Dátum 28. február 1953 označuje deň, keď sa Francisovi Crickovi a Jamesovi Watsonovi podarilo opísať štruktúru DNA.
Zdroj: iStockphoto.com
V tento deň 28. februára pred 70 rokmi vyšla z úst britského fyzika Francisa Cricka veta „Objavili sme tajomstvo života“, ktorá do dnešného dňa rezonuje v našich mysliach. A tak sa začala písať skutočná a jedinečná história našej genetickej podstaty.
Cambridgeská dvojica prelomila DNA
Gén. Pre nás možno banálne a jednoduché slovo, no pre vedcov päťdesiatych rokov 20. storočia veľmi nejednoznačné. Termín gén používali vedci pracujúci na výskume DNA na označenie najmenšej jednotky genetickej informácie, ale nevedeli, ako v skutočnosti vyzerá. V roku 1944 Oswald Avery ukázal, že DNA je „transformačným princípom“, nosičom dedičnej informácie v pneumokokových baktériách. Napriek tomu mnohí vedci naďalej verili, že štruktúra DNA je veľmi jednoduchá na ukladanie genetických informácií a vytvorenie zložitých živých organizmov.
Slávne študentské mesto Cambridge, konkrétne fyzikálne Cavendishovo laboratórium bolo miesto, kde sa po prvý raz v roku 1951 stretla slávna dvojica neskorších nobelistov Francis Crick a James Watson. Vychádzali z experimentálnych výsledkov iných vedcov (sami nevykonali žiadne vlastné experimenty s DNA). Využívali komplementárne vedecké zázemie vo fyzike a röntgenovej kryštalografii a vírusovej a bakteriálnej genetike a spoliehali sa na svoju brilantnú intuíciu, vytrvalosť a šťastie. Vďaka tomu títo dvaja vedci ukázali, že DNA má štruktúru dostatočne zložitú a pritom jednoduchú na to, aby bola hlavnou molekulou života.
Čarovná dvojitá závitnica v nás
Watson a Crick sa spoločne pokúsili určiť chemickú štruktúru živej hmoty. Keď ich počiatočný výskum nepriniesol výsledky, riaditeľ laboratória im nariadil ukončiť ho. Oni sa však rozhodli pokračovať v práci tajne.
V tom čase bolo známe, že základnú stavebnú jednotku DNA tvoria dusíkaté bázy – adenín, tymín, guanín a cytozín (A, T, G a C). Za objaviteľa DNA je považovaný švajčiarsky lekár Friedrich Miescher, ktorý v roku 1869 pri štúdiu hnisu z obväzov chorých zistil prítomnosť nebielkovinových látok, ktoré nazval nukleín, neskôr označené za nukleové kyseliny.
Watson a Crick pracovali s trojrozmernými modelmi na rekonštrukcii molekuly DNA, podobne ako študentom chémie slúžili guľôčky a paličky na tvorbu molekúl.
V dopoludňajších hodinách 28. februára 1953 vedci vleteli do krčmy Eagle s víťazoslávnym úsmevom na perách a rozbúchaným srdcom. Podarilo sa im totiž vypracovať sekundárnu štruktúru dvojitej špirály deoxyribonukleovej kyseliny, ktorá vyzerala ako pravotočivá závitnica alebo pokrútený rebrík. Medzi dvojicami zásad – adenínom a tymínom alebo cytozínom a guanínom – boli vodíkové väzby.
V júni toho roku publikovali svoje zistenia v britskom vedeckom časopise Nature. Článok nebol dlhý (mal vyše strany), zato bol jedinečný a vyvolal senzáciu na celom svete. „Dva reťazce špirály sa rozpoja ako zips a reprodukujú svoje chýbajúce polovice. Takto je každá molekula DNA schopná vytvoriť dve identické kópie samej seba,“ stálo v prelomovej štúdii.
Vedci skúmajú DNA. Zdroj: iStockphoto.com
Nedocenená Franklinová
K objasneniu štruktúry molekuly DNA prispela významnou mierou aj britská biofyzička, chemička a biologička Rosalind Elsie Franklinová. Pôsobila na King’s College, kde pracovala na röntgenových kryštalografických snímkach DNA.
Spolupracovala s vedcom Mauriceom Wilkinsom a študentom Raymondom Goslingom. Podarilo sa jej vytvoriť dva súbory fotografií vláken DNA s vysokým rozlíšením, prelomová bola konkrétne snímka 51, ktorá potom poputovala do rúk Watsona a Cricka.
Napriek tomu, že jej fotografie boli pre zostavenie modelu DNA rozhodujúce, Rosalind Franklinová nebola nikdy ocenená. Zomrela na rakovinu vaječníkov v roku 1958, štyri roky pred udelením Nobelovej ceny za fyziológiu alebo medicínu Watsonovi, Crickovi a Wilkinsovi.
Zdroj: Achievment, ScientificAmerican, Cambridge, VEDANADOSAH, NLM
