Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Beschrijf hoe Watson en Crick de structuur van DNA ontdekken?

The Double Helix:Watson en Crick's Discovery

James Watson en Francis Crick's ontdekking van de dubbele helixstructuur van DNA in 1953 was een revolutionair moment in de wetenschap. Hun reis naar deze doorbraak omvatte een mix van wetenschappelijke strengheid, samenwerking en een beetje geluk:

1. De bouwstenen: Watson en Crick waren niet de eerste die DNA onderzoeken. Ze bouwden voort op het werk van andere wetenschappers zoals Linus Pauling, Maurice Wilkins en Rosalind Franklin.

* Pauling: Zijn model van een drievoudige-helixstructuur van DNA zorgde voor waardevolle inzichten, hoewel uiteindelijk onjuist.

* Wilkins en Franklin: Hun röntgendiffractiebeelden van DNA, met name Franklins 'Foto 51', gaven cruciale informatie over de vorm en afmetingen van het molecuul.

2. Het modelgebouw: Watson en Crick gebruikten een methode van modelbouw, met behulp van kartonnen uitsparingen en metalen staven om de verschillende componenten van DNA weer te geven. Ze experimenteerden met verschillende opstellingen en probeerden een structuur te vinden die voldeed aan de bekende chemische en fysische beperkingen.

3. Het cruciale inzicht: Watson, geïnspireerd door Franklin's "Photo 51", stelde een dubbele helixstructuur voor met de twee strengen die in tegengestelde richtingen lopen en bij elkaar worden gehouden door waterstofbruggen. Deze structuur verklaarde de röntgendiffractiepatronen waargenomen door Wilkins en Franklin.

4. De regels van de Chargaff: De regels van Erwin Chargaff, waarin staat dat het bedrag van adenine (a) altijd gelijk is aan de hoeveelheid thymine (t) en de hoeveelheid guanine (g) is altijd gelijk aan de hoeveelheid cytosine (c), bood verdere ondersteuning voor het Watson-Crick-model. Deze regel legde de combinatie van A met T en G met C in de dubbele helix uit.

5. Het papier: Watson en Crick's baanbrekende papier, gepubliceerd in Nature in 1953, presenteerde hun bevindingen en schetste de belangrijkste kenmerken van de dubbele helixstructuur:

* Twee antiparallelle strengen van nucleotiden.

* Bases gekoppeld in het interieur van de helix (a met t en g met C).

* Waterstofbindingen die de basisparen bij elkaar houden.

6. De impact: De ontdekking van de dubbele helixstructuur heeft een revolutie teweeggebracht in de biologie. Het bood de sleutel om te begrijpen hoe genetische informatie wordt opgeslagen, gekopieerd en verzonden. Dit maakte de weg vrij voor verdere vooruitgang in genetica, moleculaire biologie en biotechnologie.

controverses en ethiek:

* Rosalind Franklin's belangrijke bijdragen aan de ontdekking werden aanvankelijk niet volledig erkend.

* Er waren ethische zorgen rond het gebruik van Franklins gegevens zonder haar expliciete toestemming.

Hoewel de ontdekking van Watson en Crick inderdaad een belangrijke prestatie was, is het belangrijk om de bijdragen van andere wetenschappers en de ethische complexiteiten rond de gebeurtenissen te erkennen. Desalniettemin staat de ontdekking van de dubbele helixstructuur van DNA als een mijlpaalprestatie in de geschiedenis van de wetenschap.