Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Beschrijf de gegevens die door Watson en Crick worden gebruikt om de structuur van DNA te bepalen?

Watson en Crick's baanbrekende ontdekking van de DNA Double Helix -structuur vertrouwden op een combinatie van gegevens uit verschillende bronnen:

1. Röntgendiffractiebeelden van Rosalind Franklin:

Dit was cruciaal. Franklins röntgendiffractiebeelden, met name de beroemde "Foto 51", boden belangrijke inzichten:

* Dubbele helix: Het beeld vertoonde een duidelijk patroon van een helix, wat aangeeft dat het DNA -molecuul een spiraalvormige vorm had.

* dimensies: De beelden onthulden de afstand tussen de herhalende eenheden van de helix en de algehele diameter van het molecuul.

2. Chemische gegevens van Erwin Chargaff:

De experimenten van Chargaff over de samenstelling van DNA -basen boden de volgende belangrijke regels:

* Gelijke hoeveelheden purines en pyrimidines: Chargaff merkte op dat de hoeveelheid adenine (a) altijd gelijk was aan de hoeveelheid thymine (t), en de hoeveelheid guanine (g) was altijd gelijk aan de hoeveelheid cytosine (c).

* soortspecifieke variatie: Hoewel de A =T en G =C -verhoudingen waar werden gehouden, varieerden de totale verhoudingen van deze bases tussen verschillende soorten.

3. Voorkennis van DNA -structuur:

Watson en Crick begonnen niet helemaal opnieuw. Ze waren op de hoogte van het volgende:

* Backbone fosfaat-suiker: Eerder werk had vastgesteld dat DNA bestond uit nucleotiden die een fosfaatgroep bevatten, een suiker (deoxyribose) en een stikstofbasis.

* vier bases: De vier stikstofbasen (a, t, g, c) waren bekend en hun chemische structuren werden goed begrepen.

4. Modelopbouw en inhoudingen:

Watson en Crick gebruikten deze stukjes informatie om fysieke DNA -modellen te bouwen, waarbij verschillende arrangementen van de componenten werden geprobeerd totdat ze er een vonden die bij de gegevens paste. Ze werden geleid door de volgende principes:

* Aanvullende basisparen: De A =T- en G =C -verhoudingen leidden hen tot het concept van complementaire basisparen, waarbij een altijd gepaard ging met T, en G altijd gecombineerd met C. Dit zorgde ervoor dat de twee strengen van de helix complementaire sequenties hadden.

* Antiparallel -strengen: Ze realiseerden zich dat de twee strengen van de helix in tegengestelde richtingen (antiparallel) liepen, wat cruciaal was voor de basisparen en stabiliteit van het molecuul.

Samenvattend, Watson en Crick's werk was gebouwd op een basis van experimentele gegevens van Franklin en Chargaff, in combinatie met bestaande kennis van DNA -structuur en veel slim modelbouw en aftrek. Met deze combinatie konden ze de geheimen van de DNA Double Helix ontgrendelen.