В 1951 году Джеймс Уотсон и Френсис Крик стали работать вместе в Кембриджском университете. Мир уже узнал о существовании ДНК и ее примерном составе. Ученые понимали, что молекула ДНК состоит из четырех фрагментов в сочетании с сахаром и фосфорной кислотой, равным количеством аденина и тимина, а также гуанина и цитозина. Однако структура этого понятия была неизвестна. Джеймс Уотсон и Френсис Крик занялись изучением этого вопроса.
Конечно, вопрос структуры и состава ДНК интересовал не только Уотсона и Крика. Исследования в этой области проводили несколько групп ученых. Морис Уилкинс и Розалинд Франклин – в Лондоне, Лайнус Полинг – в Калифорнии. Крик и Уотсон не испугались весьма серьезной конкуренции, однако первые их попытки оказались не самыми успешными. Первая модель ДНК, которую они разработали, состояла из трех цепочек с фосфатными остовами по центру.
Первая модель ДНК, разработанная Уотсоном и Криком, состояла из трех цепочек с фосфатными остовами в середине. Розалинда Франклин высмеяла начинающих в этой области ученых, так как была уверена, что фосфорная кислота не может располагаться по центру, а должна быть на внешней стороне. Лоуренс Брэгг, координирующий работу ученых, запретил им дальше развивать эту тему. Однако вскоре он передумал, причиной тому была научная гонка. Лоуренс Брэгг узнал, что Лайнус Полинг создал свою модель ДНК. Согласно его версии ДНК выглядела как тройная спираль и что немаловажно фосфатные остовы в ней находились посередине, как предполагали Уотсон и Крик. Ученые возобновили свои исследования.
Джеймс Уотсон приезжал в Лондон, чтобы поговорить с коллегами в этой области. Розалинда Франклин отрицала спиралевидную форму молекулы ДНК, в то время как ее напарник Морис Уилкинс показал Уотсону рентгеновский снимок – знаменитую «Фотографию – 51». На ее создание ушло 60 часов. Ученая положила в специальную камеру кристаллизованный образец ДНК, на который были направлены рентгеновские лучи. Они отскакивали от объекта на пленку и по истечении длительного времени сформировали на пленке очертания молекулы ДНК. Для увидевшего снимок Джеймса Уотсона форма спирали была очевидна. 21 февраля 1953 года Джеймс Уотсон и Френсис Крик предложили новую структурную модель ДНК.
Однако очертания были не единственной загадкой, которую поставила ДНК перед ученым сообществом. Черные пятна на фотографии – те самые «кирпичики», которые лежали в основании молекулы, необходимо было разложить на формулы. После изучения последней литературы на эту тему Уотсон осознал, что элементы соединяются парами: аденин с тимином, цитозин с гуанином, а по краям располагаются сахар и фосфорная кислота. Это стало объяснением равного количества изучаемых веществ в любой молекуле ДНК. При условии, что у каждого кирпичика есть пара, при делении молекула делится пополам и образует копию с точно такой же генетической начинкой.
Когда результаты увидели лондонские коллеги, они сразу сопоставили их со снимками и подтвердили правильность теории. Полинг не увидел в новой информации противоречий своей теории тройной спирали, однако со временем они оказались очевидными. В 1962 году в научном журнале Nature вышла статья Крика и Уотсона одновременно с материалами Уилкинса и Франклин. Научная гонка превратилась в совместное достижение. Уотсону, Крику и Уилкинсу вручили Нобелевскую премию, Франклин не успела получить награду, так как скончалась в 1958 году.
Сегодня генетика превратилась в невероятно перспективную научную сферу, где, несмотря на большое количество исследований, остается множество вопросов и загадок. Однако открытие структуры и состава ДНК до сих пор остается знаковым событием в этой области.
Материал подготовлен по данным из открытых источников.
Фото на странице и на главной странице сайта: Sangharsh Lohakare / Фотобанк Unsplash
