-

 

Εάν θελετε να γράψετε στο βιβλίο Επισκεπτών πατήστε εδώ
Εάν θέλετε να συνεχίσετε υην περιήγησήσας πατήστε εδώ

Πατήστε εδώ
γ
ια να ακούσετε το γίγαντα της Επιστημονικής σκέψης Albert Einstein να εξηγεί
την κορυφαία του Δημιουργία την περίφημη εξίσωση
E=mc2


Οι Μεγάλες στιγμές της Επιστήμης

  D.N.A
Deoxyribose Nucleic Acid


bwphoto.jpg (11351 bytes)

dna.gif (17784 bytes)

J.D.WATSON and F.H.C. CRICK 1953

A structure for Deoxyribose Nucleic Acid

 

  The year 1953 could be said to mark, in biology at least, the end of history. Here is James Watson and Francis Crick's paper on the structure of DNA, which ushered in the new era with the celebrated understatement near the end. (as published in NATURE magazine)

 

2 April 1953
MOLECULAR STRUCTURE OF NUCLEIC ACIDS

 

A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid

 

We wish to suggest a structure for the salt of deoxyribose nucleic acid (D.N.A.).
This structure has novel features which are of considerable biological interest.

A structure for nucleic acid has already been proposed by Pauling and Corey (1).
They kindly made their manuscript available to us in advance of publication.
Their model consists of three intertwined chains, with the phosphates near
the fibre axis, and the bases on the outside. In our opinion, this structure is
unsatisfactory for two reasons:

1) We believe that the material which gives the X-ray diagrams is the salt, not the
free acid. Without the acidic hydrogen atoms it is not clear what forces would hold
the structure together, especially as the negatively charged phosphates
near the axis will repel each other.

2) Some of the van der Waals distances appear to be too small.

Another three-chain structure has also been suggested by Fraser (in the press). In
his model the phosphates are onthe outside and the bases on the inside, linked
together by hydrogen bonds. This structure as described is rather ill-defined, and
for this reason we shall not comment on it.

We wish to put forward a radically different structure for the salt of deoxyribose
nucleic acid. This structure has two helical chains each coiled round the same axis
(see diagram). We have made the usual chemical assumptions, namely,
that each chain consists of phosphate diester groups joining ?-D-deoxyribofuranose
residues with 3',5' linkages.
The two chains (but not their bases) are related by a dyad perpendicular to the fibre
axis. Both chains follow right- handed helices, but owing to the dyad the sequences
of the atoms in the two chains run in opposite directions. Each chain loosely
resembles Furberg's2 model No. 1; that is, the bases are on the inside of the helix
and the phosphates on the outside.
The configuration of the sugar and the atoms near it is close to Furberg's 'standard
configuration', the sugar being roughly perpendicular to the attached base. There is
a residue on each every 3.4 A. in the z-direction. We have assumed
an angle of 36° between adjacent residues in the same chain, so that the structure
repeats after 10 residues on each chain,
that is, after 34 A. The distance of a phosphorus atom from the fibre axis is 10 A.
As the phosphates are on the outside,
cations have easy access to them.

The structure is an open one, and its water content is rather high. At lower water
contents we would expect the bases to tilt so that the structure
could become more compact.

The novel feature of the structure is the manner in which the two chains are held
together by the purine and pyrimidinebases. The planes of the bases are
perpendicular to the fibre axis. The are joined together in pairs, a single base from
the other chain, so that the two lie side by side with identical z-co-ordinates. One of
the pair must be a purine and the other a pyrimidine for bonding to occur. The
hydrogen bonds are made as follows : purine position 1 to pyrimidine position 1 ;
purine position 6 to pyrimidine position 6.

If it is assumed that the bases only occur in the structure in the most plausible
tautomeric forms (that is, with the keto
rather than the enol configurations) it is found that only specific pairs of bases can
bond together. These pairs are : adenine (purine) with thymine (pyrimidine), and
guanine (purine) with cytosine (pyrimidine).

In other words, if an adenine forms one member of a pair, on either chain, then on
these assumptions the other member must be thymine ; similarly for guanine and
cytosine. The sequence of bases on a single chain does not appear to be
restricted in any way. However, if only specific pairs of bases can be formed, it
follows that if the sequence of bases on onechain is given, then the sequence on the
other chain is automatically determined.

It has been found experimentally (3,4) that the ratio of the amounts of adenine to
thymine, and the ration of guanine to cytosine, are always bery close to unity for
deoxyribose nucleic acid.

It is probably impossible to build this structure with a ribose sugar in place of the
deoxyribose, as the extra oxygen atom
would make too close a van der Waals contact. The previously published X-ray
data (5,6) on deoxyribose nucleic acid are
insufficient for a rigorous test of our structure. So far as we can tell, it is roughly
compatible with the experimental data, but it must be regarded as unproved until it
has been checked against more exact results. Some of these are given in the
following communications. We were not aware of the details of the results
presented there when we devised our structure, which rests mainly though not
entirely on published experimental data and stereochemical arguments.

It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately
suggests a possible copying mechanism for the genetic material.

Full details of the structure, including the conditions assumed in building it, together
with a set of co-ordinates for the atoms, will be published elsewhere.

We are much indebted to Dr. Jerry Donohue for constant advice and criticism,
especially on interatomic distances. We have also been stimulated by a knowledge
of the general nature of the unpublished experimental results and ideas of
Dr. M. H. F. Wilkins, Dr. R. E. Franklin and their co-workers at King's College,
London. One of us (J. D. W.) has been aided by a fellowship from the National
Foundation for Infantile Paralysis.

J. D. WATSON F. H. C. CRICK

 

Medical Research Council Unit for the Study of Molecular Structure of Biological
Systems, Cavendish Laboratory, Cambridge. April 2.

1. Pauling, L., and Corey, R. B., Nature, 171, 346 (1953); Proc. U.S. Nat. Acad.
Sci., 39, 84 (1953).
2. Furberg, S., Acta Chem. Scand., 6, 634 (1952).
3. Chargaff, E., for references see Zamenhof, S., Brawerman, G., and Chargaff, E.,
Biochim. et Biophys. Acta, 9, 402 (1952).
4. Wyatt, G. R., J. Gen. Physiol., 36, 201 (1952).
5. Astbury, W. T., Symp. Soc. Exp. Biol. 1, Nucleic Acid, 66 (Camb. Univ. Press, 1947).
6. Wilkins, M. H. F., and Randall, J. T., Biochim. et Biophys. Acta, 10, 192 (1953).

VOL 171, page737, 1953

Έτσι άλλαξε η Ιστορία της Ανθρωπότητας

***

Μια γκρίζα σελίδα στην ιστορία του πιο Μεγάλου επιτεύγματος
της Επιστημονικής Έρευνας του 20ου Αιώνα
Francis Crick James Watson Maurice Wilkins

***
Rosalind Elsie Franglin

Pioneer Molecular Biologist

Η Ζωή και το Έργο της Rosalind Franklin
Μικρή αναφορά, ελάχιστος φόρος τιμής στη Μεγάλη Επιστήμονα
Πρωτοπόρο της Μοριακής Βιολογίας

 

 
Born: London, England, July 25, 1920

Died: London, England, April 16, 1958

Pioneer Molecular Biologist

There is probably no other woman scientist with as much controversy surrounding her life and work as Rosalind Franklin. Franklin was responsible for much of the research and discovery work that led to the understanding of the structure of deoxyribonucleic acid, DNA. The story of DNA is a tale of competition and intrigue, told one way in James Watson's book The Double Helix, and quite another in Anne Sayre's study, Rosalind Franklin and DNA. James Watson, Francis Crick, and Maurice Wilkins received a Nobel Prize for the double-helix model of DNA in 1962, four years after Franklin's death at age 37 from ovarian cancer. Franklin excelled at science and attended one of the few girls' schools in London that taught physics and chemistry. When she was 15, she decided to become a scientist. Her father was decidedly against higher education for women and wanted Rosalind to be a social worker. Ultimately he relented, and in 1938 she enrolled at Newnham College, Cambridge, graduating in 1941. She held a graduate fellowship for a year, but quit in 1942 to work at the British Coal Utilization Research Association, where she made fundamental studies of carbon and graphite microstructures. This work was the basis of her doctorate in physical chemistry, which she earned from Cambridge University in 1945.

After Cambridge, she spent three productive years (1947-1950) in Paris at the Laboratoire Central des Services Chimiques de L'Etat, where she learned X-ray diffraction techniques. In 1951, she returned to England as a research associate in John Randall's laboratory at King's College, London.

It was in Randall's lab that she crossed paths with Maurice Wilkins. She and Wilkins led separate research groups and had separate projects, although both were concerned with DNA. When Randall gave Franklin responsibility for her DNA project, no one had worked on it for months. Wilkins was away at the time, and when he returned he misunderstood her role, behaving as though she were a technical assistant. Both scientists were actually peers. His mistake, acknowledged but never overcome, was not surprising given the climate for women at the university then. Only males were allowed in the university dining rooms, and after hours Franklin's colleagues went to men-only pubs.

But Franklin persisted on the DNA project. J. D. Bernal called her X-ray photographs of DNA, "the most beautiful X-ray photographs of any substance ever taken." Between 1951 and 1953 Rosalind Franklin came very close to solving the DNA structure. She was beaten to publication by Crick and Watson in part because of the friction between Wilkins and herself. At one point, Wilkins showed Watson one of Franklin's crystallographic portraits of DNA. When he saw the picture, the solution became apparent to him, and the results went into an article in Nature almost immediately. Franklin's work did appear as a supporting article in the same issue of the journal.

A debate about the amount of credit due to Franklin continues. What is clear is that she did have a meaningful role in learning the structure of DNA and that she was a scientist of the first rank. Franklin moved to J. D. Bernal's lab at Birkbeck College, where she did very fruitful work on the tobacco mosaic virus. She also began work on the polio virus. In the summer of 1956,
 Rosalind Franklin became ill with cancer. She died less than two years later
Το Αγγλικό κείμενο έχει ληφθεί από την ιστοσελίδα :
|
www.sdsc.edu/ScienceWomen/franklin.html

Ελληνική Μετάφραση
***

Born: London, England, July 25, 1920

Died: London, England, April 16, 1958

Πρωτοπόρος Μοριακός Βιολόγος

Δεν υπάρχει πιθανώς άλλη γυναίκα επιστήμων με τόσο μεγάλη αμφισβήτηση γύρω από τη ζωή  και το έργο της, όσο η Rosalind Franklin. H Franklin ήταν η κυρίως υπεύθυνη ερευνητικού έργου του οποίου τα αποτελέσματα (οι ανακαλύψεις) οδήγησαν στην κατανόηση της δομής του  deoxyribonucleic οξέος, του DNA. Η ιστορία του DNA είναι μια ιστορία ανταγωνισμού και ίντριγκας κατά τον τρόπο που περιγράφεται στο βιβλίο του Jamew WatsonDouble Helix” και ακόμη στη μελέτη της Anne Sayre, “Rosalind Franklin and DNA”. O James Watson, o Francis Crick και ο Maurice Wilkins, πήραν το Βραβείο Nobel για το μοντέλο της Διπλής Έλικας το 1962, τέσσερα χρόνια μετά το θάνατο της Franklin σε ηλικία 37 ετών από καρκίνο των ωοθηκών. Η Franklin διέπρεψε στην επιστήμη και ήταν μία από τις ελάχιστες μαθήτριες στο Λονδίνο  που παρακολούθησαν και διδάχθηκαν Φυσική και Χημεία. Στα 15 της αποφάσισε να γίνει επιστήμων. Ο πατέρας της ήταν αποφασιστικά εναντίον των ανώτερων σπουδών για τις γυναίκες και επιθυμούσε η Rosalibd να γίνει Κοινωνική Λειτουργός. Τελικώς ενέδωσε και στα 1938 γράφτηκε στο Newnham College,  στο Cambridge,  περάτωσε τις σπουδές της το 1941. Έλαβε μια υποτροφία μεταπτυχιακών σπουδών για ένα χρόνο αλλά τις εγκατέλειψε για να εργαστεί το 1942 στο British Coal Utilization Research Association, όπου πραγματοποίησε θεμελιώδεις σπουδές στον άνθρακα και στις μικροδομές του γραφίτη. Αυτές οι σπουδές ήταν η βάση του Διδακτορικού της στη Φυσικοχημεία, το οποίο έλαβε το 1945 από Cambridge University.

Μετά το Cambridge δαπάνησε τρία παραγωγικά χρόνια (1947-1950) στο Παρίσι στο Laboratoire Central des Services Chimiques de lEtat, όπου διδάχθηκε την τεχνική της περίθλασης των Ακτίνων-Χ. Στα 1951 επέστρεψε στην Αγγλία ως Επιστημονικός Συνεργάτης στο John Randalls laboratory at Kings College στο Λονδίνο.
Ήταν στο
Randalls lab όπου ο δρόμος της διασταυρώθηκε με αυτόν του Maurice Wilkins. Αυτή και ο Wilkins ηγούνταν διαφορετικών ερευνητικών ομάδων και είχαν ξεχωριστά ερευνητικά προγράμματα. αν και τους δύο τους απασχολούσε το DNA. Όταν το Radall ανέθεσα στην Franklin την ευθύνη του προγράμματος του DNA, κανείς δεν είχε εργαστεί για μήνες πάνω σ’ αυτό. Ο Wilkins ήταν απών αυτή την εποχή και όταν επέστρεψε παρεξήγησε το ρόλο του, συμπεριφερόμενος σαν αυτή να ήταν ένας τεχνικός βοηθός του. Και οι δύο επιστήμονες ήταν συνομήλικοι. Το λάθος του, αναγνωρίστηκε αλλά ουδέποτε ξεπεράστηκε, δεν ήταν έκπληξη δεδομένου του κλίματος που επικρατούσε για τις γυναίκες στο πανεπιστήμιο τότε. Μόνο σε άνδρες επιτρεπόταν η είσοδος στην πανεπιστημιακή τραπεζαρία και μετά από ώρες οι συνεργάτες της Franklin μπορούσαν να μπουν σε λέσχες ανδρών.
Αλλά η
Franklin επέμενε στο πρόγραμμα του DNA. η J.D.Bernal κάλεσε τους δικούς της φωτογράφους των ακτίνων-Χ του DNA, “οι πλέον όμορφες φωτογραφίες της ουσίας, που έχουν ληφθεί ποτέ με τη βοήθεια των ακτίνων-Χ.
”Μεταξύ 1951 και 1953
Rosalind Franklin έφθασε πολύ κοντά να λύσει το πρόβλημα της δομής του DNA. Χτυπήθηκε από τη δημοσίευση των Crick και Watson και εν μέρει από την φιλονικία της με το Wilkins (????}. Κατά μία άποψη ο Wilkins έδειξε στον Watson ένα από τα κρυσταλογραφικά πορτρέτα του DNA της Franklin. Όταν αυτός είδε την εικόνα, η λύση έγινε προφανής και τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν σ’ ένα άρθρο στο περιοδικό Nature σχεδόν αμέσως. Η εργασία της Franklin εμφανίστηκε ως ένα υποστηρικτικό άρθρο στην ίδια έκδοση του περιοδικού.

Μία δημόσια συζήτηση, του κατά ποιο ποσοστό η ανακάλυψη οφείλεται στην Franklin, συνεχίζεται. Αυτό που είναι καθαρό είναι ότι αυτή είχε σημαντικότατο ρόλο στην ανάγνωση της δομής του DNA και ότι ήταν μία υψηλότατης κλάσης επιστήμων.
Η
Franklin μετακινήθηκε στο J.D. Bernals lab στο Birkbeck College όπου πραγματοποίησε πολύ καρποφό ρες εργασίες στον ιό του μωσαϊκού του καπνού. Επίσης ξεκίνησε εργασία  στον ιό της πολιομυελίτιδας.
Το καλοκαίρι του 1956 η
Franklin προσβλήθηκε από καρκίνο . Πέθανε σε λιγότερο από δύο χρόνια αργότερα.     
***
Για να αντιληφθεί κανείς το μέγεθος της απάτης που διαπράχθηκε εις βάρος της
Rosalind Elsie Franklin
αρκεί να σκεφθούμε ότι ο Μεγάλος Linus Pauling o οποίος το 1954 έλαβε το Βραβείο Nobel
γιατί μελετώντας και αυτός κρυσταλλογραφικά μοντέλα ανακάλυψε τη δομή των πρωτεϊνών,
είχε και αυτός πλησιάσει μελετώντας τα δικά του αντίστοιχα μοντέλα τη δομή του
DNA.
Επειδή όμως οι δικές του κρυσταλλογραφικές εικόνες δεν είχαν την καθαρότητα των εικόνων της
Franklin, πίστευε ότι η Έλικα του DNA ήταν τριπλή και δεν έγινε ο μοναδικός
Επιστήμονας με τρία
Nobel...
O ίδιος το 1963 μετά την απονομή του Nobel Ιατρικής δήλωνε
πως η ανακάλυψη της δομής του
DNA είναι η μεγαλύτερη ανακάλυψη του 20ου Αιώνα.
Αργότερα αποκαλύφθηκε η απάτη...!
Ως τόσο το γεγονός παραμένει Μέγιστο Κατόρθωμα που τιμά τον Άνθρωπο
και λιγότερο τους τυχοδιώκτες.
Το 2011 ο
James Watson επισκέφθηκε την Ελλάδα όπου
στο Πανεπιστήμιο της Κρήτης έδωσε διάλεξη
με ρατσιστικό περιεχόμενο. Φυγαδεύτηκε άναυλα γιατί κινδύνευσε
να λιντσαριστεί από τους Φοιτητές...

Αδαμόπουλος Μιλτιάδης

 

ROSALIND ELSIE FRANKLIN

l


 

 
home Einstein Guestbook