На 25 април 1953 година двајца научници од Универзитетот Кембриџ објавиле револуционерно откритие – дезоксирибонуклеинска киселина (ДНК). Откритието на зоологот Џејмс Вотсон и физичарот Франсис Крик прв пат било објавено во списанието Nature со што дале одговор на едно од темелните прашања на биологијата – Како живите суштества се репродуцираат?
Во 1951 година младиот американски зоолог Џејмс Вотсон се заинтересирал за предавањата на Маурис Вилкинс за ДНК молекулата и Линус Паулинг за кружната прострна градба на одредени протеини, што ги слушал на еден научен собир. Тогаш одлучил да почне повеќе да ја истражува структурата на биомолекулата, па во октомври заминал за Универзитетот во Кембриџ каде го запознал физичарот Франсис Крик. Заедно започнале да ја истражуваат просторната структура на ДНК молекулата.
Се во тајност
Повеќе од една година тие испробувале различни можности, исчитувале достапна литертура и долго расправале. Создавале и отфрлале различни модели на просторниот распоред на атомите и групите во ДНК молекулата. За нивните претпоставени сето тоа предолго траело, па во еден момент им наредиле да престанат да губат време и да ги напуштат тие „безнадежни истражувања“. Младите и упорни Вотсон и Крик продолжиле со своите истражувања во тајност.
Истовремено во Лондон на истражување на структурата на ДНК работеле и Маурис Вилкинс и Розалинд Френклин.
За разлика од Вотсон и Крик, тие се одлучиле за експериментален пристап и со метод на рендгенска кристалографија снимиле одделни молекули на ДНК. Врз основа на своите резултати, Франклин заклучила дека фосфатните групи мора да се наоѓаат од надворешната страна на молекулата. Во текот на 1952 година, таа добила многу убави фотографии на ДНК кои укажувале на нејзината спирална градба, но одлучила да не го објави своето откритие се додека во нив не биде целосно сигурна. Незадоволен од нејзиното двоумење, Маурис Вилкинс во јануари 1953 година, без нејзино знаење и согласност, ги покажува нејзините резултати (фотографии и мерења на кристалната решетка на ДНК) на Вотсон.
Откривање на структурата на ДНК
Овие фотографии ги навеле Вотсон и Крик на мисла дека молекулата на ДНК се состои од две низи на нуклеотиди, двете спирално свртени околу заедничка оска, но меѓусебно спротивно насочени – комплементарни. По низа неуспешни обиди, конечно успеале да изработат нацрт на убедлива структура: издолжени молекули составени од два синџира на нанижани нуклеотиди кои се виткаат во форма на двојна спирала, а секој нуклеотид на синџирот содржи една од четирите бази:
- А (аденин) – дезоксирибоза – H3PO4
- Т (тимин) – дезоксирибоза – H3PO4
- С (цитозин) – дезоксирибоза – H3PO4
- G (гванин) – дезоксирибоза – H3PO4
Базите стрчат во внатрешноста на спиралата и поврзуваат два синџира.
На Вотсон и Крик веднаш им било јасно дека клучот на структурата лежи во распоредот на базите. При тоа, на едно скалило во одредено време може да стојат или гванин и цитозин или аденин и тимин. Двата синџира со бази се однесуваат како оригиналната слика и негатив. Ако се знае структурата на едниот, од него може да се изведе структурата на другиот.
„Забележавме дека специфичното поврзување во парови може да биде механизам за копирање на генетскиот материјал. Токму таа репликација на наследниот материјал е темел за размножување и еволуција“, напишале научниците во стручното спиасние Nature пред 65 години.
Откритието не предизвикало многу големо внимание во јавноста поради тоа што, во тоа време, со сигурност не можело да се знае дека ДНК молекулата е наследна и со тоа одговорна за пренесување на наследните карактеристики. Освен тоа Вотсон и Крик не прикажале речиси никакви експериментални докази за структурата.
Важност на откритието на ДНК
Дури подоцна е откриено дека молекулата на ДНК пренесува генетски информации што во целост го промени лицето на биологијата и многу сродни науки. Огромен спектар на денешни сознанија во биомедицината, биологијата и ветерината се темелат токму на ова откритие. Без тоа не би може да се дешифрира човечкиот геном, не би постоеле тестови за докажување на татковство и би било невозможно да се разберат бројни болести.
Џејмс Вотсон и Франсис Крик во 1962 година ја поделиле заедно со Маурис Вилкинс, Нобеловата награда за физиологија и медицина која ја добиле за откритие поврзано со молекуларната структура на нуклеинските киселини и нејзиното значење во преносот (на наследните) информации кај живите суштества.
