เปิดเผยความลับของ DNA นักชีววิทยาชาวอเมริกัน James Watson: ชีวประวัติชีวิตส่วนตัวผลงานด้านวิทยาศาสตร์


นักชีววิทยาโมเลกุลชาวอังกฤษ Francis Harry Compton Crick เกิดที่เมือง Northampton และเป็นบุตรคนโตในจำนวนบุตรชายสองคนของ Harry Compton Crick ผู้ผลิตรองเท้าที่ร่ำรวย และ Anna Elizabeth (Wilkins) Crick ใช้ชีวิตวัยเด็กในนอร์ธแฮมป์ตัน เขาเข้าเรียนมัธยมปลาย ในช่วงวิกฤตเศรษฐกิจที่เกิดขึ้นหลังสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง ธุรกิจของครอบครัวตกต่ำลง และพ่อแม่ของคริกก็ย้ายไปลอนดอน ในฐานะนักเรียนที่ Mill Hill School Crick มีความสนใจในด้านฟิสิกส์ เคมี และคณิตศาสตร์เป็นอย่างมาก ในปี 1934 เขาเข้าเรียนที่ University College London เพื่อศึกษาฟิสิกส์ และสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีในสามปีต่อมา ในขณะที่สำเร็จการศึกษาจาก University College Crick ได้คำนึงถึงความหนืดของน้ำที่อุณหภูมิสูง งานนี้ถูกขัดจังหวะในปี พ.ศ. 2482 เนื่องจากการระบาดของสงครามโลกครั้งที่สอง

ในช่วงสงคราม K. มีส่วนร่วมในการสร้างทุ่นระเบิดในห้องปฏิบัติการวิจัยของกระทรวงกองทัพเรืออังกฤษ เป็นเวลาสองปีหลังจากสิ้นสุดสงคราม เขายังคงทำงานในพันธกิจนี้ต่อไป และตอนนั้นเองที่เขาอ่านหนังสือชื่อดังของแอร์วิน ชโรดิงเงอร์เรื่อง “ชีวิตคืออะไร? ลักษณะทางกายภาพของเซลล์ที่มีชีวิต" (“ชีวิตคืออะไร ลักษณะทางกายภาพของเซลล์ที่มีชีวิต”) ตีพิมพ์ในปี 1944 ในหนังสือ ชโรดิงเงอร์ถามคำถาม: “จะอธิบายเหตุการณ์เชิงพื้นที่ชั่วคราวที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตได้อย่างไร จากมุมมองฟิสิกส์และเคมี?

แนวคิดที่นำเสนอในหนังสือเล่มนี้มีอิทธิพลต่อ K. มากจนเขาตั้งใจจะเรียนฟิสิกส์อนุภาคจึงเปลี่ยนมาเรียนชีววิทยา ด้วยการสนับสนุนของ Archibald W. Hill K. ได้รับทุนจากสภาวิจัยทางการแพทย์ และในปี 1947 ก็เริ่มทำงานที่ Strangeway Laboratory ในเคมบริดจ์ ที่นี่เขาศึกษาชีววิทยา เคมีอินทรีย์ และเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ที่ใช้ในการกำหนดโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุล ความรู้ด้านชีววิทยาของเขาขยายตัวอย่างมากหลังจากย้ายในปี 1949 ไปที่ห้องปฏิบัติการคาเวนดิชในเคมบริดจ์ ซึ่งเป็นหนึ่งในศูนย์กลางชีววิทยาระดับโมเลกุลของโลก

ภายใต้การแนะนำของ Max Perutz K. ศึกษาโครงสร้างโมเลกุลของโปรตีน ดังนั้นจึงเริ่มสนใจรหัสพันธุกรรมของลำดับกรดอะมิโนในโมเลกุลโปรตีน คริกพยายามค้นหาพื้นฐานทางเคมีของพันธุกรรมซึ่งเขาเชื่อว่าอาจอยู่ในกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) โดยศึกษาสิ่งที่เขานิยามไว้ว่าเป็น “ขอบเขตระหว่างสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต”

เมื่อ K. เริ่มทำงานวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกที่เคมบริดจ์ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ากรดนิวคลีอิกประกอบด้วย DNA และ RNA (กรดไรโบนิวคลีอิก) ซึ่งแต่ละกรดถูกสร้างขึ้นโดยโมเลกุลของโมโนแซ็กคาไรด์ของกลุ่มเพนโตส (ดีออกซีไรโบสหรือไรโบส) ฟอสเฟต และฐานไนโตรเจนสี่ฐาน ได้แก่ อะดีนีน ไทมีน กัวนีน และไซโตซีน (RNA มียูราซิลแทนไทมีน) ในปี 1950 Erwin Chargaff จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียแสดงให้เห็นว่า DNA มีเบสไนโตรเจนเหล่านี้ในปริมาณเท่ากัน มอริซ เอช.เอฟ. วิลกินส์และเพื่อนร่วมงานของเขา โรซาลินด์ แฟรงคลิน จากคิงส์คอลเลจ มหาวิทยาลัยลอนดอน ได้ทำการศึกษาการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของโมเลกุลดีเอ็นเอ และสรุปได้ว่า DNA มีรูปร่างเหมือนเกลียวคู่ คล้ายกับบันไดวน

ในปี 1951 James D. Watson นักชีววิทยาชาวอเมริกันวัย 23 ปี เชิญ K. มาทำงานที่ Cavendish Laboratory ต่อจากนั้นพวกเขาได้สร้างการติดต่อที่สร้างสรรค์อย่างใกล้ชิด จากการวิจัยในช่วงแรกของ Chargaff, Wilkins และ Franklin, K. และ Watson มุ่งมั่นที่จะกำหนดโครงสร้างทางเคมีของ DNA ตลอดระยะเวลาสองปี พวกเขาพัฒนาโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุล DNA โดยการสร้างแบบจำลองจากลูกบอล เศษลวด และกระดาษแข็ง ตามแบบจำลองของพวกเขา DNA เป็นเกลียวคู่ที่ประกอบด้วยสองสายของโมโนแซ็กคาไรด์และฟอสเฟต (ดีออกซีไรโบสฟอสเฟต) เชื่อมต่อกันด้วยคู่เบสภายในเกลียว โดยมีอะดีนีนเชื่อมต่อกับไทมีนและกัวนีนกับไซโตซีน และฐานซึ่งกันและกันด้วยไฮโดรเจน พันธบัตร

ผู้ได้รับรางวัลโนเบลคือวัตสันและคริก

แบบจำลองดังกล่าวช่วยให้นักวิจัยคนอื่นๆ เห็นภาพการจำลองดีเอ็นเอได้อย่างชัดเจน โมเลกุลทั้งสองเส้นแยกจากกันที่จุดพันธะไฮโดรเจน เช่น การเปิดซิป จากนั้นโมเลกุลใหม่จะถูกสังเคราะห์บนแต่ละครึ่งหนึ่งของโมเลกุลดีเอ็นเอเก่า ลำดับฐานทำหน้าที่เป็นแม่แบบหรือแม่แบบสำหรับโมเลกุลใหม่

ในปี 1953 K. และ Watson ได้สร้างแบบจำลอง DNA เสร็จสมบูรณ์ ในปีเดียวกันนั้น K. ได้รับปริญญาเอกที่เคมบริดจ์ โดยปกป้องวิทยานิพนธ์ของเขาเกี่ยวกับการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของโครงสร้างโปรตีน ในปีหน้า เขาศึกษาโครงสร้างโปรตีนที่สถาบันบรูคลินโพลีเทคนิคในนิวยอร์ก และบรรยายในมหาวิทยาลัยต่างๆ ในสหรัฐอเมริกา เมื่อกลับมาที่เคมบริดจ์ในปี พ.ศ. 2497 เขายังคงวิจัยต่อที่ห้องปฏิบัติการคาเวนดิช โดยมุ่งเน้นที่การถอดรหัสรหัสพันธุกรรม เดิมทีเป็นนักทฤษฎี K. เริ่มต้นร่วมกับซิดนีย์ เบรนเนอร์ เพื่อศึกษาการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมในแบคทีริโอฟาจ (ไวรัสที่แพร่เชื้อไปยังเซลล์แบคทีเรีย)

ในปี 1961 มีการค้นพบ RNA สามประเภท: สารส่งสาร ไรโบโซม และการขนส่ง K. และเพื่อนร่วมงานของเขาเสนอวิธีอ่านรหัสพันธุกรรม ตามทฤษฎีของ K. เมสเซนเจอร์ RNA ได้รับข้อมูลทางพันธุกรรมจาก DNA ในนิวเคลียสของเซลล์และถ่ายโอนไปยังไรโบโซม (ตำแหน่งการสังเคราะห์โปรตีน) ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ Transfer RNA ถ่ายโอนกรดอะมิโนไปยังไรโบโซม

เมสเซนเจอร์และไรโบโซมอลอาร์เอ็นเอซึ่งมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน ช่วยให้แน่ใจว่ากรดอะมิโนเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างโมเลกุลโปรตีนในลำดับที่ถูกต้อง รหัสพันธุกรรมประกอบด้วยฐานไนโตรเจนสามเท่าใน DNA และ RNA สำหรับกรดอะมิโนแต่ละตัวจาก 20 ตัว ยีนประกอบด้วยแฝดสามพื้นฐานจำนวนมาก ซึ่ง K. เรียกว่าโคดอน โคดอนเหมือนกันในสายพันธุ์ต่างๆ

K., Wilkins และ Watson แบ่งปันรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ประจำปี 1962 "สำหรับการค้นพบเกี่ยวกับโครงสร้างโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกและความสำคัญของการถ่ายทอดข้อมูลในระบบสิ่งมีชีวิต" เอ.วี. Engström จากสถาบัน Karolinska กล่าวในพิธีมอบรางวัลว่า "การค้นพบโครงสร้างโมเลกุลเชิงพื้นที่...DNA มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเป็นการสรุปความเป็นไปได้ของการทำความเข้าใจในรายละเอียดอย่างมากถึงลักษณะทั่วไปและลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด" Engström ตั้งข้อสังเกตว่า "การไขโครงสร้างเกลียวคู่ของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกด้วยการจับคู่ฐานไนโตรเจนที่เฉพาะเจาะจง ทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่น่าอัศจรรย์ในการคลี่คลายรายละเอียดของการควบคุมและการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม"

ในปีที่เขาได้รับรางวัลโนเบล K. กลายเป็นหัวหน้าห้องปฏิบัติการทางชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และเป็นสมาชิกต่างประเทศของสภาสถาบัน Salkov ในซานดิเอโก (แคลิฟอร์เนีย) ในปี 1977 เขาย้ายไปซานดิเอโกโดยได้รับคำเชิญให้ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ ที่สถาบัน Solkov K. ได้ทำการวิจัยในสาขาประสาทชีววิทยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษากลไกของการมองเห็นและความฝัน ในปี 1983 ร่วมกับนักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ Graham Mitchison เขาเสนอว่าความฝันเป็นผลข้างเคียงของกระบวนการที่สมองของมนุษย์ปลดปล่อยตัวเองจากการเชื่อมโยงที่มากเกินไปหรือไม่มีประโยชน์ที่สะสมระหว่างการตื่นตัว นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่า "การเรียนรู้แบบย้อนกลับ" รูปแบบนี้มีไว้เพื่อป้องกันไม่ให้กระบวนการทางประสาททำงานหนักเกินไป

ในหนังสือ “Life as it is: Its Origin and Nature” (“Life Itself: Its Origin and Nature”, 1981) K. สังเกตเห็นความคล้ายคลึงกันที่น่าทึ่งของชีวิตทุกรูปแบบ เขาเขียนว่า "ยกเว้นไมโตคอนเดรีย" เขาเขียน "รหัสพันธุกรรมเหมือนกันในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่ศึกษาอยู่ในปัจจุบัน" โดยอ้างถึงการค้นพบทางอณูชีววิทยา บรรพชีวินวิทยา และจักรวาลวิทยา เขาเสนอว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกอาจมีต้นกำเนิดมาจากจุลินทรีย์ที่กระจัดกระจายไปทั่วอวกาศจากดาวเคราะห์ดวงอื่น ทฤษฎีนี้เขาและเพื่อนร่วมงานของเขา Leslie Orgel เรียกว่า "แพนสเปิร์เมียโดยตรง"

ในปีพ. ศ. 2483 เค. แต่งงานกับรูธโดรีนดอดด์; พวกเขามีลูกชายคนหนึ่ง ทั้งคู่หย่าร้างกันในปี 2490 และอีกสองปีต่อมาเคแต่งงานกับโอไดล์สปีด พวกเขามีลูกสาวสองคน

รางวัลมากมายของ K. ได้แก่ Charles Leopold Mayer Prize จาก French Academy of Sciences (1961), Scientific Prize of the American Research Society (1962), Royal Medal (1972) และ Copley Medal of the Royal Society ( 1976) K. เป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์ของ Royal Society of London, Royal Society of Edinburgh, Royal Irish Academy, American Association for the Advancement of Science, American Academy of Arts and Sciences และ American National Academy of Sciences

คำคม 1. กระบวนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์มีความใกล้ชิดกันอย่างลึกซึ้ง บางครั้งเราเองก็ไม่รู้ว่ากำลังทำอะไรอยู่ 2. ชายผู้ซื่อสัตย์ซึ่งมีความรู้ทุกอย่างที่เรามีอยู่สามารถพูดได้เพียงว่าในแง่หนึ่งต้นกำเนิดของชีวิตในขณะนี้ดูเหมือนเกือบจะเป็นปาฏิหาริย์ ... 3. ...โปรตีนเปรียบเสมือนย่อหน้าที่เขียนใน ภาษาที่มีตัวอักษรยี่สิบตัวอักษร ลักษณะเฉพาะของโปรตีนในกรณีนี้จะถูกกำหนดโดยลำดับเฉพาะของตัวอักษร ด้วยข้อยกเว้นเล็กๆ น้อยๆ ประการหนึ่ง แบบอักษรนี้ไม่เคยเปลี่ยนแปลง สัตว์ พืช จุลินทรีย์ และไวรัสล้วนใช้ตัวอักษรชุดเดียวกัน... 4. การค้นพบทางชีววิทยาที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งในช่วงอายุ 60 คือการค้นพบรหัสพันธุกรรม ซึ่งเป็นพจนานุกรมขนาดเล็ก (โดยหลักการคล้ายกับรหัสมอร์ส) ที่แปล ภาษาของสารพันธุกรรมประกอบด้วยตัวอักษรสี่ตัว ภาษากระรอก ภาษาผู้บริหารประกอบด้วยตัวอักษรยี่สิบตัว 5. เราตั้งสมมติฐานว่าเพื่อหลีกเลี่ยงการเน่าเสียของจุลินทรีย์ จะต้องเดินทางในหัวของยานอวกาศไร้คนขับที่ส่งมายังโลกโดยอารยธรรมที่พัฒนาอย่างสูงซึ่งกำเนิดจากที่อื่นเมื่อหลายพันล้านปีก่อน... ชีวิตกำเนิดที่นี่เมื่อสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ตกสู่ยุคดึกดำบรรพ์ มหาสมุทรและเริ่มทวีคูณ

ความสำเร็จ:

ตำแหน่งทางวิชาชีพและทางสังคม: Francis Crick เป็นนักชีววิทยาโมเลกุล นักฟิสิกส์ และนักประสาทวิทยาชาวอังกฤษ
ผลงานหลัก (เป็นที่รู้จัก): Francis Crick เป็นที่รู้จักเป็นอย่างดีจากงานวิจัยของเขาที่นำไปสู่การค้นพบโครงสร้างของ DNA ในปี 1952 และสำหรับทฤษฎีเกี่ยวกับจิตสำนึกและต้นกำเนิดของชีวิต
เงินฝาก:เขาเป็นที่รู้จักกันดีในฐานะหนึ่งในสองผู้ร่วมค้นพบร่วมกับเจมส์ วัตสัน ในเรื่องโครงสร้างเกลียวคู่ของโมเลกุลดีเอ็นเอในปี 1953 นอกจากนี้ เขายังมีบทบาทสำคัญในการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการระบุรหัสพันธุกรรมอีกด้วย
ที่เคมบริดจ์ เขาได้พบกับชาวอเมริกันชื่อเจมส์ วัตสัน และร่วมกับเพื่อนร่วมงานของเขา มอริซ วิลคินสัน พวกเขาพยายามค้นหาโครงสร้างของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA)
การวิจัยของพวกเขามีพื้นฐานอยู่บนทฤษฎีของคริก ทฤษฎีฟาจของวัตสัน การศึกษาทางรังสีวิทยาของมอริซ วิลคินส์ และโรซาลินด์ แฟรงคลิน และการค้นพบของเออร์วิน ชาร์กาฟฟ์ (1950) ว่า DNA มีฐานไนโตรเจนทั้งสี่ในปริมาณเท่ากัน ได้แก่ อะดีนีน ไทมีน กัวนีน และไซโตซีน
ในปี 1953 ตามทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ เหล่านี้ โครงสร้างของ DNA ก็ถูกเปิดเผย โดยมีโครงสร้างคล้ายบันไดเวียนบิดสองอัน ซึ่งต่อมารู้จักกันในชื่อว่า รุ่นเกลียวคู่
คริกและวัตสันตีพิมพ์ครั้งแรกหนึ่งในสี่รายงานที่รายงานการค้นพบของพวกเขาเมื่อวันที่ 25 เมษายน พ.ศ. 2496 ในวารสาร Nature
ในปี 1962 Francis Crick, James D. Watson และ Maurice Wilkins ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ร่วมกัน "สำหรับการค้นพบเกี่ยวกับโครงสร้างโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกและความสำคัญของกรดนิวคลีอิกในการถ่ายทอดข้อมูลในสิ่งมีชีวิต"
หลังจากการค้นพบเกลียวคู่ คริกก็เริ่มทำงานเกี่ยวกับปัญหาความสัมพันธ์ระหว่าง DNA และรหัสพันธุกรรม พระองค์ทรงเปิดเผยลักษณะของรหัสพันธุกรรม นี่คือวิธีที่รหัสกำหนดความสอดคล้องระหว่างลำดับสามนิวคลีโอไทด์ที่เรียกว่าโคดอนและกรดอะมิโน รหัสเบสไนโตรเจน 3 ตัว (triplet) สำหรับกรดอะมิโน 1 ตัว ขณะเดียวกันก็ได้เปิดเผยกลไกการสังเคราะห์โปรตีนด้วย โมเลกุล DNA ดั้งเดิมแยกออกจากกันเหมือนซิป แต่ละครึ่งหนึ่งของโมเลกุล DNA ทำหน้าที่เป็นแม่แบบ ซึ่งเป็นเมทริกซ์สำหรับสร้างเอนริเก้คู่เสริมใหม่
ในกรณีนี้ อะดีนีนฐานไนโตรเจน (A), ไทมีน (T), กัวนีน (G) และไซโตซีน (C) แต่ละตัวจะถูกจับคู่กับเบสเสริมที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด
Crick ได้รับการยกย่องอย่างกว้างขวางในการสร้างคำว่า "ความเชื่อหลัก" ซึ่งสรุปแนวคิดที่ว่าการส่งข้อมูลทางพันธุกรรมในเซลล์เกิดขึ้นผ่านการไหลทางเดียวจาก DNA ผ่าน RNA ไปยังโปรตีน
ต่อมาความสนใจทางวิทยาศาสตร์ของ Crick กลายเป็นประเด็นสำคัญของปัญหาหลักสองประการที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขในชีววิทยา ประเด็นแรกเกี่ยวข้องกับคำถามที่ว่าโมเลกุลเปลี่ยนจากไม่มีชีวิตไปสู่สิ่งมีชีวิตได้อย่างไร และคำถามที่สองคือ สมองส่งผลต่อการทำงานของจิตสำนึกอย่างไร ในงาน Life as It Is: Its Origin and Nature (1981) คริกแนะนำว่าชีวิตบนโลกอาจมีต้นกำเนิดมาจากจุลินทรีย์ที่นำมาจากดาวเคราะห์ดวงอื่น
เขาและเพื่อนร่วมงานของเขา แอล. ออร์เจล เรียกทฤษฎีนี้ว่า "แพนสเปิร์เมียโดยตรง"
ทฤษฎีจิตสำนึกของเขาและต้นกำเนิดของชีวิตมีอิทธิพลอย่างมากต่อนักวิทยาศาสตร์ทุกคนที่ทำงานในสาขานี้
ชื่อกิตติมศักดิ์รางวัล: รางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ (1962), International Gairdner Prize (1962), Royal Medal (1972), Copley Medal (1975), Albert Medal (Royal Society of Arts) (1987), Order of Merit (1991)
งานหลัก:“โครงสร้างของสารพันธุกรรม” (1953), “เกี่ยวกับโมเลกุลและมนุษย์” (1966), “ชีวิตตามที่เป็นอยู่: ต้นกำเนิดและธรรมชาติ” (1981), “สมมติฐานที่น่าทึ่ง: การค้นหาทางวิทยาศาสตร์เพื่อจิตวิญญาณ” ( 1994)

ชีวิต:

ต้นทาง:เขาเกิดและเติบโตใน Weston Favell หมู่บ้านเล็กๆ ใกล้กับเมือง Northampton ของอังกฤษ ที่ซึ่งพ่อของเขา Harry Crick (พ.ศ. 2430-2491) และลุงของเขาได้ก่อตั้งโรงงานผลิตรองเท้าของครอบครัว มารดาของเขาคือแอนนี่ เอลิซาเบธ คริก (นามสกุลเดิมวิลกินส์) (พ.ศ. 2422-2498)
การศึกษา:เขาได้รับการศึกษาที่ Northampton Grammar School และหลังจากอายุ 14 ปี ที่ Mill Hill School ในลอนดอน เขาได้รับปริญญาตรีสาขาฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน (UCL) ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ และปริญญาเอกจากสถาบันโพลีเทคนิคบรูคลิน
ได้รับอิทธิพล:เออร์วิน ชโรดิงเงอร์
ขั้นตอนหลักของกิจกรรมมืออาชีพ:ในปี 1937 คริกอายุ 21 ปี สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีสาขาฟิสิกส์จาก University College London (UCL)
งานและการศึกษาต่อของเขาในมหาวิทยาลัยถูกขัดจังหวะด้วยการเข้าร่วมในสงครามโลกครั้งที่สอง ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2483 ถึง พ.ศ. 2490 เขาดำรงตำแหน่งนักวิทยาศาสตร์ในกรมกองทัพเรือ ซึ่งเขาได้พัฒนาการออกแบบสำหรับทุ่นระเบิดในทะเล
หลังจากรับราชการทหาร ในปี พ.ศ. 2490 คริกได้เข้าเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาและเป็นนักศึกษากิตติมศักดิ์ของวิทยาลัยกายส์ และทำงานที่ห้องปฏิบัติการทางการแพทย์เคมบริดจ์เกี่ยวกับการใช้การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์เพื่อกำหนดโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุลทางชีววิทยาขนาดใหญ่ ในเวลานี้ Crick ซึ่งได้รับอิทธิพลจากแนวคิดของ Erwin Schrödinger ได้สรุปไว้ในหนังสือของเขาเรื่อง "ชีวิตคืออะไร" (1944) เปลี่ยนความสนใจจากฟิสิกส์มาเป็นชีววิทยา
ในปี 1949 ฟรานซิส คริกย้ายไปที่ห้องปฏิบัติการคาเวนดิชอันโด่งดังในเคมบริดจ์ ซึ่งเขาเริ่มศึกษาโครงสร้างโมเลกุลของโปรตีน
Francis Crick อายุ 35 ปีเมื่อเขาและเพื่อนร่วมงาน James Watson เริ่มทำงานเพื่อค้นพบโครงสร้างของ DNA ซึ่งเป็นรหัสพันธุกรรมของชีวิต
หลังจากปี 1976 เขาทำงานที่ Salk Institute ในซานดิเอโก ซึ่งเขาดำรงตำแหน่งประธานตั้งแต่ปี 1994 ถึง 1995 ที่สถาบันนี้ โดยความร่วมมือกับ Christoph Koch เขาได้ศึกษาความสัมพันธ์ของระบบประสาทของประสบการณ์การมองเห็นอย่างมีสติ โดยพยายามทำความเข้าใจว่ารูปแบบของระบบประสาทสอดคล้องกับประสบการณ์การมองเห็นอย่างมีสติอย่างไร
ขั้นตอนหลักของชีวิตส่วนตัว:ตั้งแต่อายุยังน้อย ฟรานซิสมีความหลงใหลในวิทยาศาสตร์และความรู้ที่ได้รับจากการอ่านหนังสือ เขาได้รับการศึกษาที่ Northampton Grammar School และหลังจากอายุ 14 ปี ที่ Mill Hill School ในลอนดอน (ด้วยทุนการศึกษา) ซึ่งเขาเรียนคณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ และเคมีกับ John Shilstone เพื่อนสนิทของเขา
คริกแต่งงานครั้งแรกในปี พ.ศ. 2483 กับรูธ โดรีน ดอดด์ (พ.ศ. 2456 - 2554) พวกเขามีลูกชายคนหนึ่ง ไมเคิล ฟรานซิส คอมป์ตัน ครีก (เกิด 25 พฤศจิกายน พ.ศ. 2483) เขาหย่ากับภรรยาในปี พ.ศ. 2490 ต่อมาเขาแต่งงานกับ Odile Speed ​​​​(พ.ศ. 2463 - 2550) ในปี พ.ศ. 2492 พวกเขามีลูกสาวสองคนคือ Gabrielle Anne (เกิด 15 กรกฎาคม พ.ศ. 2494) และ Jacqueline Marie-Therese (ต่อมาคือ Nichols) (12 มีนาคม พ.ศ. 2497 - 28 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554) พวกเขาอยู่ด้วยกันจนกระทั่งคริกเสียชีวิตในปี 2547
เขาถูกเผาศพและขี้เถ้าของเขากระจัดกระจายไปทั่วมหาสมุทรแปซิฟิก
ไฮไลท์: ปู่ของ Francis Crick เป็นช่างทำรองเท้าและนักวิทยาศาสตร์สมัครเล่น วอลเตอร์ ลุงของเขาก็สนใจวิทยาศาสตร์เช่นกัน และฟรานซิสในวัยเด็กของเขาได้ทำการทดลองทางเคมีกับเขา แบบจำลองแรกของโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุล DNA สร้างขึ้นจากลูกบอล เศษลวด และกระดาษแข็ง

การค้นพบเกลียวคู่ของ DNA เป็นหนึ่งในเหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์ชีววิทยาโลก เราเป็นหนี้การค้นพบครั้งนี้กับคู่หูของ James Watson และ Francis Crick แม้ว่าวัตสันจะได้รับความอื้อฉาวในบางข้อความ แต่ก็เป็นไปไม่ได้เลยที่จะประเมินค่าสูงไปถึงความสำคัญของการค้นพบของเขา


James Dewey Watson - นักชีววิทยาโมเลกุลอเมริกัน นักพันธุศาสตร์และนักสัตววิทยา; เขาเป็นที่รู้จักดีที่สุดจากการมีส่วนร่วมในการค้นพบโครงสร้างของ DNA ในปี 1953 ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์

หลังจากสำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยชิคาโกและมหาวิทยาลัยอินเดียนา วัตสันใช้เวลาทำวิจัยทางเคมีร่วมกับนักชีวเคมี เฮอร์แมน คาลคาร์ ในโคเปนเฮเกน ต่อมาเขาย้ายไปที่ห้องปฏิบัติการคาเวนดิชที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ซึ่งเขาได้พบกับเพื่อนร่วมงานในอนาคตและสหายฟรานซิส คริกเป็นครั้งแรก



วัตสันและคริกเกิดแนวคิดเกี่ยวกับเกลียวคู่ของ DNA ในช่วงกลางเดือนมีนาคม พ.ศ. 2496 ขณะศึกษาข้อมูลการทดลองที่รวบรวมโดยโรซาลินด์ แฟรงคลิน และมอริซ วิลกินส์ การค้นพบนี้ได้รับการประกาศโดยเซอร์ ลอว์เรนซ์ แบรกก์ ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการคาเวนดิช; สิ่งนี้เกิดขึ้นในการประชุมทางวิทยาศาสตร์ที่เบลเยียมเมื่อวันที่ 8 เมษายน พ.ศ. 2496 อย่างไรก็ตาม ข้อความสำคัญดังกล่าวไม่ได้รับการสังเกตจากสื่อจริงๆ เมื่อวันที่ 25 เมษายน พ.ศ. 2496 บทความเกี่ยวกับการค้นพบนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature นักวิทยาศาสตร์ทางชีววิทยาคนอื่นๆ และผู้ได้รับรางวัลโนเบลจำนวนหนึ่งชื่นชมความยิ่งใหญ่ของการค้นพบนี้อย่างรวดเร็ว บางคนถึงกับเรียกมันว่าเป็นการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดแห่งศตวรรษที่ 20


ในปี 1962 Watson, Crick และ Wilkins ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์จากการค้นพบของพวกเขา ผู้เข้าร่วมคนที่สี่ของโครงการ โรซาลินด์ แฟรงคลิน เสียชีวิตในปี พ.ศ. 2501 และเป็นผลให้ไม่มีคุณสมบัติได้รับรางวัลอีกต่อไป วัตสันยังได้รับรางวัลอนุสาวรีย์ที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติอเมริกันในนิวยอร์กสำหรับการค้นพบของเขา เนื่องจากอนุสาวรีย์ดังกล่าวสร้างขึ้นเพื่อเป็นเกียรติแก่นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันเท่านั้น Crick และ Wilkins จึงถูกทิ้งไว้โดยไม่มีอนุสาวรีย์

วัตสันยังถือว่าเป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ อย่างไรก็ตาม หลายคนไม่ชอบเขาอย่างเปิดเผยในฐานะบุคคล James Watson มีส่วนเกี่ยวข้องกับเรื่องอื้อฉาวที่ค่อนข้างสูงหลายครั้ง หนึ่งในนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับงานของเขา - ความจริงก็คือในขณะที่ทำงานเกี่ยวกับแบบจำลอง DNA นั้น Watson และ Crick ใช้ข้อมูลที่ Rosalind Franklin ได้รับโดยไม่ได้รับอนุญาตจากเธอ นักวิทยาศาสตร์ทำงานค่อนข้างแข็งขันกับหุ้นส่วนของแฟรงคลิน วิลกินส์; โรซาลินด์เองอาจไม่รู้จนกระทั่งบั้นปลายชีวิตของเธอว่าการทดลองของเธอมีความสำคัญเพียงใดในการทำความเข้าใจโครงสร้างของ DNA


ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2499 ถึง พ.ศ. 2519 วัตสันทำงานที่แผนกชีววิทยาของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ในช่วงเวลานี้เขาสนใจเรื่องอณูชีววิทยาเป็นหลัก

ในปี พ.ศ. 2511 วัตสันได้รับตำแหน่งเป็นผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการโคลด์สปริงฮาร์เบอร์ในลองไอส์แลนด์ รัฐนิวยอร์ก ด้วยความพยายามของเขา คุณภาพของงานวิจัยในห้องปฏิบัติการเพิ่มขึ้นอย่างมาก และเงินทุนก็ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด วัตสันเองเกี่ยวข้องกับการวิจัยโรคมะเร็งเป็นหลักในช่วงเวลานี้ ระหว่างทาง เขาสร้างห้องปฏิบัติการภายใต้การควบคุมของเขาให้เป็นหนึ่งในศูนย์กลางชีววิทยาระดับโมเลกุลที่ดีที่สุดในโลก

ในปี 1994 วัตสันกลายเป็นประธานศูนย์วิจัยและในปี 2547 - อธิการบดี; ในปี 2550 เขาออกจากตำแหน่งหลังจากกล่าวถ้อยคำที่ไม่เป็นที่นิยมเกี่ยวกับการมีอยู่ของความเชื่อมโยงระหว่างระดับสติปัญญาและต้นกำเนิด

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2531 ถึง พ.ศ. 2535 วัตสันได้ร่วมมืออย่างแข็งขันกับสถาบันสุขภาพแห่งชาติ เพื่อช่วยพัฒนาโครงการจีโนมมนุษย์

วัตสันยังมีชื่อเสียงในเรื่องการแสดงความคิดเห็นที่ยั่วยุอย่างเปิดเผยและมักเป็นที่รังเกียจเกี่ยวกับเพื่อนร่วมงานของเขา เหนือสิ่งอื่นใด เขาพูดถึงแฟรงคลินในสุนทรพจน์ของเขา (หลังจากเธอเสียชีวิต) ข้อความของเขาจำนวนหนึ่งอาจถูกมองว่าเป็นการโจมตีกลุ่มรักร่วมเพศและคนอ้วน

,นักสรีรวิทยา,แพทย์

Francis Harry Compton Crick เป็นนักชีววิทยาโมเลกุลและนักพันธุศาสตร์ชาวอังกฤษ รางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ (1962 ร่วมกับเจมส์ ดิวอี วัตสัน และมอริซ วิลคินสัน)

ฟรานซิส คริกเกิด 8 มิถุนายน 1916 เมืองนอร์ธแฮมป์ตัน สหราชอาณาจักร ในครอบครัวของผู้ผลิตรองเท้าที่ประสบความสำเร็จ หลังจากที่ครอบครัวย้ายไปลอนดอน เขาเรียนที่ Mill Hill School ซึ่งเป็นที่ซึ่งความสามารถของเขาในด้านฟิสิกส์ เคมี และคณิตศาสตร์เกิดขึ้น ในปี 1937 หลังจากสำเร็จการศึกษาจากวิทยาลัยมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด Crick ได้รับปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต โดยปกป้องวิทยานิพนธ์ของเขาเกี่ยวกับความหนืดของน้ำที่อุณหภูมิสูง

ทุกครั้งที่เขียนบทความเรื่องต้นกำเนิดของชีวิต ฉันตัดสินใจว่าจะไม่เขียนอีกเลย...

กรี๊ด ฟรานซิส แฮร์รี่ คอมป์ตัน

ในปี 1939 ระหว่างช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 ฟรานซิส คริกเริ่มทำงานในห้องปฏิบัติการวิจัยของกรมกองทัพเรือ โดยทำงานในเหมืองใต้ทะเลลึก หลังจากสิ้นสุดสงคราม ขณะที่ทำงานในแผนกนี้ต่อไป ฉันก็คุ้นเคยกับหนังสือของ Erwin Schrödinger นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรียผู้โด่งดังเรื่อง “ชีวิตคืออะไร? ลักษณะทางกายภาพของเซลล์ที่มีชีวิต" (1944) ซึ่งมีการอธิบายเหตุการณ์ spatiotemporal ที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตจากมุมมองของฟิสิกส์และเคมี แนวคิดที่นำเสนอในหนังสือเล่มนี้มีอิทธิพลต่อ Crick มากจนเขาตั้งใจจะศึกษาฟิสิกส์ของอนุภาคจึงเปลี่ยนมาเรียนชีววิทยา

Crick เริ่มทำงานที่ Strangeway Laboratory ในเคมบริดจ์เมื่อปี 1947 โดยได้รับรางวัล Fellowship จากสภาวิจัยทางการแพทย์ โดยศึกษาชีววิทยา เคมีอินทรีย์ และเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ที่ใช้ในการกำหนดโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุล ความรู้ด้านชีววิทยาของเขาขยายตัวอย่างมากหลังจากย้ายในปี 1949 ไปที่ห้องปฏิบัติการ Cavendish Laboratory ที่มีชื่อเสียงในเคมบริดจ์ ซึ่งเป็นหนึ่งในศูนย์กลางชีววิทยาระดับโมเลกุลของโลก โดยที่ Francis Crick ได้ศึกษาโครงสร้างโมเลกุลของโปรตีนภายใต้การนำของ Max Ferdinand Perutz นักชีวเคมีผู้โด่งดัง เขาพยายามค้นหาพื้นฐานทางเคมีของพันธุกรรม ซึ่งเขาเชื่อว่าอาจอยู่ในกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA)

กระบวนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์มีความใกล้ชิดกันอย่างลึกซึ้ง บางครั้งเราเองก็ไม่รู้ว่ากำลังทำอะไรอยู่

กรี๊ด ฟรานซิส แฮร์รี่ คอมป์ตัน

ในช่วงเวลาเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ทำงานในสาขาเดียวกันพร้อมกับคริก ในปี 1950 นักชีววิทยาชาวอเมริกัน เออร์วิน ชาร์กาฟ แห่งมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย สรุปว่า DNA มีเบสไนโตรเจน 4 ตัวในปริมาณเท่ากัน ได้แก่ อะดีนีน ไทมีน กัวนีน และไซโตซีน เพื่อนร่วมงานชาวอังกฤษของ Crick M. Wilkins และ R. Franklin จาก King's College, University of London ได้ทำการศึกษาการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของโมเลกุล DNA

ในปีพ.ศ. 2494 เอฟ. คริกเริ่มวิจัยร่วมกับเจ. วัตสัน นักชีววิทยาหนุ่มชาวอเมริกันที่ห้องปฏิบัติการคาเวนดิช คริกและวัตสันใช้เวลาสองปีในการสร้างโครงสร้างเชิงพื้นที่ของโมเลกุล DNA จากผลงานในยุคแรกๆ ของ Chargaff, Wilkins และ Franklin และสร้างแบบจำลองจากลูกปัด เศษลวด และกระดาษแข็ง ตามแบบจำลองดีเอ็นเอของพวกเขา

ในลำดับนิวคลีโอไทด์ของ DNA ข้อมูลทางพันธุกรรมจะถูกบันทึก (เข้ารหัส) เกี่ยวกับคุณลักษณะทั้งหมดของสปีชีส์และคุณลักษณะของแต่ละบุคคล (บุคคล) - จีโนไทป์ของมัน DNA ควบคุมการสังเคราะห์ทางชีวภาพของส่วนประกอบของเซลล์และเนื้อเยื่อ และกำหนดกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตตลอดชีวิต เป็นเกลียวคู่ที่ประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์และฟอสเฟตสองสายที่เชื่อมต่อกันด้วยคู่เบสภายในเกลียว โดยมีอะดีนีนเชื่อมต่อกับไทมีนและกัวนีนกับไซโตซีน และฐานต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจน แบบจำลองวัตสัน-คริกช่วยให้นักวิจัยคนอื่นๆ เห็นภาพกระบวนการสังเคราะห์ดีเอ็นเอได้อย่างชัดเจน โมเลกุลทั้งสองเส้นแยกจากกันที่จุดพันธะไฮโดรเจน เช่น การเปิดซิป จากนั้นโมเลกุลใหม่จะถูกสังเคราะห์บนแต่ละครึ่งหนึ่งของโมเลกุลดีเอ็นเอเก่า ลำดับฐานทำหน้าที่เป็นแม่แบบหรือแม่แบบสำหรับโมเลกุลใหม่

ในปี 1953 พวกเขาสร้างแบบจำลอง DNA เสร็จสมบูรณ์ และ Francis Crick ได้รับปริญญาปรัชญาดุษฎีบัณฑิตจากเคมบริดจ์ โดยปกป้องวิทยานิพนธ์ของเขาเกี่ยวกับการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของโครงสร้างโปรตีน ในปี 1954 เขาทำงานเกี่ยวกับการถอดรหัสรหัสพันธุกรรม ในขั้นต้น Crick เป็นนักทฤษฎี โดยเริ่มต้นร่วมกับ S. Brenner เพื่อศึกษาการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมในแบคทีเรียในเซลล์ ซึ่งเป็นไวรัสที่แพร่ระบาดไปยังเซลล์แบคทีเรีย

ผมสามารถบอกชื่อวิทยาศาสตร์ได้สามสาขาซึ่งมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วมาก ประการแรก นี่คืออณูชีววิทยาและธรณีวิทยา ซึ่งมีการพัฒนาอย่างก้าวกระโดดในช่วง 15-20 ปีที่ผ่านมา พื้นที่ที่สามคือดาราศาสตร์ ซึ่งการพัฒนาที่สำคัญที่สุดคือการสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาจึงสามารถค้นพบปรากฏการณ์ที่ไม่คาดคิดและสำคัญมากมายในจักรวาล เช่น พัลซาร์ ควาซาร์ และ "หลุมดำ"

กรี๊ด ฟรานซิส แฮร์รี่ คอมป์ตัน

ในปี 1961 มีการค้นพบกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) สามประเภท: สารส่งสาร ไรโบโซมอล และการขนส่ง คริกและเพื่อนร่วมงานเสนอวิธีอ่านรหัสพันธุกรรม ตามทฤษฎีของ Crick นั้น Messenger RNA ได้รับข้อมูลทางพันธุกรรมจาก DNA ในนิวเคลียสของเซลล์และถ่ายโอนไปยังไรโบโซม ซึ่งเป็นบริเวณสังเคราะห์โปรตีนในไซโตพลาสซึมของเซลล์ Transfer RNA ถ่ายโอนกรดอะมิโนไปยังไรโบโซม เมสเซนเจอร์และไรโบโซมอลอาร์เอ็นเอซึ่งมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน ช่วยให้แน่ใจว่ากรดอะมิโนเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างโมเลกุลโปรตีนในลำดับที่ถูกต้อง รหัสพันธุกรรมประกอบด้วยฐานไนโตรเจนสามเท่าใน DNA และ RNA สำหรับกรดอะมิโนแต่ละตัวจาก 20 ตัว ยีนประกอบด้วยแฝดสามพื้นฐานจำนวนมาก ซึ่งคริกเรียกว่าโคดอน และพวกมันเหมือนกันในทุกสปีชีส์

ในปี 1962 คริก วิลกินส์ และวัตสันได้รับรางวัลโนเบล "สำหรับการค้นพบเกี่ยวกับโครงสร้างโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกและความสำคัญของการถ่ายทอดข้อมูลในระบบสิ่งมีชีวิต" ในปีที่เขาได้รับรางวัลโนเบล คริกได้เป็นหัวหน้าห้องปฏิบัติการทางชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ และเป็นสมาชิกชาวต่างชาติของสภาสถาบันซอล์กในซานดิเอโก (แคลิฟอร์เนีย) ในปี 1977 หลังจากย้ายไปซานดิเอโก ฟรานซิส ครีกหันมาทำการวิจัยในสาขาประสาทชีววิทยา โดยเฉพาะกลไกการมองเห็นและความฝัน

ในหนังสือของเขาเรื่อง Life as It Is: Its Origin and Nature (1981) นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตถึงความคล้ายคลึงกันอันน่าทึ่งของชีวิตทุกรูปแบบ โดยอ้างถึงการค้นพบทางอณูชีววิทยา บรรพชีวินวิทยา และจักรวาลวิทยา เขาแนะนำว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกอาจมีต้นกำเนิดมาจากจุลินทรีย์ที่กระจัดกระจายไปทั่วอวกาศจากดาวเคราะห์ดวงอื่น เขาและเพื่อนร่วมงานของเขา แอล. ออร์เจล เรียกทฤษฎีนี้ว่า "แพนสเปิร์เมียโดยตรง"

ฟรานซิส คริกมีอายุยืนยาว เขาเสียชีวิตเมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม พ.ศ. 2547 ในซานดิเอโก สหรัฐอเมริกา ขณะอายุ 88 ปี

ในช่วงชีวิตของเขา Crick ได้รับรางวัลและรางวัลมากมาย (S. L. Mayer Prize จาก French Academy of Sciences, 1961; Scientific Prize of the American Research Society, 1962; Royal Medal, 1972; John Singleton Copley Medal of the Royal Society, 1976) .

ฟรานซิส คริก – คำคม

ทุกครั้งที่เขียนบทความเรื่องต้นกำเนิดของชีวิต ฉันตัดสินใจว่าจะไม่เขียนอีกเลย...

กระบวนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์มีความใกล้ชิดกันอย่างลึกซึ้ง บางครั้งเราเองก็ไม่รู้ว่ากำลังทำอะไรอยู่

ผมสามารถบอกชื่อวิทยาศาสตร์ได้สามสาขาซึ่งมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วมาก ประการแรก นี่คืออณูชีววิทยาและธรณีวิทยา ซึ่งมีการพัฒนาอย่างก้าวกระโดดในช่วง 15-20 ปีที่ผ่านมา พื้นที่ที่สามคือดาราศาสตร์ ซึ่งการพัฒนาที่สำคัญที่สุดคือการสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาจึงสามารถค้นพบปรากฏการณ์ที่ไม่คาดคิดและสำคัญมากมายในจักรวาล เช่น พัลซาร์ ควาซาร์ และ "หลุมดำ"

DNA double helix มีอายุ 50 ปี!

ในวันเสาร์ที่ 28 กุมภาพันธ์ พ.ศ.2496 นักวิทยาศาสตร์หนุ่มสองคน เจ. วัตสัน และเอฟ. คริก ในร้านอาหารเล็กๆ อีเกิลในเคมบริดจ์ประกาศต่อฝูงชนรับประทานอาหารกลางวันว่าพวกเขาได้ค้นพบความลับของชีวิตแล้ว หลายปีต่อมา Odile ภรรยาของ F. Crick บอกว่าเธอไม่เชื่อเขาแน่นอนเมื่อเขากลับมาบ้านเขามักจะพูดแบบนั้น แต่กลับกลายเป็นว่านี่เป็นความผิดพลาด ครั้งนี้ไม่มีข้อผิดพลาด และด้วยคำกล่าวนี้ การปฏิวัติทางชีววิทยาจึงเริ่มต้นขึ้นและดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้

25 เมษายน 2496 ในนิตยสาร ธรรมชาติมีบทความสามบทความเกี่ยวกับโครงสร้างของกรดนิวคลีอิก หนึ่งในนั้นเขียนโดย J. Watson และ F. Crick โครงสร้างของโมเลกุล DNA ถูกเสนอในรูปแบบของเกลียวคู่ อีกสองคนเขียนโดย M. Wilkins, A. Stokes, G. Wilson, R. Franklin และ R. Gosling นำเสนอข้อมูลการทดลองที่ยืนยันโครงสร้างเกลียวของโมเลกุล DNA เรื่องราวของการค้นพบเกลียวคู่ของ DNA มีลักษณะคล้ายกับนวนิยายผจญภัยและสมควรได้รับบทสรุปโดยย่อเป็นอย่างน้อย

แนวคิดที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับธรรมชาติทางเคมีของยีนและหลักการเมทริกซ์ของการสืบพันธุ์ได้รับการกำหนดขึ้นอย่างชัดเจนครั้งแรกในปี พ.ศ. 2470 โดย N.K. โคลต์ซอฟ (1872–1940) นักเรียนของเขา N.V. Timofeev-Resovsky (1900–1981) ได้นำแนวคิดเหล่านี้มาพัฒนาเป็นหลักการของการจำลองสารพันธุกรรมซ้ำแบบคงที่ Max Delbrück นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน (1906–1981; รางวัลโนเบล 1969) ทำงานในช่วงกลางทศวรรษ 1930 ที่สถาบันเคมี Kaiser Wilhelm ในกรุงเบอร์ลิน ภายใต้อิทธิพลของ Timofeev-Resovsky เขาเริ่มสนใจชีววิทยามากจนลาออกจากฟิสิกส์และกลายเป็นนักชีววิทยา

เป็นเวลานานตามคำจำกัดความของชีวิตของเองเกลส์ นักชีววิทยาเชื่อว่าสารทางพันธุกรรมคือโปรตีนพิเศษบางชนิด ไม่มีใครคิดว่ากรดนิวคลีอิกจะเกี่ยวข้องกับยีนได้ - พวกมันดูเหมือนง่ายเกินไป สิ่งนี้ดำเนินต่อไปจนถึงปี 1944 เมื่อมีการค้นพบที่เปลี่ยนแปลงการพัฒนาทางชีววิทยาต่อไปอย่างสิ้นเชิง

ในปีนี้ บทความของ Oswald Avery, Colin McLeod และ McLean McCarthy ได้รับการตีพิมพ์ซึ่งแสดงให้เห็นว่าในโรคปอดบวม คุณสมบัติทางพันธุกรรมจะถูกถ่ายโอนจากแบคทีเรียตัวหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่งโดยใช้ DNA บริสุทธิ์ เช่น DNA เป็นสารพันธุกรรม McCarthy และ Avery แสดงให้เห็นว่าการรักษา DNA ด้วยเอนไซม์ย่อย DNA (DNase) ทำให้ DNA สูญเสียคุณสมบัติของยีน ยังไม่ชัดเจนว่าเหตุใดการค้นพบนี้จึงไม่ได้รับรางวัลโนเบล

ไม่นานก่อนหน้านั้น ในปี พ.ศ. 2483 แอล. พอลิง (พ.ศ. 2444-2537; รางวัลโนเบล พ.ศ. 2497 และ พ.ศ. 2505) และเอ็ม. เดลบรึคได้พัฒนาแนวคิดเรื่องการเสริมกันของโมเลกุลในปฏิกิริยาแอนติเจน-แอนติบอดี ในปีเดียวกันนั้น Pauling และ R. Corey แสดงให้เห็นว่าโซ่โพลีเปปไทด์สามารถสร้างโครงสร้างขดลวดได้ และต่อมาในปี 1951 Pauling ได้พัฒนาทฤษฎีที่ทำให้สามารถทำนายประเภทของรูปแบบเอ็กซ์เรย์สำหรับโครงสร้างขดลวดต่างๆ ได้

หลังจากการค้นพบเอเวอรี่ และคณะ แม้ว่าจะไม่โน้มน้าวผู้เสนอทฤษฎียีนโปรตีน แต่ก็ชัดเจนว่าจำเป็นต้องกำหนดโครงสร้างของ DNA ในบรรดาผู้ที่เข้าใจถึงความสำคัญของ DNA สำหรับชีววิทยา การแข่งขันเพื่อผลลัพธ์ได้เริ่มต้นขึ้นพร้อมกับการแข่งขันที่ดุเดือด

เครื่องเอ็กซเรย์ที่ใช้ในปี ค.ศ. 1940 เพื่อศึกษาโครงสร้างผลึกของกรดอะมิโนและเปปไทด์

ในปี พ.ศ. 2490–2493 จากการทดลองจำนวนมาก E. Chargaff ได้สร้างกฎการติดต่อระหว่างนิวคลีโอไทด์ใน DNA: จำนวนเบสของพิวรีนและไพริมิดีนจะเท่ากัน และจำนวนเบสของอะดีนีนเท่ากับจำนวนเบสของไทมีน และจำนวนเบสของกัวนีน เท่ากับจำนวนฐานไซโตซีน

งานโครงสร้างชิ้นแรก (S. Ferberg, 1949, 1952) แสดงให้เห็นว่า DNA มีโครงสร้างเป็นเกลียว ด้วยประสบการณ์ที่กว้างขวางในการกำหนดโครงสร้างของโปรตีนจากรูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ Pauling ไม่ต้องสงสัยเลยว่าสามารถแก้ปัญหาโครงสร้างของ DNA ได้อย่างรวดเร็วหากเขามีรูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ที่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม ไม่มีเลย และจากสิ่งที่เขาได้รับมา เขาก็ไม่สามารถตัดสินใจได้อย่างชัดเจนเพื่อสนับสนุนหนึ่งในโครงสร้างที่เป็นไปได้ ด้วยเหตุนี้ พอลลิงจึงรีบเผยแพร่ผลลัพธ์โดยรีบเลือกตัวเลือกที่ผิด: ในบทความที่ตีพิมพ์เมื่อต้นปี พ.ศ. 2496 เขาเสนอโครงสร้างในรูปแบบของเกลียวสามเกลียว ซึ่งฟอสเฟตที่ตกค้างก่อตัวเป็นแกนแข็ง และฐานไนโตรเจนจะอยู่ที่บริเวณรอบนอก

หลายปีต่อมา เมื่อนึกถึงประวัติศาสตร์ของการค้นพบโครงสร้างของ DNA วัตสันตั้งข้อสังเกตว่า "ไลนัส [พอลลิง] ไม่สมควรที่จะทำให้มันถูกต้อง เขาไม่ได้อ่านบทความหรือพูดคุยกับใครเลย ยิ่งกว่านั้น เขายังลืมรายงานของเขาเองกับDelbrück ซึ่งพูดถึงการเสริมกันของการจำลองแบบของยีน

เขาคิดว่าเขาสามารถเข้าใจโครงสร้างได้เพียงเพราะเขาฉลาดมาก”

เมื่อวัตสันและคริกเริ่มทำงานเกี่ยวกับโครงสร้างของ DNA มีคนรู้กันมากมายอยู่แล้ว

ยังคงต้องได้รับข้อมูลโครงสร้างเอ็กซ์เรย์ที่เชื่อถือได้ และตีความข้อมูลเหล่านั้นตามข้อมูลที่มีอยู่แล้วในขณะนั้น ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นได้อย่างไรมีการอธิบายไว้อย่างดีในหนังสือชื่อดัง "The Double Helix" ของ J. Watson แม้ว่าข้อเท็จจริงหลายประการในนั้นจะถูกนำเสนอตามอัตวิสัยก็ตาม

เจ. วัตสัน และ เอฟ. คริก ใกล้จะถึงการค้นพบครั้งยิ่งใหญ่

แน่นอนว่า ในการสร้างโมเดลเกลียวคู่นั้น จำเป็นต้องมีความรู้และสัญชาตญาณที่กว้างขวาง แต่หากไม่มีความบังเอิญหลายครั้ง แบบจำลองนี้อาจปรากฏขึ้นในอีกหลายเดือนต่อมา และผู้แต่งอาจเป็นนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ นี่คือตัวอย่างบางส่วน

โรซาลินด์ แฟรงคลิน (พ.ศ. 2463-2501) ซึ่งทำงานร่วมกับเอ็ม. วิลกินส์ (รางวัลโนเบล พ.ศ. 2505) ที่คิงส์คอลเลจ (ลอนดอน) ได้รับรูปแบบการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์คุณภาพสูงสุดจาก DNA แต่งานนี้เธอสนใจเพียงเล็กน้อย เธอคิดว่ามันเป็นเรื่องปกติและไม่รีบร้อนที่จะสรุปผล สิ่งนี้อำนวยความสะดวกด้วยความสัมพันธ์ที่ไม่ดีของเธอกับวิลกินส์

ในตอนต้นของปี พ.ศ. 2496 วิลกินส์โดยปราศจากความรู้ของอาร์. แฟรงคลิน ได้แสดงภาพเอ็กซ์เรย์ของเธอให้วัตสันเห็น นอกจากนี้ ในเดือนกุมภาพันธ์ของปีเดียวกัน Max Perutz ได้แสดงรายงานประจำปีของสภาวิจัยทางการแพทย์ให้วัตสันและคริกดู โดยทบทวนผลงานของพนักงานชั้นนำทุกคน รวมถึงอาร์. แฟรงคลิน นี่ก็เพียงพอแล้วสำหรับ F. Crick และ J. Watson ที่จะเข้าใจว่าโมเลกุล DNA ควรจะมีโครงสร้างอย่างไร ธรรมชาติการเอ็กซเรย์ DNA ที่ได้รับโดย R. Franklin

บทความโดย R. Franklin (กับนักเรียนของเธอ R. Gosling) เขียนในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2496 ในเวอร์ชันเริ่มต้นของบทความเธอได้อธิบายโครงสร้างของ DNA ในรูปแบบของเอนริเก้โคแอกเซียลสองตัวที่เลื่อนสัมพันธ์กันตามแนวแกน มีเบสไนโตรเจนอยู่ข้างในและมีฟอสเฟตอยู่ข้างนอก จากข้อมูลของเธอ ระยะห่างของเกลียว DNA ในรูปแบบ B (นั่นคือ ที่ความชื้นสัมพัทธ์ >70%) อยู่ที่ 3.4 นาโนเมตร และมีนิวคลีโอไทด์ 10 ตัวต่อเทิร์น แฟรงคลินไม่ได้สร้างแบบจำลองต่างจากวัตสันและคริก สำหรับเธอ DNA ไม่ใช่หัวข้อวิจัยที่น่าสนใจมากไปกว่าถ่านหินและคาร์บอน ซึ่งเธอเคยศึกษาในฝรั่งเศสก่อนที่จะมาเรียนที่ King's College

เมื่อได้เรียนรู้เกี่ยวกับโมเดล Watson-Crick แล้ว เธอจึงเสริมด้วยตนเองในบทความฉบับสุดท้ายว่า "ดังนั้น แนวคิดทั่วไปของเราจึงไม่ขัดแย้งกับโมเดล Watson-Crick ที่ให้ไว้ในบทความที่แล้ว" ซึ่งก็ไม่น่าแปลกใจเพราะ...

แบบจำลองนี้ขึ้นอยู่กับข้อมูลการทดลองของเธอ แต่ทั้งวัตสันและคริก แม้จะมีความสัมพันธ์ฉันมิตรมากที่สุดกับอาร์. แฟรงคลิน ไม่เคยบอกเธอถึงสิ่งที่พวกเขาพูดซ้ำในที่สาธารณะหลายครั้งหลายปีหลังจากการตายของเธอ - หากไม่มีข้อมูลของเธอ พวกเขาคงไม่สามารถสร้างแบบจำลองของพวกเขาได้

อาร์. แฟรงคลิน (ซ้ายสุด) ในการประชุมกับเพื่อนร่วมงานในปารีส

เมื่ออ่านบทความของ Watson และ Crick (ดังที่แสดงด้านล่าง) มีคนแปลกใจกับปริมาณที่น้อยและรูปแบบการเจียระไน ผู้เขียนตระหนักดีถึงความสำคัญของการค้นพบของพวกเขา และถึงกระนั้นก็จำกัดตัวเองอยู่เพียงคำอธิบายของแบบจำลองและข้อบ่งชี้สั้นๆ ว่า "จากการสันนิษฐาน ... การสร้างคู่ที่เฉพาะเจาะจง กลไกที่เป็นไปได้ในการคัดลอกสารพันธุกรรมจะตามมาทันที ” ตัวแบบนั้นถูกถ่ายราวกับว่า "อยู่ในอากาศ" - ไม่มีข้อบ่งชี้ว่าได้มาอย่างไร ไม่ได้ระบุคุณลักษณะเชิงโครงสร้างของมันไว้ ยกเว้นระยะพิทช์และจำนวนนิวคลีโอไทด์ต่อระยะพิทช์ของเกลียว การก่อตัวของคู่นั้นไม่ได้อธิบายไว้อย่างชัดเจนเพราะว่า ในเวลานั้น มีการใช้สองระบบในการนับเลขอะตอมในไพริมิดีน บทความนี้มีภาพประกอบเพียงภาพวาดเดียวที่ทำโดยภรรยาของ F. Crick อย่างไรก็ตาม สำหรับนักชีววิทยาทั่วไป บทความของวิลกินส์และแฟรงคลินซึ่งมีข้อมูลทางผลึกศาสตร์มากเกินไปนั้นเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจ แต่บทความของวัตสันและคริกก็เข้าใจได้สำหรับทุกคน

ต่อมาทั้งวัตสันและคริกยอมรับว่าพวกเขากลัวที่จะนำเสนอรายละเอียดทั้งหมดในบทความแรก ซึ่งจัดทำในรายงานฉบับที่สองชื่อ "ผลสืบเนื่องทางพันธุกรรมจากโครงสร้างของ DNA" และตีพิมพ์ใน ธรรมชาติวันที่ 30 พฤษภาคม ปีเดียวกัน โดยให้เหตุผลสำหรับแบบจำลอง ขนาดและรายละเอียดทั้งหมดของโครงสร้าง DNA รูปแบบของการก่อตัวของสายโซ่และการจับคู่เบส และอภิปรายถึงผลกระทบต่างๆ ต่อพันธุกรรม

ลักษณะและน้ำเสียงของการนำเสนอบ่งชี้ว่าผู้เขียนค่อนข้างมั่นใจในความถูกต้องและความสำคัญของการค้นพบ จริงอยู่ พวกเขาเชื่อมต่อคู่ G-C ด้วยพันธะไฮโดรเจนเพียงสองตัว แต่อีกหนึ่งปีต่อมาในบทความเกี่ยวกับระเบียบวิธี พวกเขาระบุว่าเป็นไปได้สามพันธะ ในไม่ช้า Pauling ก็ยืนยันเรื่องนี้ด้วยการคำนวณ

ในช่วงกลางทศวรรษ 1970 F. Sanger (เกิดปี 1918; รางวัลโนเบลในปี 1958 และ 1980) ซึ่งทำงานที่ Cambridge เช่นกัน ได้พัฒนาวิธีการหาลำดับนิวคลีโอไทด์ใน DNA แซงเจอร์ใช้มันเพื่อกำหนดลำดับของเบส 5386 ที่ประกอบเป็นจีโนมของแบคทีริโอฟาจ jX174 อย่างไรก็ตาม จีโนมของฟาจนี้เป็นข้อยกเว้นที่หาได้ยาก เนื่องจากเป็น DNA สายเดี่ยว
ยุคปัจจุบันของจีโนมเริ่มต้นขึ้นในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2538 เมื่อเจ.เค. Venter ประกาศการถอดรหัสจีโนมแรกของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว - แบคทีเรีย ฮีโมฟิลัส อินฟลูเอนซา- ขณะนี้จีโนมของสิ่งมีชีวิตประมาณ 100 ชนิดได้รับการถอดรหัสแล้ว

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์คิดว่าทุกสิ่งในเซลล์ถูกกำหนดโดยลำดับของเบสใน DNA แต่ดูเหมือนว่าชีวิตจะซับซ้อนกว่ามาก
เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า DNA มักจะมีรูปร่างอื่นที่ไม่ใช่เกลียวคู่ของวัตสัน-คริก กว่า 20 ปีที่แล้วมีสิ่งที่เรียกว่าโครงสร้าง Z-helical ของ DNA ถูกค้นพบในการทดลองในห้องปฏิบัติการ นี่เป็นเกลียวคู่เช่นกัน แต่บิดไปในทิศทางตรงกันข้ามเมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างแบบคลาสสิก จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ เชื่อกันว่า Z-DNA ไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้กลุ่มนักวิจัยจากสถาบันหัวใจ ปอด และเลือดแห่งชาติ (สหรัฐอเมริกา) ค้นพบว่าหนึ่งในยีนของระบบภูมิคุ้มกันนั้นถูกกระตุ้นการทำงานเท่านั้น เมื่อส่วนหนึ่งของลำดับการควบคุมอยู่ในรูปตัว Z ขณะนี้สันนิษฐานว่าการก่อตัวชั่วคราวของรูปแบบ Z อาจเป็นตัวเชื่อมโยงที่จำเป็นในการควบคุมการแสดงออกของยีนจำนวนมาก ในบางกรณี พบว่าโปรตีนของไวรัสจับกับ Z-DNA และทำให้เซลล์เสียหาย

นอกจากโครงสร้างที่เป็นเกลียวแล้ว DNA ยังสามารถสร้างวงแหวนบิดที่รู้จักกันดีในโปรคาริโอตและไวรัสบางชนิดได้

เมื่อปีที่แล้ว S. Nidle จากสถาบันวิจัยมะเร็ง (ลอนดอน) ค้นพบว่าปลายโครโมโซมที่ไม่ปกติ เช่น เทโลเมียร์ ซึ่งเป็นสายดีเอ็นเอเส้นเดียว สามารถพับเป็นโครงสร้างที่สม่ำเสมอมาก ซึ่งชวนให้นึกถึงใบพัด) โครงสร้างที่คล้ายกันนี้พบในบริเวณอื่นๆ ของโครโมโซม และถูกเรียกว่า G-quadruplexes เนื่องจากพวกมันถูกสร้างขึ้นจากบริเวณของ DNA ที่อุดมไปด้วยกัวนีน

เห็นได้ชัดว่าโครงสร้างดังกล่าวช่วยให้ส่วน DNA ที่เกิดขึ้นมีความเสถียร พบ G-quadruplexes ตัวหนึ่งติดกับยีนโดยตรง ซี-MYCการกระตุ้นซึ่งทำให้เกิดมะเร็ง ในกรณีนี้ มันสามารถป้องกันไม่ให้โปรตีนกระตุ้นการทำงานของยีนจับกับ DNA และนักวิจัยได้เริ่มค้นหายาที่ทำให้โครงสร้างของ G-quadruplexes มีความเสถียรแล้ว โดยหวังว่ายาเหล่านี้จะช่วยต่อสู้กับมะเร็ง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ไม่เพียงแต่ค้นพบความสามารถของโมเลกุล DNA ในการสร้างโครงสร้างอื่นนอกเหนือจากเกลียวคู่แบบคลาสสิกเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์ต้องประหลาดใจเมื่อโมเลกุล DNA ในนิวเคลียสของเซลล์มีการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องราวกับกำลัง "เต้นรำ"

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่า DNA ก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนกับโปรตีนฮิสโตนในนิวเคลียสกับโปรทามีนในสเปิร์ม อย่างไรก็ตาม คอมเพล็กซ์เหล่านี้ถือว่าแข็งแกร่งและคงที่ ด้วยการใช้เทคโนโลยีวิดีโอสมัยใหม่ ทำให้สามารถถ่ายทำไดนามิกของคอมเพล็กซ์เหล่านี้ได้แบบเรียลไทม์ ปรากฎว่าโมเลกุล DNA สร้างการเชื่อมต่ออย่างรวดเร็วระหว่างกันอย่างต่อเนื่อง และมีโปรตีนหลายชนิดที่วนเวียนอยู่รอบๆ DNA เช่น แมลงวัน โปรตีนบางชนิดเคลื่อนที่เร็วมากจนเดินทางจากนิวเคลียสด้านหนึ่งไปยังอีกนิวเคลียสภายใน 5 วินาที แม้แต่ฮิสโตน H1 ซึ่งมีพันธะกับโมเลกุล DNA อย่างแน่นหนาที่สุด ก็ยังแยกตัวออกและเชื่อมต่อใหม่ทุกนาที การเชื่อมต่อที่ไม่สอดคล้องกันนี้ช่วยให้เซลล์ควบคุมการทำงานของยีนได้ - DNA จะตรวจสอบการมีอยู่ของปัจจัยการถอดรหัสและโปรตีนควบคุมอื่น ๆ ในสภาพแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง

นิวเคลียสซึ่งถือเป็นการก่อตัวที่ค่อนข้างคงที่ซึ่งเป็นที่เก็บข้อมูลทางพันธุกรรม - มีชีวิตที่สดใสจริง ๆ และความเป็นอยู่ที่ดีของเซลล์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการออกแบบท่าเต้นของส่วนประกอบต่างๆ โรคของมนุษย์บางชนิดอาจเกิดจากการหยุดชะงักในการประสานงานของการเต้นรำแบบโมเลกุลเหล่านี้

เห็นได้ชัดว่าด้วยการจัดระเบียบชีวิตของนิวเคลียสส่วนต่าง ๆ ของมันจึงไม่เท่ากัน - "นักเต้น" ที่กระตือรือร้นที่สุดควรอยู่ใกล้กับศูนย์กลางมากขึ้นและส่วนที่มีความกระตือรือร้นน้อยที่สุดควรอยู่ใกล้กับกำแพงมากขึ้น และมันก็ปรากฏออกมา ตัวอย่างเช่น ในมนุษย์ โครโมโซม 18 ซึ่งมียีนที่ทำงานอยู่เพียงไม่กี่ยีน จะตั้งอยู่ใกล้กับขอบนิวเคลียสเสมอ และโครโมโซม 19 ซึ่งมียีนที่ทำงานอยู่เต็มก็จะอยู่ใกล้ศูนย์กลางเสมอ ยิ่งไปกว่านั้น การเคลื่อนไหวของโครมาตินและโครโมโซม และแม้กระทั่งตำแหน่งสัมพัทธ์ของโครโมโซม ก็ดูเหมือนจะส่งผลต่อการทำงานของยีนของมันด้วย ดังนั้นตำแหน่งที่ใกล้ชิดของโครโมโซม 12, 14 และ 15 ในนิวเคลียสของเซลล์มะเร็งต่อมน้ำเหลืองของหนูจึงถือเป็นปัจจัยที่มีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ให้เป็นมะเร็ง

ครึ่งศตวรรษที่ผ่านมาในด้านชีววิทยากลายเป็นยุคของ DNA ในทศวรรษ 1960 รหัสพันธุกรรมถูกถอดรหัสในปี 1970 ได้รับดีเอ็นเอรีคอมบิแนนท์และมีการพัฒนาวิธีการหาลำดับในช่วงทศวรรษ 1980

ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) ได้รับการพัฒนา และโครงการจีโนมมนุษย์เปิดตัวในปี 1990 ดับเบิลยู กิลเบิร์ต เพื่อนและเพื่อนร่วมงานคนหนึ่งของวัตสัน เชื่อว่าอณูชีววิทยาแบบดั้งเดิมได้ตายไปแล้ว บัดนี้ทุกสิ่งสามารถพบได้โดยการศึกษาจีโนม

F. Crick ในหมู่เจ้าหน้าที่ของห้องปฏิบัติการชีววิทยาโมเลกุลในเคมบริดจ์

ตอนนี้ เมื่อดูเอกสารของวัตสันและคริกเมื่อ 50 ปีที่แล้ว มีคนแปลกใจว่าสมมติฐานหลายประการกลายเป็นจริงหรือใกล้เคียงกับความจริง ท้ายที่สุดแล้ว แทบไม่มีข้อมูลการทดลองเลย สำหรับผู้เขียนเอง นักวิทยาศาสตร์ทั้งสองกำลังเฉลิมฉลองวันครบรอบปีที่ห้าสิบของการค้นพบโครงสร้างของ DNA ซึ่งขณะนี้ทำงานอย่างแข็งขันในสาขาชีววิทยาต่างๆ เจ. วัตสันเป็นหนึ่งในผู้ริเริ่มโครงการจีโนมมนุษย์และยังคงทำงานในด้านอณูชีววิทยา และเอฟ. คริกได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับธรรมชาติของจิตสำนึกเมื่อต้นปี พ.ศ. 2546
เจ.ดี. วัตสัน,
เอฟ.จี.เค. กรี๊ด

หน่วยโครงสร้างโมเลกุลของสภาวิจัยทางการแพทย์, ห้องทดลองคาเวนดิช, เคมบริดจ์ 25 เมษายน พ.ศ. 2496

โครงสร้างโมเลกุลของกรดนิวคลีอิก
เราต้องการเสนอแบบจำลองโครงสร้างของเกลือดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) โครงสร้างนี้มีคุณสมบัติใหม่ที่น่าสนใจในด้านชีววิทยา
โครงสร้างของกรดนิวคลีอิกได้รับการเสนอโดยพอลลิงและคอเรย์แล้ว พวกเขากรุณาอนุญาตให้เราตรวจสอบต้นฉบับของบทความก่อนที่จะตีพิมพ์ แบบจำลองประกอบด้วยโซ่สามเส้นที่พันกันโดยมีฟอสเฟตอยู่ใกล้กับแกนเกลียวและฐานไนโตรเจนที่ขอบ ในความเห็นของเรา โครงสร้างนี้ไม่น่าพอใจด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรก เราเชื่อว่าวัสดุที่อยู่ระหว่างการศึกษาซึ่งทำให้เกิดการสะท้อนของรังสีเอกซ์นั้นเป็นเกลือไม่ใช่กรดอิสระ หากไม่มีอะตอมไฮโดรเจนที่เป็นกรด ก็ไม่ชัดเจนว่าแรงใดที่สามารถรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างดังกล่าวได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกลุ่มฟอสเฟตที่มีประจุลบใกล้กับแกนของมันจะผลักกัน ประการที่สอง ระยะทาง van der Waals บางช่วงมีขนาดเล็กเกินไป
เราต้องการเสนอโครงสร้างเกลือของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง โครงสร้างนี้ประกอบด้วยโซ่เกลียวสองเส้นที่พันรอบแกนร่วม เราดำเนินการตามสมมติฐานตามปกติ กล่าวคือ แต่ละสายถูกสร้างขึ้นด้วยเรซิดิว b-D-ดีออกซีไรโบฟูราโนสที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะขนาด 3",5" โซ่เหล่านี้ (แต่ไม่ใช่ฐาน) เชื่อมต่อกันด้วยพันธะ (สีย้อม) ซึ่งตั้งฉากกับแกนของเกลียว โซ่ทั้งสองประกอบกันเป็นเกลียวทางขวา แต่ต้องขอบคุณสีย้อมที่ทำให้พวกมันมีทิศทางตรงกันข้าม แต่ละเกลียวจะชวนให้นึกถึง Model No. 1 ของ Ferberg เล็กน้อย โดยที่ฐานจะอยู่ที่ด้านในของเกลียวและมีฟอสเฟตอยู่ด้านนอก โครงร่างของน้ำตาลและอะตอมที่อยู่ใกล้น้ำตาลนั้นใกล้เคียงกับ "โครงร่างมาตรฐาน" ของเฟอร์เบิร์ก ซึ่งน้ำตาลจะตั้งฉากกับฐานที่เกี่ยวข้องโดยประมาณ สิ่งตกค้างบนแต่ละโซ่จะเพิ่มขึ้น 3.4 A ในทิศทาง z- เราสันนิษฐานว่ามุมระหว่างสิ่งตกค้างที่อยู่ติดกันคือ 36° ดังนั้นโครงสร้างนี้จึงถูกทำซ้ำทุกๆ 10 สิ่งตกค้าง นั่นคือ
ถึง 34 A ระยะห่างจากแกนถึงอะตอมฟอสฟอรัสคือ 10 A เนื่องจากฟอสเฟตตั้งอยู่ด้านนอกจึงสามารถเข้าถึงแคตไอออนได้ง่าย
โครงสร้างทั้งหมดเปิดอยู่และมีน้ำค่อนข้างมาก เมื่อปริมาณน้ำลดลง คุณสามารถคาดหวังได้ว่าฐานจะเอียงไปบ้างและโครงสร้างทั้งหมดจะมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น zคุณลักษณะใหม่ของโครงสร้างคือวิธีที่โซ่ยึดเข้าด้วยกันด้วยฐานพิวรีนและไพริมิดีน
ระนาบของฐานตั้งฉากกับแกนของเกลียว พวกมันเชื่อมต่อกันเป็นคู่ โดยฐานหนึ่งบนโซ่ที่ 1 เชื่อมกับฐานหนึ่งบนโซ่ที่ 2 โดยที่ฐานเหล่านี้จะอยู่เคียงข้างกันและมีลักษณะเหมือนกัน
กล่าวอีกนัยหนึ่ง ถ้าอะดีนีนเป็นสมาชิกคู่หนึ่งในสายโซ่ใดๆ ดังนั้นโดยการสันนิษฐานนี้ สมาชิกอีกคนหนึ่งของคู่จะต้องเป็นไทมีน เช่นเดียวกับกัวนีนและไซโตซีน
ลำดับฐานบนห่วงโซ่เดียวดูเหมือนจะไม่มีขีดจำกัด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสามารถสร้างคู่เบสได้เพียงบางคู่เท่านั้น เมื่อพิจารณาจากลำดับฐานของสายโซ่หนึ่ง ลำดับฐานของสายโซ่อีกเส้นหนึ่งจึงถูกกำหนดโดยอัตโนมัติ
มีการค้นพบเชิงทดลองว่าใน DNA อัตราส่วนของจำนวนอะดีนีนต่อจำนวนไทมีนและจำนวนกัวนีนต่อจำนวนไซโตไซน์นั้นอยู่ใกล้กันเสมอ
อาจเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างโครงสร้างดังกล่าวด้วยน้ำตาลแทนดีออกซีไรโบสเพราะว่า
อะตอมออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นทำให้ระยะห่างของฟาน เดอร์ วาลส์น้อยเกินไป
ข้อมูลการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกที่เผยแพร่จนถึงปัจจุบันไม่เพียงพอที่จะทดสอบแบบจำลองของเราอย่างเข้มงวด เท่าที่เราสามารถตัดสินได้ มีความสอดคล้องกับข้อมูลการทดลองโดยประมาณ แต่ไม่สามารถพิจารณาว่าจะพิสูจน์ได้จนกว่าจะเปรียบเทียบกับข้อมูลการทดลองที่แม่นยำยิ่งขึ้น บางส่วนมีระบุไว้ในบทความต่อไปนี้ เราไม่ได้ตระหนักถึงรายละเอียดของผลลัพธ์ที่นำเสนอในนั้นเมื่อเราสร้างโครงสร้างของเรา ซึ่งมีพื้นฐานมาจากข้อมูลการทดลองที่เผยแพร่และการพิจารณาสเตอริโอเคมีเป็นหลัก แต่ไม่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น
ควรสังเกตว่าจากการสร้างคู่ที่เฉพาะเจาะจงที่เราตั้งสมมติฐานไว้ กลไกที่เป็นไปได้ในการคัดลอกสารพันธุกรรมจะตามมาทันที

* Georgy Antonovich Gamov (2447-2511 อพยพไปสหรัฐอเมริกาในปี 2476) - หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดแห่งศตวรรษที่ 20 เขาเป็นผู้เขียนทฤษฎีการสลายตัวของทีต้าและผลกระทบของอุโมงค์ในกลศาสตร์ควอนตัม