Sir Francis Crick  
Spoluobjevitel dvojšroubovice DNA Sir Francis Crick zemřel 29. července. Ze skupiny čtyř vědců, kteří se podíleli na jednom z největších objevů minulého století nyní žijí jen dva.

Spoluobjevitel DNA dvojšroubovice Sir Francis Crick zemřel 29. července ve věku osmdesáti osmi let. Ze skupiny čtyř vědců, kteří se podíleli na jednom z největších objevů minulého století nyní žijí jen dva – Jim Watson a Maurice Wilkins. Rosalyn Franklinová zemřela již v roce 1958.

DNA (deoxyribonukleová kyselina) byla objevena v osmdesátých letech devatenáctého  století švýcarským lékařem Miescherem, který analyzoval obvazy nasáklé hnisem. Delší dobu nebyla DNA studována, protože se nedařilo připravit dostatečně čisté vzorky.

Začátkem dvacátého století je DNA analyzována a je zjištěno její složení ze sacharidu (2-deoxy-D-ribosy), zbytku kyseliny fosforečné a čtyř bází (adeninu, guaninu, thyminu a cytosinu). Je rozluštěna struktura bází, ale role a stavba DNA zůstávají stále neznámé.

V roce 1928 F. Griffith provedl své známé transformační pokusy s bakteriemi a vědci se pokoušeli najít povahu látky, která transformaci způsobuje. Po mnoha letech pokusů Avery, McLeod a McCarthy prokázali, že onou transformující látkou je právě DNA. V té době začíná pravý hon na strukturu DNA, jejíž úloha jakožto nositele dědičnosti byla odhalena.

V padesátých letech se výzkum v biochemii odvíjel dvěma hlavními cestami. První cesta byla založena na biologickém přístupu, v oblasti studia genetiky tedy na klasické dědičnosti, založené brněnským mnichem Johannem Gregorem Mendelem. Druhý přístup byl více chemický, stojící na studiu struktur biomolekul pomocí tehdejších metod fyzikální a organické chemie. Rozluštit  stavbu DNA se snažili vědci obou skupin.

Odhalení struktury DNA
Náhoda svedla dva představitele obou proudů dohromady. V Cambridgi na pracovišti Maxe Perutze se setkávají dva tehdy mladí vědci, James Watson a Francis Crick. Watson je Američan vycházející z biologické školy, Crick je Brit studující rentgenovou strukturní analýzu.

Shrňme poznatky, které byly dostupné začátkem padesátých let:

 Co bylo známo o DNA:

  • Struktura stavebních kamenů
  • Struktura větších stavebních celků - nukleotidů a téměř jistá byla i vazba mezi nimi (práce A. Todda)
  • Byla navržena teorie aperiodického kódování informace a komplementarity (Delbrück, Pauling)
  • Poměr bází v DNA - Chargaffova pravidla - A=T a G=C, nezávisle na zdroji DNA

Co bylo známo o proteinech

  •  Byla navržena struktura alfa-helixu (Pauling)
  • Byla rozpoznána úloha slabých interakcí v bílkovinách - vodíkové vazby (Pauling)

Co známo nebylo:

  •  Sekvence peptidů či proteinů (první až v roce 1955 - Sanger)
  • Sekvence DNA (Sanger, Maxam, Gilbert, sedmdesátá léta)
  • Experimentálně potvrzená prostorová struktura proteinu (prvním byl myoglobin v roce 1957 - Perutz a Kendrew)

Z experimentálních metod se jako nejslibnější jevila rentgenová strukturní analýza. S DNA byl ale problém, resp. více problémů. Zaprvé nebylo možné ji připravit čistou a za druhé nekrystalizovala, takže bylo nutné použít pouze vláken. Přesto se ale Rosalyn Franklinové podařilo změřit difrakční vzor DNA:



Snad nejblíž rozluštění struktury DNA stál (bez překvapení) Linus Pauling. Sestrojil trojšroubovicový model splňující sterické nároky atomů, ale nevysvětloval Chargaffova pravidla a kyselost DNA. Pauling  ale neznal difraktogramy Franklinové.


Naproti tomu Watson a Crick tyto difraktogramy díky Maurici Wilkinsovi znali a z difraktogramu vyvodili helicitu molekuly a opakující se motiv po 0,2 nm. Též se dověděli více o stabilních tautomerech bází (Donohue) a na základě Watsonovy ideje o páru, který je tak důležitý v biologii a s pomocí Chargaffových pravidel sestavují model DNA. Tím je onen známý dvojitý helix s antiparalelní orientací obou řetězců, s bázemi uvnitř molekuly, kde se párují A-T a G-C pomocí vodíkových vazeb a s hlavním řetězcem orientovaným do okolí:




Tím ovšem příběh DNA nekončí, ba naopak - začíná. S odhalením struktury se začalo pracovat na objasnění mechanismů replikace, translace a transkripce, byl rozluštěn genetický kód, začalo genetické inženýrství, DNA testy paternity a identifikace podezřelých, byla objevena PCR a metody rychlého sekvenování atd….

Sir Francis Crick se po objevu struktury DNA podílel na rozluštění genetického kódu. Koncem sedmdesátých let odešel do USA, kde se v posledních letech zabýval mechanismem paměti.
Doufejme, že také ve dvacátém prvním století se vyskytnou vědci jeho formátu.


 

Datum: 31.07.2004
Tisk článku


Diskuze:

DNA

Josef,2007-07-19 12:42:40

Prosím o informaci, v kterém roce a kým byl rozluštěn genetický kod.

Děkuji Josef

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace