frases inéditas de la vida. Orígenes: Cold Spring: Ideas: Watson Crick &papel

 

 

La estructura es una cuestión abierta, y su contenido de agua es más bien alta. A contenidos de agua más bajos que lo haríamos esperan que las bases para inclinar de manera que la estructura podría ser más compacto.  
 
La característica novedosa de la estructura es la manera en que las dos cadenas se mantienen unidas por las bases de purina y pirimidina. Los planos de la bases son perpendiculares al eje de la fibra. Ellos se unen en pares, una sola base de una cadena que se hydroden-unidos a un solo la base de la otra cadena, de modo que los dos se encuentran uno al lado del otro con idéntico coordenadas z. Uno de los pares debe ser una purina y el otro una pirimidina para la unión a ocurrir. Los enlaces de hidrógeno se hacen como sigue: posición de purina a pirimidina 1 posición 1, posición de purina 6 de pirimidina posición 6.  

 

Si se supone que el bases sólo se producen en la estructura en las formas tautoméricas más plausibles (Es decir, con el ceto en lugar de las configuraciones de enol) que se encuentra que sólo los pares específicos de bases pueden unirse entre sí.   Estos pares son: adenina (purina) con timina (pirimidina), y guanina (purina) con la citosina (pirimidina) (9)   .  

 

En otras palabras, si una adenina forma un miembro de un par, en cualquiera de las cadenas, a continuación, en estos supuestos el otro miembro debe ser timina, de manera similar a la guanina y citosina. La secuencia de bases en una sola cadena no parece estar restringida de ninguna manera. Sin embargo, si sólo los pares específicos de bases se pueden formar, se sigue que si se da la secuencia de bases en una cadena, entonces el secuencia de la otra cadena se determina automáticamente.  
 
  Se ha encontrado experimentalmente (10)     3,4   que la relación de las cantidades de adenina a timina, y la relación de guanina con citosina, son siempre muy cercano a la unidad de desoxirribosa nucleico ácido.  
 
Probablemente es imposible construir esta estructura con un azúcar ribosa en lugar de la desoxirribosa, como el átomo de oxígeno adicional haría demasiado cerca un van der Waals contacto.  
 
El publicado previamente de rayos X Data5, 6 en el ácido desoxirribonucleico son insuficientes para una prueba rigurosa de nuestra estructura. Por lo que podemos decir, es más o menos compatible con el experimental datos, sino que debe considerarse como no probada hasta que se haya comprobado contra resultados más exactos.   Algunos de éstos se dan en la las siguientes comunicaciones (11)   . Estábamos   no tanto de los detalles de los resultados presentados allí cuando ideamos nuestra estructura (12)   , Que se apoya principalmente aunque no exclusivamente en publicada datos experimentales y argumentos estereoquímicos.  
 
  Lo No se nos escapa      (13)   que el apareamiento específico que hemos postulado sugiere inmediatamente un posible mecanismo para copiar el material genético.  
 
Todos los detalles de la estructura, incluyendo las condiciones asumidas en la construcción que, junto con un conjunto de coordenadas para los átomos,   voluntad publicación en otra parte (14)   .  
 
Estamos en deuda el Dr. Jerry Donohue para el consejo y la crítica constante, sobre todo en distancias interatómicas.   También se nos ha estimulado por el conocimiento de la naturaleza general de los resultados experimentales no publicados y las ideas del Dr. MHF Wilkins, Dr. RE Franklin y sus compañeros de trabajo en el Kings College de Londres      (15)   . Uno de nosotros (JDW) ha sido ayudado por una beca de la National Fundación para la Parálisis Infantil.  
 
 
1 Pauling, L., y Corey, RB, Naturaleza, 171, 346 (1953); Proc. EE.UU. nacional. Acad. Sci., 39, 84 (1953).  
2 Furberg, S., Acta Chem.. Scand., 6, 634 (1952).  
3 Chargaff, E., para referencias ver Zamenhof, S., Brawerman, G., y Chargaff, E., Biochim. et Biophys. Acta, 9, 402 (1952).  
4 Wyatt, R. G., J. Gen. Physiol., 36, 201 (1952).  
5 Astbury, W. T., Symp. Soc. Exp. Biol.. 1, Nucleic Acid, 66 (Camb. Univ.. Pulse, 1947).  
6 Wilkins, M. H. F., y Randall, J. T., Biochim. et Biophys. Acta, 10, 192 (1953).  

 

  Anotaciones  
(1)  
No es ninguna sorpresa que James D. Watson y Francis HC Crick hablaba de la búsqueda de la estructura del ADN en cuestión de minutos de su primera reunidos en el Laboratorio Cavendish en Cambridge, Inglaterra, en 1951. Watson, un genetista de 23 años de edad, y Crick, un ex físico de 35 años que estudia estructura de la proteína para su doctorado en biofísica, ambos vieron el ADN de la arquitectura como la cuestión más importante en la biología. Conocer la estructura de esta molécula podría ser la clave para entender cómo la información genética se copia. A su vez, esto llevaría a encontrar curas para enfermedades humanas.  
 
Consciente de estas profundas implicaciones, Watson y Crick estaban obsesionados con el problema-y, tal vez más que cualquier otros científicos, que estaban decidido a encontrar la respuesta primero. Su espíritu competitivo los llevó trabajar con rapidez, y sin duda ayudó a tener éxito en su búsqueda.  
 
Watson y Crick relación les llevó a penetraciones rápidas también. Ellos discuten incesantemente el problema, intercambiar ideas de los otros. Esto es especialmente útil, ya que cada uno se inspira en diferentes pruebas. Cuando el Watson visualmente sensible, por ejemplo, vio una forma de cruz patrón de puntos en una fotografía de rayos X del ADN, sabía ADN tenía que ser una doble hélice. A partir de datos sobre la simetría de los cristales de ADN, Crick, un experto en la estructura cristalina, vieron que dos cadenas de ADN se ejecutan en contrario direcciones.  
 
Desde el descubrimiento de la doble hélice revolucionaria en 1953, Watson ha utilizado el mismo enfoque rápido y competitivo para impulsar una revolución molecular la biología. Como profesor en Harvard en los años 1950 y 1960, y como el pasado director y actual presidente del Cold Spring Harbor Laboratory, que sin descanso intelectuales construidas Arenas-grupos de científicos y laboratorios a aplicar los conocimientos adquiridos a partir del descubrimiento de la doble hélice de proteínas síntesis, el código genético, y otros campos de la investigación biológica. Por empujando sin descanso estos campos hacia adelante, también avanzó la vista entre los biólogos que la solución de los principales problemas de salud requiere la investigación en el nivel más fundamental de la vida.  

 

  (2)   En esta fecha, Nature publicó el papel que están leyendo.  
 
Según el historiador de la ciencia Victor McElheny del Massachusetts Institute de Tecnología de la publicación de este trabajo ayudó a cambiar la forma en científicos se acercó a la biología. Cada vez más en la década de 1950, los biólogos estaban trabajando los mecanismos fundamentales de la vida-una empresa que participan averiguar cómo se almacena y transmite la información genética. El descubrimiento de la estructura de doble hélice del ADN dio impulso a este tipo de trabajo.  
 
Los historiadores se preguntan cómo el horario de la carrera de ADN afectado su resultado. Después de años de ser desviado por el esfuerzo de la guerra, los científicos fueron capaces de a centrarse más en los problemas como los que afectan a la salud humana. Sin embargo, en los Estados Unidos, muchos campos de investigación fueron amenazados por un bordillo en la el libre intercambio de ideas. Durante la era de McCarthy en la década de 1950, la Departamento de Estado de EE.UU. negó investigador estadounidense Linus Pauling un pasaporte viajar al extranjero. Algunos piensan Pauling pudo haber golpeado Watson y Crick por la mano si Pauling &# 146; s capacidad de viajar no había sido obstaculizado.  

 

  (3)       Naturaleza (Fundada en 1869) - &# 151, y cientos de otras revistas científicas &# 151; ayuda impulsar la ciencia hacia adelante al ofrecer un lugar para que los investigadores puedan publicar y hallazgos debate. Hoy en día, las revistas también validan la calidad de la investigación a través de una evaluación rigurosa llamada revisión por pares. Generalmente, al menos, dos científicos, seleccionados por los editores de la revista, juzgan la calidad y la originalidad de cada trabajo, recomendando o no debería ser publicada.  
 
Publicación científica era un juego diferente cuando Watson y Crick presentaron este trabajo a la Naturaleza. Sin un proceso de revisión formal en la mayoría de las revistas, editores por lo general alcanzan sus propias decisiones sobre las solicitudes, la búsqueda de asesoramiento informalmente sólo cuando no estaban familiarizados con el asunto.  

 

  (4)   El esfuerzo para descubrir la estructura del ADN fue una carrera entre varios jugadores: de renombre mundial el químico Linus Pauling del Instituto de Tecnología de California, de rayos X cristalógrafos Maurice Wilkins y Rosalind Franklin en el King &# 146; s College de Londres, y Watson y Crick en el Laboratorio Cavendish, Cambridge Universidad.  

 

Los jugos competitivos se fluye mucho antes de la carrera de ADN estaba en marcha. En 1951, Pauling superó por poco los científicos en el Laboratorio Cavendish, un centro de la parte superior para sondear estructura de la proteína, para el descubrimiento de que las proteínas se disponen en estructuras llamada alfa-hélices. La derrota dolió. Cuando Pauling envía un documento para ser publicado en 1953 principios que propone una estructura de ADN de tres cadenas, Sir Lawrence Bragg-Watson del jefe de Cavendish-dio y Crick permiso para trabajar a tiempo completo en el ADN &# 146; estructura s. Cavendish no era a punto de perder a Pauling, dos veces.  

 

Pauling de la propuesta hélice de tres cadenas tenía las bases hacia afuera. Mientras que el modelo estaba mal, Watson y Crick estaban seguros de Pauling no tardaría en aprender de su error. Estimaron que tenía seis semanas de la respuesta correcta. Electrificada por la urgencia y por la posibilidad de golpear a una superestrella de la ciencia-Watson y Crick pasó cuatro semanas obsesionado con ADN en conversaciones interminables y los combates de la construcción de modelos para llegar a la estructura correcta.  

 

En 1952, Wilkins y la cabeza del rey &# 146; s de laboratorio rechazó la solicitud de Pauling para ver sus fotos de rayos X de ADN fundamental pruebas que inspiraron a Watson visión de la doble hélice. Pauling tuvo que conformarse con fotografías antiguas inferiores. En el mismo año, él tenía la intención de asistir a una reunión científica en Londres, donde muy probablemente habría renovado su solicitud en persona. Pero Fue la era de McCarthy, y el Departamento de Estado de EE.UU. rechazó la solicitud de Pauling un pasaporte a causa de su " antiamericano " activismo contra la guerra. Convenía, pues, que Pauling, ganador del Premio Nobel de Química en 1954, también ganó el Premio Nobel de la Paz en 1962, el mismo año Watson, Crick y Maurice Wilkins ganaron el Premio Nobel por el descubrimiento de la doble hélice.  

 

  (5)    Aquí, los jóvenes científicos Watson y Crick llaman su modelo " radicalmente diferente " establecer firmemente lo diferencia del modelo propuesto por la ciencia potencia Linus Pauling. Esta afirmación se justifica. Aunque de Pauling modelo fue una triple hélice con las bases que sobresale, el Watson-Crick modelo era una doble hélice con las bases y que apunta en la formación de pares de adenina (A) con timina (T) y citosina (C) con guanina (G).  

 

  (6)    Este céntrico descripción del modelo de doble hélice sigue en pie hoy en día, un monumental hazaña teniendo en cuenta que la gran mayoría de los resultados de la investigación se cambian con el tiempo.  

 

De acuerdo con la ciencia historiador Victor McElheny del Instituto de Tecnología de Massachusetts, la capacidad de resistencia de la teoría de la doble hélice lo pone en una clase con Newton &# 146; s leyes del movimiento. Así como la física newtoniana sobrevivido siglos de científicos examen para convertirse en la base para hoy &# 146; s de los programas espaciales, los modelo de la doble hélice ha proporcionado la base para varios campos de investigación desde 1953, incluyendo la bioquímica de la replicación del ADN, el craqueo del código genético, la ingeniería genética y la secuenciación de la humana genoma.  

 

  (7)    Noruego modelo que el ADN del científico Sven Furberg poner correctamente el bases en el interior de una hélice-era una de las muchas ideas acerca de ADN que ayudaron a Watson y Crick para inferir la estructura de la molécula. Para algunos medida, eran los sintetizadores de estas ideas. Haciendo pequeño laboratorio trabajo, se reunieron pistas y consejos de otros expertos para encontrar la respuesta. Extraordinaria preparación científica de Watson y Crick, pasión, y colaboración hizo el único capaz de esta síntesis.  

 

  (8)    Un visual representación del modelo de Watson y Crick fue crucial para demostrar cómo los componentes de ADN encajan entre sí en una doble hélice. En 1953, Crick esposa, Odile, dibujó el diagrama usado para representar el ADN en este documento. Científicos utilizar muchos tipos diferentes de representaciones visuales de ADN.  

 

  (9)    La última obstáculo para Watson y Crick era encontrar la manera de arreglar ADN &# 146; s cuatro bases (adenina, timina, guanina y citosina) en el interior del doble hélice sin distorsionar la molécula. Para visualizar la respuesta, Watson construido recortes de cartón de las bases. Temprano una mañana, cuando Watson movido los cortes alrededor de una mesa, se encontró que la forma general de un molécula de adenina se combina con una molécula de timina era similar a la global forma de un par guanina-citosina. De inmediato se dio cuenta de que la organización las bases en estos pares hicieron una estructura de ADN sin protuberancias o cepas. Watson resolvió el rompecabezas " no por la lógica, sino la casualidad, " Crick recuerda en su libro ¿Qué Mad búsqueda.  

 

Watson y Crick recogido este método de construcción de modelos de eminente químico Linus Pauling, que había utilizado con éxito para descubrir que algunas proteínas tienen una hélice estructura.  

 

  (10)   Este frase se refiere a la obra de Erwin Chargaff, un bioquímico de la Universidad de Columbia Universidad. A fines de 1940, Chargaff analizó las proporciones de la cuatro tipos diferentes de moléculas de bases en el ADN, y encontraron que el ADN siempre contiene cantidades iguales de guanina y citosina, y cantidades iguales de adenina y timina.  

 

La importancia de este descubrimiento se sabe con certeza hasta febrero de 1953. Eso &# 146; s cuando Watson descubrió cómo DNA &# 146; s de cuatro bases emparejados entre sí. Al tocar el violín con versiones recortadas de cartón de las moléculas de base, descubrió que la adenina siempre se empareja con la timina y guanina siempre se empareja con citosina. Ahora Chargaff &# 146; s encontrar mucho sentido a Watson y Crick: Si cada adenina y timina están emparejados en el ADN, no debe ser un igual número de estas dos moléculas. Lo mismo ocurre con la guanina y citosina.  

 

  (11)    Junto a el papel de Watson-Crick en los 25 de abril de 1953 de la revista Nature se publicaron por separado los documentos por los científicos Maurice Wilkins y Rosalind Franklin del King College, que trabajó de forma independiente el uno del otro. Los documentos de Wilkins y Franklin describen la evidencia cristalografía de rayos X que ayudó a Watson y Crick diseñar su estructura. Los autores de la tres trabajos, sus jefes de laboratorio, y los editores de la Naturaleza de acuerdo que los tres serían publicados en la misma edición.  

 

El " siguiente comunicaciones " que nuestros autores se refieren a los documentos son por Franklin y Wilkins, publicado en las páginas del diario inmediatamente después Watson y Crick de papel. Ellos (y otros documentos) se pueden descargar como archivos PDF (Adobe Acrobat required) de la naturaleza de 50 Años de sitio Web ADN.  

 

Éstos son la directa enlaces:  
 
  Configuración Molecular en Thymonucleate sodio    
Franklin, R., y Gosling, R. G.  
Naturaleza 171, 740-741 (1953)  
http://www.nature.com/nature  
/ Dna50/franklingosling.pdf  
 
  Estructura molecular de los ácidos nucleicos desoxipentosa    
Wilkins, MHF, Stokes, AR, &Wilson, HR  
Naturaleza 171, 738-740 (1953)  
http://www.nature.com/nature/  
dna50/wilkins.pdf  

 

  (12)    Aquí, Watson y Crick dicen que " no estaban al tanto de los detalles " del trabajo de científicos del Kings College Rosalind Franklin-a declaración que marca lo que muchos consideran un fallo inexcusable para dar Franklin crédito apropiado.  
 
Según Lynne Elkin, un historiador de la ciencia en la Universidad Estatal de California, Hayward, es cierto que Watson y Crick no eran conscientes de todo lo detalles de la obra de Franklin, pero eran conscientes de lo suficiente de la detalles por descubrir la estructura del ADN. Sin embargo, este trabajo no siempre reconocer formalmente a ella, en lugar de ocultar su papel significativo diciendo que " no eran " consciente de su trabajo.  
 
¿Qué fue exactamente investigación de Franklin, y cómo lo hizo Watson y Crick acceder a ella? Mientras estaban ocupados construyendo sus modelos, Franklin estaba en el trabajo en el puzzle de ADN utilizando cristalografía de rayos X, que participa tomar fotografías de rayos X de muestras de ADN para inferir su estructura. A finales de Febrero de 1953 su análisis de estas fotos le trajo cerca de la correcta Modelo de ADN.  
 
Pero Franklin dejó su trabajo en el ADN porque estaba frustrado con una ambiente tenso en el Rey, que le enfrentó contra su colegas. En una cultura institucional que prohibió a las mujeres de la cena habitaciones y otros espacios sociales, se le negó el acceso al discurso informal que es esencial para el trabajo de cualquier científico. Al ver ninguna posibilidad de una vida profesional tolerable en el Rey, Franklin decidió tomar otro trabajo. Mientras se preparaba para irse, volvió sus fotografías de rayos X a su colega Maurice Wilkins.  
 
Entonces, en quizás el momento más crucial en la búsqueda de ADN de estructura, Wilkins, un viejo amigo de Crick, Watson mostró uno de Franklin de fotografías sin el permiso de Franklin. Watson recuerda, " El instante en que vi la foto de mi boca se abrió y mi pulso se le aceleró. " Para Watson, el patrón en forma de cruz de manchas en la foto significaba que el ADN tenía que tener una estructura helicoidal. La fotografía de Franklin era crítica en la solución del problema, ya que Watson admitió en su libro de 1968, The Double Helix.  
 
Watson y Crick también tenían acceso a un informe interno de la Medicina Research Council, un organismo británico para la financiación ciencias de la vida, que resume gran parte del trabajo no publicado de Franklin en el ADN, incluyendo medidas precisas de la molécula. Como representante de la agencia Cavendish, científico Max Perutz tenía una copia de la denuncia, y cuando Crick pidió verlo, Perutz obligados. Aunque el informe no era confidencial, historiador de la ciencia Lynne Elkin sostiene que " mostrando obra inédita de un acuse de recibo competidor era un acto cuestionable que justificadamente furioso " John Randall, el jefe del rey.  
 
Crick dijo más tarde que los datos del informe le permitieron llegar a la significativa conclusión de que el ADN tiene dos cadenas que se ejecutan en direcciones opuestas. Aunque Franklin fue incluido en la sección de agradecimientos con otros científicos, no se hace mención específica de sus contribuciones.  
 
¿Sería ético que Wilkins para revelar las fotografías, o para Perutz a entregar el informe del Rey? ¿Cómo deben Watson y Crick tener reconocido Franklin por su contribución a su trabajo? Durante décadas, científicos e historiadores han debatido con estos temas.  
 
Para leer más acerca de Rosalind Franklin y su historia con Wilkins, Watson, y Crick, consulte los siguientes sitios Web:  
 
 " Luz en una dama " Dark by Anne Piper, un amigo de toda la vida De Franklin  
http://www.physics.ucla.edu/  
~ Cwp / articles / franklin / piper.html  
 
 " La doble hélice y la heroína Agraviado, " un ensayo sobre la naturaleza del  " Double Helix: 50 años de DNA sitio Web "  
http://www.nature.com/cgi-taf/  
DynaPage.taf? File = / naturaleza / journal /  
v421/n6921/full/nature01399_fs.html  
 
Una revisión de El reciente libro de Brenda Maddox, Rosalind Franklin: La Dama Oscura de ADN, en The Guardian (Reino Unido)  
http://books.guardian.co.uk/  
whitbread2002/story /  
0,12605,842764,00. HTML  

 

   (13)    Este frase y la oración que comienza puede ser una de las mayores subestimaciones en biología. Watson y Crick dieron cuenta en ese momento que su trabajo tenía importantes implicaciones científicas más allá de una estructura bastante ". " En esta declaración, los autores dicen que el apareamiento de bases en el ADN (Enlaces de adenina a timina y guanina con citosina) proporciona el mecanismo por el cual la información genética realizado en la doble hélice puede ser precisamente copiado. El conocimiento de este mecanismo de copia comenzó una revolución científica que daría lugar a, entre otros avances de la biología molecular, la capacidad para manipular el ADN para la ingeniería genética y la investigación médica, y para decodificar el genoma humano, junto con las de el ratón, la levadura, mosca de la fruta, y otros organismos de investigación.  

 

  (14)   Este trabajo es corto, ya que fue diseñado sólo para anunciar Watson y el descubrimiento de Crick, y debido a que se encontraban en una situación de competencia. En enero de 1954 se publicaron los " detalles " de su trabajar en Proceedings of the Royal Society. Este " exponer después " enfoque era común en la ciencia, en la década de 1950. De hecho, Rosalind Franklin hizo lo mismo, que complementa su corto papel 25 de abril con dos artículos más largos.  
 
Las revistas ofrecen hoy a los científicos una mayor variedad de formatos de publicación de revistas en la década de 1950. La naturaleza tiene ahora más de cinco diferentes opciones, la mayoría de los cuales son sometidos a una rigurosa evaluación conocido como revisión por pares. Dado que Watson y Crick presentan en gran parte una hipótesis en lugar de nuevos datos en este documento, Naturaleza probablemente habría publicado hoy en día como un " Análisis " papel uno de la revista de más corto peer-reviewed formatos. Este artículo no fue revisada por pares-Naturaleza tenido ningún proceso de revisión formal en la década de 1950, pero que habría sido revisada si se presentan hoy en día.  
 
Durante muchas décadas, las conferencias también han sido un foro importante para los investigadores para presentar su trabajo. Watson informó de sus resultados y Crick en el prestigioso simposio anual en el Laboratorio de Cold Spring Harbor, en junio 1953. Las reuniones siguen siendo una parte importante de la cultura de la ciencia en Cold Spring Harbor.  

 

  (15)    Ciencia historiadora Lynne Elkin llama a esta frase un eufemismo. Ella sostiene que Watson y Crick fueron " más estimulado " por Franklin trabajo y tenía " más de un conocimiento general " de él, porque se apoyaron en su fotografía de rayos X y sus medidas específicas de ADN.  
 
Curiosamente, esta frase contiene un reconocimiento más fuerte de Franklin de trabajar en uno de los primeros borrador del documento: " También hemos sido estimulados por el hermoso trabajo experimental del Dr. MH Wilkins y sus compañeros de trabajo en Kings College, Londres. " Elkin sugiere que la frase " muy hermosa " es más probable un movimiento de cabeza a la fotografía de rayos X de Franklin. El mismo proyecto también reconoció el trabajo de Franklin con la frase:  " se sabe que hay mucho material experimental inédito. " Cuando Maurice Wilkins leer el proyecto, aconsejó Watson y Crick para borrar esta frase y la frase " muy hermosa. " Acordaron su sugerencia.  

© exploratorium  







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