교수 둘루만 E.K.
노벨상 수상자 프란시스 크릭과 무신론
(DNA 발견 50주년을 맞아)
종교가 밝혀지면
뭐든 드러냈어
그것은 그들이
일반적으로 잘못되었습니다.
(계시록의 종교라면 ,
거기서 뭔가가 발견되고 있어요.
그러면 이런 폭로는 보통
사기꾼으로 판명되다)
프란시스 크릭
프랜시스 크릭
2003년, 세계 과학계는 DNA 구조 발견 50주년을 기념했습니다. 러시아 아카데미 Sciences는 2003년 "러시아 과학 아카데미 BULLETIN OF THE RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES"의 6호 전체를 이 중요한 행사에 헌정하여 축제 분위기로 불렀습니다. DNA 구조 발견 50주년을 맞이합니다.
우리의 선도적이고 세계적으로 유명한 학자들은 상세한 분석 및 정보 기사를 제공했습니다. L.L. 키셀 레프,"가장 중요한 분자의 기념일"; E. D. 스베르들로프,"위대한 발견: 혁명, 정식화, 교리 및 이단"; V. L. 카르포프,"DNA, 염색질, 히스톤 코드". 이 기사의 제목을 클릭하면 다음 내용을 알 수 있습니다. 전문그들의 저자.
학자 L.L. Kiselev는 다음과 같이 썼습니다.
왓슨과 크릭은 DNA 구조를 발견한 공로로 1962년에 노벨상을 수상했습니다.
학술지에 실린 기사를 읽다 보니 앞서 읽은 무신론자 기사와 프란시스 해리 콤프턴 크릭(Francis Harry Compton Crick)의 진술이 생각났습니다. 프랜시스 해리 콤프턴 크릭)그리고 그의 전기는 흥미롭지만 이상하지는 않지만 제목이 붙었습니다. 미친 추격전», 이는 "로 번역될 수 있습니다. 미친 사람이 찾는 것은 무엇입니까?" "미친"이라는 단어는 "편향된", "이기적이지 않은", "사랑에 빠진", "미친"을 의미할 수 있고 "추구"라는 단어는 "추구", "설득", "거주"를 의미할 수 있으므로 다르게 번역될 수 있습니다. 찾는 중." 그러나 크릭의 자서전을 읽을 때, 무신론자가 미쳤다는 성서의 비난에 대해 그가 “미친”이라는 단어를 사용했다는 인상을 받게 됩니다. “어리석은 자는 그 마음에 이르기를 하나님이 없다 하도다”(시편 13:1; 52:2). 여기서 영어 번역미친 사람의 성경은 “미친”이라고 불린다.
그의 자서전에서 " 미친 추격전» 크릭이 “내가 어떻게 무신론에 기울게 되었는가”라는 특별한 장이 있습니다. 우리는 무신론적, 종교적 세계관에 대한 위대한 과학자의 흥미롭고 독특한 생각을 모두 다시 말할 기회가 없습니다. 우리는 이 위대한 과학자이자 확신에 찬 무신론자의 인용문 중에서 가장 대표적인 세 가지만을 제시하겠습니다.
« 지질 퇴적물, 식물과 동물의 화석을 통해 설득력 있게 입증된 지구의 실제 나이에 대한 단순한 지식은 지적인 마음이 종교적 근본주의자처럼 성경에 기록된 모든 것을 문자 그대로 믿는 것을 허용하지 않습니다. 그리고 성경의 일부 메시지가 명백히 거짓이라면 왜 다른 메시지는 거짓입니까? 성경 이야기진실로 받아들여야 한다?»
« 신자 종교적 신념그들이 형성되는 동안 그들은 신자들의 상상력뿐만 아니라 그 시대의 지식 수준에도 반응했을 것입니다. 그러나 불행히도 이후의 과학적 발견은 기독교 신앙을 단호하게 반박했을 뿐만 아니라 그 신앙을 보기 흉하게 조명하기도 했습니다. 현대인의 삶의 방식을 전적으로 잘못된 생각 위에 두는 것보다 더 어리석은 일이 어디 있겠습니까? 그리고 이전 믿음의 사악한 잔재를 하나씩 제거함으로써 우주에서 당신의 진정한 위치를 찾는 것보다 더 중요한 것이 있을까요? 그러나 여전히 많은 비밀이 발견되기를 기다리고 있다는 것은 분명합니다. 과학적 설명. 설명되기 전까지 그들은 온갖 종류의 종교적 미신을 품고 있을 수 있습니다.
나에게 가장 중요한 문제는 생물학에서 아직 알려지지 않은 지식 영역을 식별하고 진정한 과학적 이해를 얻으려는 열망이었습니다. 오직 이런 방식으로만 종교적 신념을 확인하거나 반박할 수 있습니다.».
* * *
« 놀라운 가설은 당신의 기쁨과 슬픔, 당신의 기억과 야망, 당신의 자아감과 자유의지가 사실은 모두 거대한 신경 세포 복합체와 그에 연관된 분자의 활동을 나타내는 것일 뿐이라는 것입니다. 루이스 캐롤의 앨리스가 말했듯이, 당신은 단지 뉴런 덩어리일 뿐입니다. ».
"계시종교"는 유대교, 기독교, 이슬람교를 말하며, 자신들의 신앙 내용이 성경 본문을 통해 하나님에 의해 그들에게 계시된다고 믿습니다.
(영어) 프란시스크릭이 태어났다, 6월 8일 영국 노샘프턴; 88세의 나이로 사망
이 이야기의 시작은 농담으로 받아들일 수 있습니다. "그리고 우리는 방금 생명의 비밀을 발견했습니다!" - 정확히 50년 전인 1953년 2월 28일에 Cambridge Eagle 펍에 들어간 두 남자 중 한 명이 말했습니다. 그리고 근처 연구실에서 일했던 사람들의 말은 전혀 과장이 아니었습니다. 그 중 한 명은 프란시스 크릭(Francis Crick)이고 다른 한 명은 제임스 왓슨(James Watson)이었습니다.
왓슨과 크릭은 모든 유전 정보를 담고 있는 물질인 디옥시리보핵산(DNA)의 구조를 발견했습니다. 술집에서 역사적인 발표가 있은 지 몇 달 후, 네이처(Nature) 저널에 두 연구자의 연구 결과에 대한 조심스러운 출판물이 나왔습니다(Watson J.D., Crick F.H.C. Molecular 구조 of 핵산 // Nature. 1953. V. 171. P. 738 -740). 기사는 DNA 구조의 발견이 유전 물질이 복제되는 메커니즘을 설명할 수 있다는 제안으로 끝났습니다.
50년대에는 DNA가 수천 개의 작은 분자가 4개의 줄로 연결되어 있는 큰 분자라는 것이 알려졌습니다. 다른 유형– 뉴클레오티드. 과학자들은 네 글자의 알파벳으로 쓰여진 텍스트와 비슷하게 유전 정보를 저장하고 상속하는 역할을 담당하는 것이 DNA라는 것도 알고 있었습니다. 이 분자의 공간적 구조와 DNA가 세포에서 세포로, 유기체에서 유기체로 유전되는 메커니즘은 아직 알려지지 않았습니다.
1948년에 라이너스 폴링(Linus Pauling)은 다른 거대분자, 즉 단백질의 공간 구조를 발견했습니다. 옥에 누워 누워 있던 폴링은 단백질 분자의 구성을 모델링하기 위해 종이를 접는 데 몇 시간을 보냈고 "알파 나선"이라고 불리는 구조의 모델을 만들었습니다.
Watson에 따르면, 이 발견 이후 DNA의 나선형 구조에 관한 가설이 실험실에서 대중화되었습니다. Watson과 Crick은 X선 회절 분석 분야의 선도적인 전문가들과 협력했으며, Crick은 이러한 방식으로 얻은 이미지에서 나선 징후를 거의 정확하게 감지할 수 있었습니다.
폴링은 또한 DNA가 세 가닥으로 구성된 나선이라고 믿었습니다. 그러나 그는 그러한 구조의 본질이나 딸세포로의 전달을 위한 DNA 자가 복제 메커니즘을 설명할 수 없었습니다.
이중 가닥 구조의 발견은 모리스 윌킨스가 왓슨과 크릭에게 그의 협력자인 로절린드 프랭클린이 촬영한 DNA 분자의 엑스레이를 비밀리에 보여준 후에 일어났습니다. 이 이미지에서 그들은 나선형의 징후를 명확하게 인식하고 3차원 모델의 모든 것을 확인하기 위해 실험실로 향했습니다.
실험실에서는 작업장에서 필요한 스테레오 모델을 공급하지 않은 것으로 나타났습니다. 금속판, 그리고 Watson은 판지에서 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T) 및 아데닌(A)의 네 가지 유형의 뉴클레오티드 모델을 잘라내어 테이블 위에 놓기 시작했습니다. 그리고 그는 "열쇠 잠금" 원리에 따라 아데닌이 티민과 결합하고 구아닌과 시토신이 결합한다는 사실을 발견했습니다. 이것이 바로 DNA 나선의 두 가닥이 서로 연결되는 방식입니다. 즉, 한 가닥의 티민 반대편에는 항상 다른 가닥의 아데닌이 있고 다른 것은 없습니다.
이 배열을 통해 DNA 복사 메커니즘을 설명할 수 있게 되었습니다. 나선의 두 가닥이 갈라지고 각 가닥에 나선의 이전 "파트너"의 정확한 복사본이 뉴클레오티드에서 추가됩니다. 사진의 네거티브에서 포지티브를 인쇄하는 것과 동일한 원리를 사용합니다.
로절린드 프랭클린의 운명은 매우 슬펐습니다. Wilkins는 자신의 부하 직원을 오로지 "블루스타킹"이라고 불렀고 그녀와 끊임없이 갈등을 겪었습니다. 프랭클린은 DNA의 나선형 구조에 관한 가설을 지지하지는 않았지만, 그녀의 사진이 DNA의 나선형 구조에 대한 가설을 뒷받침했습니다. 결정적인 역할왓슨과 크릭의 발견. 그리고 아마도 폴링은 네 번째 상을 받았을 것입니다. 노벨상, 그가 영국 연구원들 앞에서 이 사진들을 볼 수만 있었다면 좋았을 텐데요.
로잘린드는 윌킨스, 왓슨, 크릭이 받은 상을 보기 전까지 살아있지 않았습니다. 그녀는 1958년 암으로 사망했습니다.
DNA의 공간 구조의 발견은 과학계에 혁명을 일으켰고 일련의 새로운 발견을 수반했으며, 그것 없이는 상상할 수 없다는 것은 분명합니다. 현대 과학, 그러나 또한 현대 생활일반적으로
지난 세기 60년대에 DNA 복제(배가) 메커니즘에 대한 Watson과 Crick의 가정이 완전히 확인되었습니다. 또한 특수 단백질인 DNA 중합효소가 이 과정에 참여하는 것으로 나타났습니다.
같은 시기에 또 다른 중요한 발견이 이루어졌습니다. 유전암호. 위에서 언급했듯이 DNA에는 다음을 포함하여 유전되는 모든 것에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 선형 구조신체의 모든 단백질. 단백질은 DNA와 마찬가지로 아미노산의 긴 분자 사슬입니다. 이 아미노산은 20개가 있는데, 4글자 알파벳으로 구성된 DNA의 '언어'가 20개의 '문자'가 사용되는 단백질의 '언어'로 어떻게 번역되는지는 불분명했습니다.
세 개의 DNA 뉴클레오티드 조합이 20개의 아미노산 중 하나에 분명히 해당하는 것으로 밝혀졌습니다. 따라서 DNA에 "기록된" 내용은 분명하게 단백질로 번역됩니다.
70년대에는 Watson과 Crick의 발견을 바탕으로 두 가지 더 중요한 방법이 등장했습니다. 이것은 재조합 DNA의 서열을 분석하고 얻는 것입니다. 서열 분석을 통해 DNA의 뉴클레오티드 서열을 "읽을" 수 있습니다. 전체 인간 게놈 프로그램의 기반은 바로 이 방법입니다.
재조합 DNA를 얻는 것을 분자 복제라고도 합니다. 이 방법의 핵심은 특정 유전자를 포함하는 단편이 DNA 분자에 삽입된다는 것입니다. 예를 들어 이러한 방식으로 인간 인슐린 유전자를 함유한 박테리아가 얻어집니다. 이렇게 얻은 인슐린을 재조합형이라고 합니다. 모든 "유전자 변형 제품"은 동일한 방법을 사용하여 만들어집니다.
역설적이게도 지금 모두가 이야기하고 있는 생식복제는 DNA의 구조가 밝혀지기 전에 등장했다. 이제 그러한 실험을 수행하는 과학자들이 Watson과 Crick의 발견 결과를 적극적으로 활용하고 있음이 분명합니다. 그러나 처음에는 이 방법을 기반으로 하지 않았습니다.
과학의 다음 중요한 단계는 80년대의 중합효소 연쇄반응의 발전이었습니다. 이 기술은 원하는 DNA 단편을 신속하게 "재생"하는 데 사용되며 이미 과학, 의학 및 기술 분야에서 많은 응용 분야를 찾았습니다. 의학에서는 빠르고 정확한 진단을 위해 PCR을 사용합니다. 바이러스성 질병. 환자의 분석을 통해 얻은 DNA 덩어리에 최소한의 양이라도 바이러스가 가져온 유전자가 포함되어 있는 경우 PCR을 사용하면 이를 "증식"하여 쉽게 식별할 수 있습니다.
왓슨과 크릭의 발견이 유명한 인간 게놈 프로젝트를 포함한 많은 과학 연구의 기초가 되었다는 사실 외에도 DNA 분자는 현대 회화, 영화, 건축에 흔적을 남겼습니다.
제임스 듀이 왓슨(James Dewey Watson) - 미국의 분자 생물학자, 유전학자 및 동물학자; 그는 1953년 DNA 구조 발견에 참여한 것으로 가장 잘 알려져 있습니다. 노벨 생리의학상 수상자.
시카고 대학교와 인디애나 대학교를 성공적으로 졸업한 후 Watson은 코펜하겐에서 생화학자 Herman Kalckar와 함께 화학 연구를 하면서 시간을 보냈습니다. 그는 나중에 케임브리지 대학교의 캐번디시 연구소로 옮겨 그곳에서 미래의 동료이자 동지인 프란시스 크릭을 처음 만났습니다.
왓슨과 크릭은 로절린드 프랭클린과 모리스 윌킨스가 수집한 실험 데이터를 연구하던 중 1953년 3월 중순 DNA 이중나선에 대한 아이디어를 떠올렸다. 이 발견은 캐번디시 연구소 소장인 로렌스 브래그 경(Sir Lawrence Bragg)이 발표했습니다. 이것은 1953년 4월 8일 벨기에 과학회의에서 일어났습니다. 그러나 중요한 진술은 실제로 언론에 의해 주목되지 않았습니다. 1953년 4월 25일에 이 발견에 관한 기사가 출판되었습니다. 과학저널"자연". 다른 생물학자들과 다수의 노벨상 수상자발견의 기념비성을 빠르게 인식했습니다. 어떤 사람들은 그것을 최고라고 불렀습니다. 과학적 발견 20 세기.
1962년 왓슨, 크릭, 윌킨스는 이 발견으로 노벨 생리의학상을 받았습니다. 프로젝트의 네 번째 참가자인 로절린드 프랭클린(Rosalind Franklin)은 1958년에 사망했으며 그 결과 더 이상 상을 받을 수 없었습니다. Watson은 또한 그의 발견으로 뉴욕의 미국 자연사 박물관에서 기념비를 수상했습니다. 그러한 기념물은 미국 과학자들을 기리기 위해서만 세워졌기 때문에 크릭과 윌킨스는 기념물 없이 남겨졌습니다.
Watson은 여전히 역사상 가장 위대한 과학자 중 한 명으로 간주됩니다. 그러나 많은 사람들은 공개적으로 그를 사람으로서 싫어했습니다. 제임스 왓슨은 꽤 유명한 스캔들에 여러 번 연루되었습니다. 그 중 하나는 그의 작업과 직접적으로 관련이 있었습니다. 사실은 DNA 모델을 작업하는 동안 Watson과 Crick이 Rosalind Franklin의 허락 없이 얻은 데이터를 사용했다는 것입니다. 과학자들은 프랭클린의 파트너인 윌킨스와 매우 적극적으로 협력했습니다. 아마도 로잘린드 자신은 인생이 끝날 때까지 자신의 실험이 DNA 구조를 이해하는 데 얼마나 중요한 역할을 하는지 알지 못했을 것입니다.
1956년부터 1976년까지 Watson은 Harvard의 생물학과에서 근무했습니다. 이 기간 동안 그는 주로 분자 생물학에 관심을 가졌습니다.
1968년에 Watson은 뉴욕주 롱아일랜드에 있는 Cold Spring Harbor 연구소의 소장직을 맡았습니다. 그의 노력 덕분에 실험실의 품질 수준이 크게 향상되었습니다. 연구 작업, 자금 조달이 눈에 띄게 개선되었습니다. Watson 자신은 이 기간 동안 주로 암 연구에 참여했습니다. 그 과정에서 그는 자신이 관리하는 실험실을 세계 최고의 분자생물학 중심지 중 하나로 만들었습니다.
1994년에 Watson은 연구 센터의 사장이 되었고, 2004년에는 총장이 되었습니다. 2007년에 그는 지능 수준과 출신 사이의 연관성이 존재한다는 다소 인기 없는 발언을 한 후 자리를 떠났습니다.
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복제된 DNA 나선의 발견은 생물학에서 분수령이 되는 순간임이 입증되었습니다. 영국인 프란시스 크릭(Francis Crick)과 미국의 제임스 왓슨(James Watson)이 만들었습니다. 1962년에 과학자들은 노벨상을 수상했습니다.
그들은 가장 많이 고려됩니다 똑똑한 사람행성에. 크릭은 유전학에만 국한되지 않고 다양한 분야에서 많은 발견을 했습니다. 왓슨은 여러 가지 진술로 명성을 얻었지만 이것이 그를 더욱 특별한 사람으로 특징짓습니다.
어린 시절
프란시스 크릭은 1916년 영국 노샘프턴에서 태어났습니다. 그의 아버지는 성공적인 사업가였으며 신발 공장을 소유하고 있었습니다. 그는 정규식에 갔다 고등학교. 전쟁 후 가족의 수입이 크게 감소하자 가장은 가족을 런던으로 이주하기로 결정했습니다. Francis는 Mill Hill School을 졸업하고 수학, 물리학, 화학에 관심을 가졌습니다. 그는 나중에 University College London에서 공부하고 이학사 학위를 받았습니다.
그러다가 그의 미래 동료인 제임스 왓슨(James Watson)이 다른 대륙에서 태어났습니다. 어린 시절부터 그는 평범한 아이들과 달랐습니다. 그때에도 James는 밝은 미래를 가질 것으로 예상되었습니다. 그는 1928년 시카고에서 태어났다. 그의 부모는 그를 사랑과 기쁨으로 둘러쌌습니다.
1학년 교사는 그의 지능이 나이에 비해 부적절하다고 지적했습니다. 3학년이 된 후 그는 라디오에서 진행된 어린이 지적 퀴즈에 참여했습니다. 왓슨은 놀라운 능력을 보여주었습니다. 나중에 그는 4년제 시카고 대학교에 입학하여 조류학에 관심을 갖게 되었습니다. 학사 학위를 취득한 청년은 인디애나주 블루밍턴 대학교에서 학업을 계속하기로 결정합니다.
과학에 대한 관심
인디애나 대학교에서 왓슨은 유전학을 연구하다가 생물학자 살바도르 로리아와 뛰어난 유전학자 J. 모엘러의 주목을 받게 됩니다. 이번 협력을 통해 엑스레이가 박테리아와 바이러스에 미치는 영향에 관한 논문이 탄생했습니다. 뛰어난 방어 끝에 제임스 왓슨은 과학박사가 되었습니다.
박테리오파지에 대한 추가 연구는 덴마크 코펜하겐 대학교에서 진행될 예정입니다. 과학자는 DNA 모델을 편집하고 그 특성을 연구하는 데 적극적으로 노력하고 있습니다. 그의 동료는 재능 있는 생화학자 Herman Kalkar입니다. 그러나 케임브리지 대학교에서 프랜시스 크릭과의 운명적인 만남이 이뤄질 예정이다. 과학자 지망생인 23세의 왓슨은 프란시스를 자신의 연구실로 초대해 함께 일하게 된다.
제2차 세계 대전 이전에 크릭은 다양한 주에서 물의 점도를 연구했습니다. 나중에 그는 해군부에서 광산 개발을 위해 일해야 했습니다. 전환점 E. Schrödinger의 책을 읽을 거예요. 저자의 아이디어로 인해 Francis는 생물학을 공부하게 되었습니다. 1947년부터 그는 캠브리지 실험실에서 X선 회절을 연구하며 일해왔습니다. 유기화학그리고 생물학. 그 리더는 단백질의 구조를 연구하는 Max Perutz였습니다. 크릭은 정의에 관심을 갖게 됩니다. 화학적 기초유전자 코드.
DNA 해독
1951년 봄, 나폴리에서 심포지엄이 열렸는데, 그곳에서 제임스는 DNA 분석을 수행하던 영국 과학자 모리스 윌킨스와 연구원 로절린 프랭클린을 만났습니다. 그들은 세포 구조가 다음과 유사하다고 판단했습니다. 나선형 계단- 그것은 있다 이중 형태나선. 그들의 실험 데이터는 Watson과 Crick이 추가 연구를 수행하도록 자극했습니다. 그들은 핵산의 구성을 결정하고 국립 영아 마비 연구 협회의 보조금인 필요한 자금을 찾기로 결정했습니다.
제임스 왓슨 1953년에 그들은 DNA의 구조에 대해 세계에 알리고 완성된 분자 모델을 제시했습니다.
단 8개월 안에 두 명의 뛰어난 과학자가 사용 가능한 데이터를 사용하여 실험 결과를 요약할 것입니다. 한 달 안에 공과 판지로 3차원 DNA 모델이 만들어집니다.
이 발견은 4월 8일 벨기에 회의에서 캐번디시 연구소 소장인 로렌스 브래그(Lawrence Bragg)에 의해 발표되었습니다. 그러나 발견의 중요성은 즉시 인식되지 않았습니다. 과학 저널 네이처(Nature)에 기사가 게재된 후인 4월 25일에야 생물학자들과 기타 수상자들은 새로운 지식의 가치를 진심으로 인식했습니다. 이 사건은 세기의 가장 위대한 발견으로 여겨졌습니다.
1962년에는 영국인 윌킨스와 크릭, 그리고 미국의 왓슨이 노벨 의학상 후보로 지명되었습니다. 불행하게도 로절린드 프랭클린은 4년 전에 사망하여 경쟁자 중 하나가 아니었습니다. 이 모델은 프랭클린의 공식적인 허가는 없었지만 프랭클린의 실험 데이터를 사용했기 때문에 이에 대해 큰 스캔들이 있었습니다. 크릭과 왓슨은 파트너 윌킨스와 긴밀히 협력했으며 로잘린드 자신도 인생이 끝날 때까지 의학 실험의 중요성을 배우지 못했습니다.
뉴욕에서 왓슨을 발견한 기념비가 세워졌습니다. Wilkins와 Crick은 미국 시민권이 없었기 때문에 이 영예를 얻지 못했습니다.
직업
DNA 구조가 발견된 후, 왓슨과 크릭은 서로 갈라졌습니다. James는 캘리포니아 대학교 생물학과의 선임 회원이 되었고 나중에 교수가 되었습니다. 1969년에 그는 롱아일랜드 분자생물학 연구소의 소장으로 제의되었습니다. 그 과학자는 1956년부터 일해 온 하버드에서 일하기를 거부했습니다. 그는 남은 생애를 신경생물학에 바쳐 바이러스와 DNA가 암에 미치는 영향을 연구할 것입니다. 과학자의 지도력 아래 실험실은 새로운 수준의 연구 품질에 도달했으며 자금이 크게 증가했습니다. 골드 스프링 하버(Gold Spring Harbor)는 분자 생물학 연구의 세계 최고의 중심지가 되었습니다. 1988년부터 1992년까지 Watson은 인간 게놈을 연구하기 위한 여러 프로젝트에 적극적으로 참여했습니다.
국제적인 인정을 받은 후 Crick은 케임브리지의 생물학 실험실 책임자가 되었습니다. 1977년에 그는 꿈과 비전의 메커니즘을 연구하기 위해 캘리포니아 주 샌디에이고로 이사했습니다.
프랜시스 크릭 1983년 수학자 Gr. Mitchison은 꿈은 낮 동안 축적된 쓸모없고 과도한 연상으로부터 스스로를 자유롭게 하는 뇌의 능력이라고 제안했습니다. 과학자들은 꿈을 신경계의 과부하를 예방하는 방법이라고 불렀습니다.
1981년에는 프란시스 크릭(Francis Crick)이 지구 생명의 기원에 대해 고찰한 저서 '생명은 그것의 기원과 본성(Life as It is: Its Origin and Nature)'이 출판되었습니다. 그의 버전에 따르면 지구상의 최초 거주자는 다른 우주 물체의 미생물이었습니다. 이것은 모든 생명체의 유전암호의 유사성을 설명합니다. 과학자는 2004년 종양학으로 인해 사망했습니다. 그는 화장되었고 그의 재는 여기저기 뿌려졌다 태평양.
프랜시스 크릭 2004년에 왓슨은 총장이 되었지만 2007년에 출신(인종)과 지능 수준 사이의 유전적 연관성에 대해 연설했다는 이유로 이 직위에서 사임해야 했습니다. 과학자는 동료의 작업에 대해 도발적이고 모욕적으로 논평하는 것을 좋아하며 프랭클린도 예외는 아닙니다. 일부 발언은 비만인과 동성애자에 대한 공격으로 인식됐다.
2007년에 왓슨은 자서전인 "지루함을 피하라"를 출간했습니다. 2008년에는 모스크바 주립대학교에서 공개강연을 했다. 왓슨은 게놈을 완전히 해독한 최초의 사람으로 불린다. 과학자는 현재 정신 질환을 담당하는 유전자를 찾기 위해 노력하고 있습니다.
크릭과 왓슨은 의학 발전의 새로운 가능성을 열었습니다. 중요성을 과대평가하다 과학 활동불가능한.
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DNA 이중나선은 50년이 되었습니다!
1953년 2월 28일 토요일, 두 명의 젊은 과학자 J. Watson과 F. Crick이 작은 식당에 있었습니다. 독수리케임브리지에서는 점심을 먹은 군중들에게 생명의 비밀을 발견했다고 발표했습니다. 수년 후 F. Crick의 아내 Odile은 물론 그녀가 그를 믿지 않는다고 말했습니다. 그가 집에 왔을 때 그는 종종 그런 말을했지만 이것이 실수라는 것이 밝혀졌습니다. 이번에는 실수가 없었고, 이 진술로 인해 오늘날까지 계속되는 생물학 혁명이 시작되었습니다.
1953년 4월 25일자 잡지에서 자연핵산의 구조에 관한 세 편의 기사가 나왔습니다. J. Watson과 F. Crick이 쓴 그 중 하나에서는 DNA 분자의 구조가 이중 나선 형태로 제안되었습니다. M. Wilkins, A. Stokes, G. Wilson, R. Franklin 및 R. Gosling이 작성한 나머지 두 논문은 DNA 분자의 나선형 구조를 확인하는 실험 데이터를 제시했습니다. DNA 이중 나선 발견 이야기는 모험 소설과 비슷하며 최소한 간략하게 요약할 가치가 있습니다.
유전자의 화학적 성질과 그 재생산의 매트릭스 원리에 관한 가장 중요한 아이디어는 1927년 N.K.에 의해 처음으로 명확하게 공식화되었습니다. 콜초프(1872-1940). 그의 학생 N.V. Timofeev-Resovsky(1900-1981)는 이러한 아이디어를 받아들여 유전 물질의 공변적 중복의 원리로 발전시켰습니다. 독일의 물리학자 막스 델브뤼크(1906~1981, 1969년 노벨상 수상), 1930년대 중반 활동. 베를린의 카이저 빌헬름 화학 연구소에서 티모페예프-레소프스키의 영향을 받아 생물학에 너무 관심을 갖게 되자 물리학을 그만두고 생물학자가 되었습니다.
오랫동안 생명에 대한 엥겔스의 정의에 따라 생물학자들은 유전 물질이 특별한 단백질이라고 믿었습니다. 누구도 핵산이 유전자와 관련이 있을 수 있다고 생각하지 않았습니다. 너무 단순해 보였습니다. 이것은 생물학의 전체 발전을 근본적으로 변화시키는 발견이 이루어진 1944년까지 계속되었습니다.
올해 Oswald Avery, Colin McLeod 및 McLean McCarthy의 기사가 출판되어 폐렴구균에서 유전적 특성이 순수한 DNA를 사용하여 한 박테리아에서 다른 박테리아로 전달된다는 사실을 보여주었습니다. DNA는 유전의 물질이다. McCarthy와 Avery는 DNA를 DNA 분해 효소(DNase)로 처리하면 DNA의 유전자 특성이 손실된다는 사실을 보여주었습니다. 이 발견이 노벨상을 받지 못한 이유는 아직 확실하지 않습니다.
그 직전인 1940년에 L. Pauling(1901~1994; 1954년 및 1962년 노벨상 수상)과 M. Delbrück은 항원-항체 반응에서 분자 상보성의 개념을 개발했습니다. 같은 해에 Pauling과 R. Corey는 폴리펩티드 사슬이 나선형 구조를 형성할 수 있음을 보여 주었고, 다소 늦은 1951년에 Pauling은 다양한 나선형 구조에 대한 X선 패턴 유형을 예측할 수 있는 이론을 개발했습니다.
에이버리(Avery) 등의 발견 이후, 비록 단백질 유전자 이론 지지자들을 설득하지는 못했지만 DNA의 구조를 결정하는 것이 필요하다는 것이 분명해졌습니다. 생물학에서 DNA의 중요성을 이해한 사람들 사이에서는 치열한 경쟁과 함께 결과를 위한 경쟁이 시작되었습니다.
1940년대에 사용된 엑스레이 기계. 아미노산과 펩타이드의 결정 구조 연구
1947~1950년 수많은 실험을 바탕으로 E. Chargaff는 DNA의 뉴클레오티드 사이의 일치 규칙을 확립했습니다. 퓨린과 피리미딘 염기의 수는 동일하고 아데닌 염기의 수는 티민 염기의 수와 같고 구아닌 염기의 수는 같습니다. 시토신 염기의 수와 같습니다.
최초의 구조 연구(S. Ferberg, 1949, 1952)는 DNA가 나선형 구조를 가지고 있음을 보여주었습니다. X선 회절 패턴을 통해 단백질 구조를 결정하는 데 광범위한 경험을 갖고 있는 Pauling은 적절한 X선 회절 패턴이 있었다면 의심할 여지 없이 DNA 구조 문제를 신속하게 해결할 수 있었을 것입니다. 그러나 아무것도 없었고 그가 얻은 것 중에서 가능한 구조 중 하나를 선호하는 명확한 선택을 내릴 수 없었습니다. 그 결과, 서둘러 결과를 발표하려고 하다가 폴링은 잘못된 선택을 선택했습니다. 1953년 초에 발표된 논문에서 그는 인산염 잔기가 단단한 핵을 형성하는 세 가닥 나선 형태의 구조를 제안했습니다. 질소 염기는 주변에 위치합니다.
수년 후, DNA 구조 발견 이야기를 회상하면서 Watson은 "Linus [Pauling]은 추측할 자격이 없었습니다. 올바른 해결책. 그는 기사를 읽지도 않았고 누구와도 이야기하지 않았습니다. 더욱이 그는 유전자 복제의 상보성에 대해 이야기하는 Delbrück와의 논문도 잊어버렸습니다. 그 사람은 자기가 똑똑하기 때문에 구조를 알아낼 수 있을 거라 생각했어요.”
왓슨과 크릭이 DNA 구조에 대한 연구를 시작했을 때 이미 많은 것이 알려져 있었습니다. 신뢰할 수 있는 X선 구조 데이터를 얻고 당시 이미 이용 가능한 정보를 기반으로 이를 해석하는 것이 남아 있었습니다. 이 모든 일이 어떻게 일어 났는지는 J. Watson의 유명한 책 "The Double Helix"에 잘 설명되어 있지만 그 안에 많은 사실이 매우 주관적으로 제시되어 있습니다.
J. Watson과 F. Crick이 위대한 발견을 앞두고 있습니다.
물론 이중나선 모형을 구축하기 위해서는 폭넓은 지식과 직관이 필요했다. 그러나 몇 가지 우연의 일치가 없었다면 그 모델은 몇 달 후에 나타났을 수도 있고 그 저자는 다른 과학자였을 수도 있습니다. 여기 몇 가지 예가 있어요.
King's College(런던)에서 M. Wilkins(1962년 노벨상 수상)와 함께 연구한 Rosalind Franklin(1920-1958)은 최고 품질의 DNA X선 회절 패턴을 얻었습니다. 그러나 이 작업은 그녀에게 거의 관심이 없었습니다. 그녀는 그것이 일상적인 일이라고 생각했고 서두르지 않고 결론을 도출했습니다. 이것은 Wilkins와의 나쁜 관계로 인해 촉진되었습니다.
1953년 초에 Wilkins는 R. Franklin이 모르는 사이에 Watson에게 방사선 사진을 보여주었습니다. 또한 같은 해 2월 Max Perutz는 R. Franklin을 포함한 모든 주요 직원의 작업을 검토하는 Medical Research Council의 연례 보고서를 Watson과 Crick에게 보여주었습니다. 이것은 F. Crick과 J. Watson이 DNA 분자가 어떻게 구성되어야 하는지를 이해하기에 충분했습니다.
R. 프랭클린이 얻은 DNA의 X선
같은 호에 게재된 Wilkins et al.의 기사에서 자연, Watson과 Crick의 논문에 따르면 X선 회절 패턴으로 판단하면 서로 다른 출처의 DNA 구조는 거의 동일하며 질소 염기가 내부에 위치하고 인산염 잔기가 DNA에 있는 나선 구조입니다. 외부.
R. Franklin의 기사(학생 R. Gosling과 함께)는 1953년 2월에 작성되었습니다. 이미 기사의 초기 버전에서 그녀는 축을 따라 서로 상대적으로 이동된 두 개의 동축 나선 형태로 DNA 구조를 설명했습니다. 내부에는 질소 염기가 있고 외부에는 인산염이 있습니다. 그녀의 데이터에 따르면 B형(즉, 상대습도 >70%)의 DNA 나선 피치는 3.4 nm였으며 회전당 10개의 뉴클레오티드가 있었습니다. 왓슨이나 크릭과 달리 프랭클린은 모델을 만들지 않았습니다. 그녀의 DNA는 그 이상 아무것도 아니었으니까 흥미로운 물건그녀는 킹스 칼리지에 오기 전 프랑스에서 석탄과 탄소에 관한 연구에 종사했습니다.
Watson-Crick 모델에 대해 알게 된 그녀는 기사의 최종 버전에 다음과 같이 직접 덧붙였습니다. "따라서 우리의 일반적인 아이디어는 이전 기사에 제공된 Watson-Crick 모델과 모순되지 않습니다." 이는 놀라운 일이 아닙니다. 왜냐면... 이 모델은 그녀의 실험 데이터를 기반으로 했습니다. 그러나 R. 프랭클린과의 가장 우호적인 관계에도 불구하고 왓슨이나 크릭은 그녀가 죽은 후 몇 년 동안 공개적으로 반복한 내용, 즉 그녀의 데이터가 없었다면 결코 모델을 구축할 수 없었을 것이라고 그녀에게 말한 적이 없습니다.
파리에서 동료들과 회의 중인 R. 프랭클린(맨 왼쪽)
R. 프랭클린은 1958년 암으로 사망했습니다. 많은 사람들은 그녀가 1962년까지 살았다면 노벨위원회는 엄격한 규칙을 어기고 세 명이 아닌 네 명의 과학자에게 상을 수여해야 했을 것이라고 믿습니다. 그녀와 Wilkins의 업적을 기리기 위해 King's College의 건물 중 하나는 Franklin-Wilkins로 명명되었으며, 이는 서로 거의 이야기하지 않은 사람들의 이름을 영원히 연결하는 것입니다.
Watson과 Crick의 기사(아래 참조)를 읽을 때, 작은 볼륨과 보석같은 스타일에 놀라게 됩니다. 저자들은 그들의 발견의 중요성을 잘 알고 있었지만 그럼에도 불구하고 모델에 대한 설명과 "가정된 ... 특정 쌍 형성으로부터 유전 물질을 복사하는 가능한 메커니즘이 즉시 뒤따른다"는 간략한 설명으로만 제한했습니다. .” 모델 자체는 허공에서 가져온 것처럼 보였습니다. 모델을 어떻게 얻었는지에 대한 표시가 없습니다. 나선의 피치와 피치당 뉴클레오티드 수를 제외하고는 구조적 특성이 제공되지 않습니다. 쌍의 형성 또한 명확하게 설명되지 않습니다. 그 당시에는 피리미딘의 원자 번호를 매기는 데 두 가지 시스템이 사용되었습니다. 기사에는 F. Crick의 아내가 그린 단 한 장의 그림이 포함되어 있습니다. 그러나 일반 생물학자들에게는 결정학적 데이터가 넘쳐나는 윌킨스와 프랭클린의 논문은 이해하기 어려웠지만, 왓슨과 크릭의 논문은 누구나 이해할 수 있었다.
나중에 Watson과 Crick은 첫 번째 기사에서 모든 세부 사항을 제시하는 것이 두려웠다고 인정했습니다. 이는 "DNA 구조의 유전적 결과"라는 제목의 두 번째 논문에서 수행되었으며 다음 논문에 게재되었습니다. 자연같은 해 5월 30일. 모델의 이론적 근거, DNA 구조의 모든 차원과 세부 사항, 사슬 형성 및 염기쌍 패턴을 제공하고 유전학에 대한 다양한 의미를 논의합니다. 프레젠테이션의 성격과 어조는 저자가 자신의 정확성과 발견의 중요성에 대해 상당한 확신을 갖고 있음을 나타냅니다. 사실, 그들은 G-C 쌍을 단 두 개의 수소 결합으로 연결했지만 1년 후 방법론 논문에서 세 개의 결합이 가능하다고 지적했습니다. 곧 Pauling은 계산을 통해 이를 확인했습니다.
왓슨과 크릭의 발견은 유전정보가 DNA에 네 글자의 알파벳으로 기록되어 있다는 것을 보여주었습니다. 그러나 그것을 읽는 법을 배우는 데는 20년이 더 걸렸습니다. 유전암호가 무엇이어야 하는지에 대한 의문이 즉시 제기되었습니다. 이 질문에 대한 답은 1954년 이론 물리학자 G.A.에 의해 제안되었습니다. Gamow*: DNA의 정보는 3중 뉴클레오티드(코돈)로 암호화됩니다. 이는 1961년 F. Crick과 S. Brenner에 의해 실험적으로 확인되었습니다. 그런 다음 3~4년 내에 M. Nirenberg(1965년 노벨상), S. Ochoa(1959년 노벨상), H. Korana(1965년 노벨상) 등의 연구에서 코돈과 아미노산 사이의 대응 관계를 밝혀냈습니다.
1970년대 중반. F. Sanger(1918년생, 1958년 및 1980년 노벨상 수상)는 케임브리지 대학에서 근무하면서 DNA의 뉴클레오티드 서열을 결정하는 방법을 개발했습니다. Sanger는 이를 사용하여 박테리오파지 jX174의 게놈을 구성하는 5386개 염기의 서열을 결정했습니다. 그러나 이 파지의 게놈은 드문 예외입니다. 단일 가닥 DNA입니다.
현재의 게놈 시대는 1995년 5월 J.K. Venter는 단세포 유기체인 박테리아의 첫 번째 게놈을 해독했다고 발표했습니다. 헤모필루스 인플루엔자균. 현재 약 100종의 다양한 유기체의 게놈이 해독되었습니다.
최근까지 과학자들은 세포 안의 모든 것이 DNA의 염기 서열에 의해 결정된다고 생각했지만, 생명체는 훨씬 더 복잡한 것 같습니다.
DNA가 왓슨-크릭 이중나선 구조가 아닌 다른 모양을 갖는 경우가 많다는 것은 이제 잘 알려져 있습니다. 20여년 전, 소위 DNA의 Z-나선 구조가 실험실 실험에서 발견되었습니다. 이것도 이중나선이지만 고전적인 구조에 비해 반대방향으로 비틀어져 있다. 최근까지 Z-DNA는 살아있는 유기체와 아무런 관련이 없다고 믿어졌지만 최근 미국 국립 심장, 폐, 혈액 연구소(National Heart, Lung, and Blood Institutes)의 연구진은 면역 체계의 유전자 중 하나가 살아있는 유기체에만 활성화된다는 사실을 발견했습니다. 조절 순서의 일부가 Z자 모양으로 변할 때. 이제 Z형의 일시적인 형성은 많은 유전자의 발현 조절에 필요한 연결고리가 될 수 있다고 가정됩니다. 어떤 경우에는 바이러스 단백질이 Z-DNA에 결합하여 세포 손상을 일으키는 것으로 밝혀졌습니다.
나선형 구조 외에도 DNA는 원핵생물과 일부 바이러스에서 잘 알려진 꼬인 고리를 형성할 수 있습니다.
작년에 암 연구소(런던)의 S. Nidle은 염색체의 불규칙한 끝(DNA의 단일 가닥인 텔로미어)이 프로펠러를 연상시키는 매우 규칙적인 구조로 접힐 수 있음을 발견했습니다. 유사한 구조가 염색체의 다른 영역에서도 발견되었으며 구아닌이 풍부한 DNA 영역에 의해 형성되기 때문에 G-quadruplex라고 불렸습니다.
분명히 그러한 구조는 DNA 부분이 형성되는 부분을 안정화하는 데 도움이 됩니다. G-quadruplexes 중 하나가 유전자 바로 옆에서 발견되었습니다. c-MYC, 활성화되면 암이 발생합니다. 이 경우 유전자 활성화 단백질이 DNA에 결합하는 것을 방지할 수 있으며, 연구자들은 암 퇴치에 도움이 될 것이라는 희망으로 이미 G-4중체의 구조를 안정화시키는 약물을 찾기 시작했습니다.
안에 지난 몇 년 DNA 분자가 고전적 이중나선 구조 이외의 구조를 형성하는 능력도 발견된 것이 아닙니다. 과학자들은 놀랍게도 세포핵의 DNA 분자가 마치 “춤추는” 것처럼 계속해서 움직입니다.
DNA가 핵의 히스톤 단백질과 정자의 프로타민과 복합체를 형성한다는 것은 오랫동안 알려져 왔습니다. 그러나 이러한 복합체는 강력하고 정적인 것으로 간주되었습니다. 현대 비디오 기술을 사용하여 이러한 단지의 역동성을 실시간으로 촬영하는 것이 가능했습니다. DNA 분자는 서로 간에 그리고 파리처럼 DNA 주위를 맴도는 다양한 단백질과 끊임없이 일시적인 연결을 형성한다는 것이 밝혀졌습니다. 일부 단백질은 매우 빠르게 이동하여 5초 안에 핵의 한 쪽에서 다른 쪽으로 이동합니다. DNA 분자에 가장 밀접하게 결합되어 있는 히스톤 H1조차도 1분마다 분리되었다가 다시 연결됩니다. 이러한 연결의 불일치는 세포가 유전자의 활동을 조절하는 데 도움이 됩니다. DNA는 환경에서 전사 인자 및 기타 조절 단백질의 존재를 지속적으로 확인합니다.
유전 정보의 저장소인 다소 정적인 형태로 간주되었던 핵은 실제로 활기찬 삶을 살고 있으며 세포의 안녕은 주로 구성 요소의 안무에 달려 있습니다. 일부 인간 질병은 이러한 분자 춤의 조정 장애로 인해 발생할 수 있습니다.
분명히 핵의 생명이 조직되어 있으면 다른 부분이 동일하지 않습니다. 가장 활동적인 "댄서"는 중앙에 더 가까워야하고 가장 활동적이지 않은 "댄서"는 벽에 더 가까워야합니다. 그래서 그것은 밝혀졌습니다. 예를 들어 인간의 경우 소수의 활성 유전자만 있는 18번 염색체는 항상 핵의 경계 근처에 위치하며, 활성 유전자로 가득 찬 19번 염색체는 항상 핵의 중심 근처에 있습니다. 게다가 염색질과 염색체의 움직임, 심지어 단순히 염색체의 상대적 위치도 유전자 활동에 영향을 미치는 것으로 보입니다. 따라서 마우스 림프종 세포의 핵에서 염색체 12, 14 및 15의 가까운 위치는 세포가 암성 세포로 변형되는 데 기여하는 요인으로 간주됩니다.
생물학의 지난 반세기는 1960년대 DNA의 시대가 되었습니다. 유전자 코드는 1970년대에 해독되었습니다. 1980년대에는 재조합 DNA가 얻어졌고 서열 분석 방법이 개발되었습니다. 중합효소연쇄반응(PCR)이 개발되었고, 1990년에 인간 게놈 프로젝트가 시작되었습니다. Watson의 친구이자 동료 중 한 명인 W. Gilbert는 전통적인 분자 생물학이 사라졌다고 믿습니다. 이제 게놈 연구를 통해 모든 것을 알아낼 수 있습니다.
F. 케임브리지 분자 생물학 연구소 직원 중 Crick
이제 50년 전 왓슨과 크릭의 논문을 살펴보면 얼마나 많은 가정이 사실이거나 진실에 가까운 것으로 밝혀졌는지 놀라게 됩니다. 결국에는 실험 데이터가 거의 없었기 때문입니다. 저자 자신에 관해서는 두 과학자 모두 DNA 구조 발견 50주년을 축하하고 있으며 현재 다양한 생물학 분야에서 활발히 활동하고 있습니다. J. Watson은 인간 게놈 프로젝트의 창시자 중 한 명으로 분자생물학 분야에서 계속 활동하고 있으며, F. Crick은 2003년 초에 의식의 본질에 관한 기사를 발표했습니다.
J.D. 왓슨,
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* Georgy Antonovich Gamov (1904-1968, 1933년 미국으로 이주) - 20세기 가장 위대한 과학자 중 한 명. 그는 세타 붕괴 이론과 터널 효과 이론의 저자입니다. 양자 역학; 원자핵의 액체 방울 모델 - 핵 붕괴 및 열핵 반응 이론의 기초; 별의 내부 구조에 관한 이론으로 그 근원을 보여주었다. 태양 에너지열핵반응이다; 우주 진화의 "빅뱅" 이론; 우주론에서의 우주 마이크로파 배경 복사 이론. 그의 인기 과학 서적은 톰킨스 씨에 관한 시리즈(이상한 나라의 톰킨스 씨, 톰킨스 씨 인사이드 등), 하나, 둘, 셋... 무한, 지구라 불리는 행성' 등 잘 알려져 있다. 등.
