Фотография 51
Фотография 51 (англ. Photograph 51) — рентгенограмма волокон натриевой соли тимусной ДНК в B-форме, полученная Розалинд Франклин (англ. Rosalind Elsie Franklin) и Рэймондом Гослингом в 1952 году[1][2][3]. Эта рентгенограмма послужила главным толчком к открытию двуспиральности ДНК Франклин[4] и построению модели структуры ДНК Уотсоном и Криком[5].
История[править | править код]
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.
«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[9], а 25 июля вышла статья Франклин и Гослинга с доказательствами двуспиральности ДНК[10].[11] Эти работы заложили основы молекулярной биологии и признаны одним из основных достижений науки XX века.
Ссылки[править | править код]
- ↑ Secret of Photo 51. Nova. Дата обращения: 29 октября 2017. Архивировано 7 июля 2018 года.
- ↑ Корочкин ЛИ, Фридман СА. Пионер молекулярной биологии. Памяти Розалинд Франклин // Природа : журнал. — Наука, 2004. — № 8. Архивировано 17 ноября 2016 года.
- ↑ Полвека назад был разгадан «секрет жизни» Архивная копия от 14 февраля 2004 на Wayback Machine. Русская служба Би-би-си. 28 февраля 2003 г.
- ↑ 1 2 3 Franklin RE, Gosling RG (1953) «Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate». Nature 171: 740—741. PDF Архивная копия от 3 января 2011 на Wayback Machine
- ↑ 1 2 Watson JD, Crick FHC (1953). «A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid». Nature 171: 737—738. PDF Архивная копия от 24 октября 2017 на Wayback Machine
- ↑ 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.
- ↑ 1 2 Wilkins MHF, Stokes AR, Wilson HR (1953) «Molecular Structure of Deoxypentose Nucleic Acids». Nature 171: 738—740. PDF Архивная копия от 13 мая 2011 на Wayback Machine
- ↑ Джеймс Д. Уотсон (1968) «Двойная спираль» Архивная копия от 15 июля 2007 на Wayback Machine.
- ↑ J. D. Watson, F. H. C. Crick. Genetical Implications of the Structure of Deoxyribonucleic Acid (англ.) // Nature. — 1953-05. — Vol. 171, iss. 4361. — P. 964–967. — ISSN 1476-4687. — doi:10.1038/171964b0. Архивировано 4 июня 2023 года.
- ↑ Rosalind E. Franklin, R. G. Gosling. Evidence for 2-Chain Helix in Crystalline Structure of Sodium Deoxyribonucleate (англ.) // Nature. — 1953-07. — Vol. 172, iss. 4369. — P. 156–157. — ISSN 1476-4687. — doi:10.1038/172156a0. Архивировано 17 мая 2023 года.
- ↑ Double Helix: 50 Years of DNA. Nature archives. Nature Publishing Group Архивная копия от 5 апреля 2015 на Wayback Machine