Фотография 51

Фотография 51 (англ. Photograph 51) — рентгенограмма волокон натриевой соли тимусной ДНК в B-форме, полученная Розалинд Франклин (англ. Rosalind Elsie Franklin) в 1952.[1][2][3] Эта рентгенограмма послужила главным толчком к открытию двуспиральности ДНК Франклин[4] и построению модели структуры ДНК Уотсоном и Криком[5].

История
Фотография 51 — рентгенограмма волокон натриевой соли тимусной ДНК в B-форме.[4]

Розалинд Франклин приступила к работе по расшифровке структуры ДНК в лаборатории Джона Рендолла в Королевском колледже Лондона 5 января 1951 года. В этой же лаборатории группа Мориса Уилкинса уже сделала первые шаги по рентгеноструктурному анализу ДНК. Первым делом Франклин удалось обнаружить, что в зависимости от влажности в камере, в которой вытягивались волокна ДНК, можно получать две различные структуры ДНК: A-форму и B-форму. Розалинд Франклин получила фотографию 51 в мае 1952 года после сточасовой экспозиции волокон B-формы ДНК на рентгеновском дифрактометре. Крестообразное расположение дифракционных пятен служило прямым указанием на структуру в виде спирали. Дальнейший анализ данных позволил Франклин сделать вывод, что спираль ДНК состоит из двух нитей, в которой фосфатные группы располагаются снаружи, а основания внутри спирали. Она также определила шаг спирали (3,4 нм) и её периодичность (10 пар на виток). Франклин нашла объяснение факту отсутствия дифракционных пятен на четвёртой линии и ослабления интенсивности пятен на шестой линии в том, что нити спирали не зеркально симметричны относительно оси спирали. По её оценкам, одна нить сдвинута относительно другой нити по вертикали примерно на три восьмых витка спирали.

В январе 1953 года Джеймс Уотсон, обеспокоенный препринтом Лайнуса Полинга о гипотетической трёхспиральной структуре ДНК, в которой фосфатные группы располагаются внутри, а основания снаружи спирали,[6] в очередной раз посетил лабораторию Рендалла. После обсуждения ошибочности модели ДНК Полинга, Морис Уилкинс показал фотографию 51 Франклин без её ведома Уотсону.

Рентгенограмма волокон ДНК кишечной палочки, полученная Уилкинсом.[7]

«Как только я увидел рентгенограмму, у меня открылся рот и бешено забилось сердце. Распределение рефлексов было неизмеримо проще, чем все, полученные раньше для А-формы.»[8]

Получив ключевые данные из рук Мориса Уилкинса, Уотсон и Крик быстро завершили построение модели ДНК. Попытки Уилкинса получить качественную рентгенограмму B-формы ДНК не увенчались успехом (см. рис. справа). 25 апреля 1953 в Nature были опубликованы три статьи: модель Уотсона и Крика,[5] данные группы Уилкинса,[7] и данные Франклин и её помощника Р. Гослинга[4]. 30 мая Уотсон и Крик опубликовали статью о роли структуры ДНК в репликации генетической информации, а 30 июля вышла статья Франклин и Гослинга с доказательствами двуспиральности ДНК.[9] Эти работы заложили основы молекулярной биологии и признаны одним из основных достижений науки XX века.

Ссылки
  1. Secret of Photo 51. Nova
  2. Корочкин ЛИ, Фридман СА. Пионер молекулярной биологии. Памяти Розалинд Франклин // Природа : журнал. — Наука, 2004. — № 8.
  3. Полвека назад был разгадан «секрет жизни». Русская служба Би-би-си. 28 февраля 2003 г.
  4. Franklin RE, Gosling RG (1953) «Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate». Nature 171: 740—741. PDF
  5. Watson JD, Crick FHC (1953). «A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid». Nature 171: 737—738. PDF
  6. Pauling L., Corey R. B. A Proposed Structure For The Nucleic Acids (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1953. — Vol. 39, no. 2. — P. 84—97.
  7. Wilkins MHF, Stokes AR, Wilson HR (1953) «Molecular Structure of Deoxypentose Nucleic Acids». Nature 171: 738—740. PDF
  8. Джеймс Д. Уотсон (1968) «Двойная спираль».
  9. Double Helix: 50 Years of DNA. Nature archives. Nature Publishing Group
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.