADN-ul are forma unei duble helix, asemănătoare cu o scară în spirală.

În 1951, biologul american James D. Watson, în vârstă de douăzeci și trei de ani, l-a invitat pe K. să lucreze la Laboratorul Cavendish. Ulterior, au stabilit contacte creative strânse. Pe baza studiilor timpurii ale lui Chargaff, Wilkins și Franklin, K. și Watson și-au propus să determine structura chimică a ADN-ului. În decurs de doi ani, au dezvoltat structura spațială a moleculei de ADN prin construirea modelului acesteia din bile, bucăți de sârmă și carton. Conform modelului lor, ADN-ul este un dublu helix format din două lanțuri de monozaharide și fosfat (dezoxiriboză fosfat) conectate prin perechi de baze în helix, cu adenina conectată la timină și guanină la citozină, iar bazele între ele prin legături de hidrogen. .

Laureații Nobel Watson și Crick

Modelul a permis altor cercetători să vizualizeze în mod clar replicarea ADN-ului. Cele două lanțuri ale moleculei sunt separate la legături de hidrogen, ca la deschiderea unui fermoar, după care se sintetizează unul nou pe fiecare jumătate a moleculei vechi de ADN. Secvența de bază acționează ca un șablon, sau ca model, pentru noua moleculă.

În 1953, domnul K. și Watson au finalizat crearea unui model ADN. În același an, K. și-a luat doctoratul de la Cambridge, susținându-și teza despre analiza prin difracție de raze X a structurii proteinelor. Pe parcursul anul urmator a studiat structura proteinelor la Institutul Politehnic din Brooklyn din New York și a ținut prelegeri la diferite universități din SUA. Întors la Cambridge în 1954, și-a continuat cercetările la Laboratorul Cavendish, concentrându-se pe descifrarea codului genetic. Inițial teoretician, K. a început cu Sydney Brenner să studieze mutațiile genetice la bacteriofagi (virusuri care infectează celulele bacteriene).

Până în 1961, au fost descoperite trei tipuri de ARN: mesager, ribozomal și transport. K. și colegii săi au propus o modalitate de a citi codul genetic. Conform teoriei lui K., ARN-ul mesager primește informații genetice de la ADN-ul din nucleul celulei și o transferă la ribozomi (locuri de sinteză a proteinelor) din citoplasma celulei. ARN de transfer transportă aminoacizi în ribozomi.

ARN-ul informațional și ribozomal, care interacționează unul cu celălalt, oferă o combinație de aminoacizi pentru a forma molecule de proteine ​​în secvența corectă. Codul genetic este format din triplete de baze azotate de ADN și ARN pentru fiecare dintre cei 20 de aminoacizi. Genele constau din numeroase triplete de bază, pe care K. le-a numit codoni; codonii sunt aceiași la diferite specii.

K., Wilkins și Watson au împărtășit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină din 1962 „pentru descoperirile lor privind structura moleculară a acizilor nucleici și semnificația lor pentru transmiterea informațiilor în sistemele vii”. A.V. Engström de la Institutul Karolinska a declarat la ceremonia de premiere: „Descoperirea structurii moleculare spațiale... ADN-ul este extrem de importantă, deoarece conturează posibilitățile de înțelegere în detaliu a caracteristicilor generale și individuale ale tuturor ființelor vii”. Engström a remarcat că „descifrarea structurii cu dublu helix a acidului dezoxiribonucleic cu o pereche specifică de baze azotate deschide oportunități fantastice pentru a dezvălui detaliile controlului și transmiterii informațiilor genetice”.

În anul primirii Premiului Nobel, K. a devenit șef al laboratorului biologic de la Universitatea din Cambridge și membru străin al Consiliului Institutului Salk din San Diego (California). În 1977, s-a mutat la San Diego, după ce a primit o invitație de a deveni profesor. La Institutul Salkovsky K. a efectuat cercetări în domeniul neurobiologiei, în special a studiat mecanismele vederii și viselor. În 1983, împreună cu matematicianul englez Graham Mitchison, a sugerat că visele sunt efect secundar procesul prin care creierul uman este eliberat de asocierile excesive sau inutile acumulate în timpul stării de veghe. Oamenii de știință au emis ipoteza că această formă de „învățare inversă” există pentru a preveni supraîncărcarea neuronală.

În cartea „Viața așa cum este: originea și natura sa” („Viața în sine: originea și natura sa”, 1981) K. a remarcat uimitoarea similitudine a tuturor formelor de viață. „Cu excepția mitocondriilor”, a scris el, „ cod genetic este identică în toate obiectele vii studiate în prezent. Referindu-se la descoperirile din biologia moleculară, paleontologie și cosmologie, el a sugerat că viața de pe Pământ ar fi putut să provină din microorganisme care au fost împrăștiate în spațiu de pe o altă planetă; această teorie el și colegul său Leslie Orgel au numit-o „panspermie imediată”.

În 1940, domnul K. s-a căsătorit cu Ruth Doreen Dodd; au avut un fiu. Au divorțat în 1947, iar doi ani mai târziu K. s-a căsătorit cu Odile Speed. Au avut două fete.

Numeroase premii includ: Premiul Charles Leopold Mayer al Academiei Franceze de Științe (1961), Premiul științific al Societății Americane de Cercetare (1962), Medalia Regală (1972), Medalia Copley a Societății Regale (1976). K. - Membru de onoare al Societății Regale din Londra, Societății Regale din Edinburgh, Academiei Regale Irlandeze, Asociației Americane pentru Avansarea Științelor, Academiei Americane de Arte și Științe și Academiei Naționale de Științe din SUA.