Francis Crick: Descoperitor Al Dublei Elice A Adn-Ului

{h1}

Opera lui francis crick a deblocat secretul modului în care materialul genetic este transmis de la părinte la copil.

Francis Crick a fost un biolog molecular pionier, care este creditat, împreună cu James Watson și Maurice Wilkins, cu descoperirea structurii cu dublu elix a moleculei de ADN. Trioul a câștigat Premiul Nobel pentru medicină în 1962 pentru munca lor.

Tinerețe

Francis Harry Compton Crick s-a născut pe 8 iunie 1916. Tatăl său, Harry, era manager pentru o fabrică care produce încălțăminte și cizme. Mama lui, Annie, a fost învățătoare. Francis a mers la Northampton Grammar School, unde a fost introdus în fizica și chimia de bază. La o vârstă fragedă, a încercat (fără succes) să producă mătase sintetică în laborator.

În adolescență, a câștigat o bursă la Mill Hill School, o școală privată de băieți din nordul Londrei. Ulterior, el a spus că nu-și poate aminti de sine ca fiind „excepțional de precoce”, dar și-a amintit că a studiat Genetica Mendelliană de unul singur. L-a interesat și nu a fost predat la școală la vremea respectivă.

A obținut o diplomă de licență în fizică de la Universitatea din Londra în 1937 înainte de al doilea război mondial să-și întrerupă studiile. În timpul războiului, a lucrat pentru Amiralitatea Britanică în a ajuta la dezvoltarea de mine magnetice și acustice.

Testul bârfelor

Continuându-și activitatea în fizică după război s-a dovedit nesatisfăcător. Crick a decis să aplice ceea ce el a numit „testul bârfelor” pentru a-și decide viitorul. Crick a considerat că intuiția științifică și noile descoperiri nu se pot produce decât atunci când curiozitatea și dăruirea unei persoane au fost trezite de interesul pasionat pentru un subiect sau o întrebare. El a motivat că subiecții despre care alege o persoană să vorbească de cele mai multe ori au fost cheia identificării adevăratelor interese ale individului.

Crick a descoperit că conversațiile sale erau dominate de doi subiecți. Îi plăcea să vorbească despre mintea și conștiința umană și despre o carte pe care tocmai o citise. "Ce este Viața? Aspectele fizice ale celulei vii", de Erwin Schrodinger, a ridicat o întrebare pe care Crick a găsit-o fascinantă: "Cum pot fi contabilizate de către fizică și chimie evenimentele din spațiu și timp care au loc în organismul viu? " Crick a decis că experiența sa în fizică l-a pregătit să ajute la răspunsul la această întrebare.

Lipsa de experiență în științele biologice, Crick știa că are nevoie de pregătire, așa că a mers să lucreze la Strangeways, un laborator de cultură a țesuturilor afiliat la Universitatea Cambridge. El a petrecut următorii doi ani folosind metode familiare de știință fizică, cum ar fi analiza cantitativă și mecanica cuantică, pentru a studia un subiect necunoscut - citoplasma în celule. În 1949, s-a alăturat unității Consiliului de Cercetări Medicale de la laboratorul Cavendish din Londra, unde și-a început cercetările de doctorat folosind difracția cu raze X pentru a studia structura proteinelor. Acolo a întâlnit un tânăr american pe nume James Watson.

La vremea respectivă, se înțelegea puține lucruri despre procesele fizice și chimice ale eredității. Hershey și Chase au arătat că ADN-ul, o moleculă găsită în nucleul celulelor vii, a fost responsabil pentru transmiterea informațiilor ereditare în timpul formării de noi celule. Ceea ce nu se înțelegea era cum a funcționat acest proces. Cum a fost copiată informația din celulele părinte în celulele fiice? Cum folosește o celulă aceste informații pentru a construi proteinele și a îndeplini celelalte funcții necesare vieții? Crick și Watson au considerat că înțelegerea structurii tridimensionale a moleculei de ADN ar putea răspunde la aceste întrebări. Au decis să încerce construirea unui model vizual care să ajute la înțelegerea ADN-ului cu geometrie moleculară.

Se știa că ADN-ul este compus din „coloana vertebrală” constând din repetarea unităților de zahăr / fosfat și patru baze azotate (adenină, citozină, timină și guanină), dar cum au fost aranjate acestea? Au existat două sau trei catene care formează molecula? Au fost configurate bazele de azot pe exterior sau în interiorul șuvițelor? Crick și Watson au prezentat primul lor model, care a folosit o configurație cu trei toroane cu bazele la exterior. Au împerecheat bazele de azot potrivite (de exemplu, asocierea adeninei și adeninei sau timinei și timinei). Oamenii de știință vizitatori, inclusiv o tânără pe nume Rosalind Franklin, au fost dure în critica lor. Modelul nu era de lucru; acesta nu a răspuns la niciuna dintre întrebările despre cum ADN-ul ar putea codifica sau copia informații genetice.

În această perioadă, Crick și Watson au dat peste două informații vitale. Jerry Donohue, un chimist în vizită din Statele Unite a subliniat că configurația pentru timină și guanină pe care le-au folosit în modelele lor a fost incorectă. Când Watson a folosit informațiile corecte de legare chimică pentru a tăia noi modele de carton din fiecare bază de azot, a făcut o descoperire interesantă. Folosind noile forme, era evident că bazele de adenină s-ar potrivi perfect cu timina, iar citosina se potrivește cu guanina. Cam în același timp, lui Watson i s-a arătat radiografia cristalină a ADN-ului lui Rosalind Franklin, pe care a realizat că a arătat indicații că molecula de ADN era dublu catenară și că bazele de azot ar trebui plasate în coloana vertebrală a zahărului / fosfatului, precum baloanele din interiorul unei scări.

Crick a înțeles imediat implicațiile noului model. În cazul în care legăturile slabe de hidrogen care dețin perechea de baze „treptele” scării s-ar rupe, atunci fiecare jumătate a „scării” ar putea servi drept șablon pentru replicarea informațiilor codate de ordinea bazelor de azot. Asocierea complementară a adeninei cu timina și citozinei cu guanina a explicat modul în care informațiile precise ar putea fi replicate de fiecare dată când o celulă se divizează. Asocierea bazelor a arătat, de asemenea, cum molecula a fost răsucită într-o formă de helix. Pe 28 februarie 1953, Crick a fascinat alți oameni de știință adunați pentru seara la un pub local anunțând că el și Watson „au găsit secretul vieții”. Ei și-au prezentat descoperirile în revista Nature, publicată pe 30 mai 1953.

Studierea ARN

Cea mai importantă lucrare a lui Crick din anii 1950 și 1960 a vizat modul în care informațiile din ADN sunt folosite de celulă pentru a forma miile de proteine ​​necesare vieții. La mijlocul până la sfârșitul anilor 1950, Crick a lucrat cu o nouă echipă de oameni de știință pentru a descoperi cum informațiile provenite din ADN, care sunt stocate în nucleul celulei, pot fi transmise ribozomilor din citoplasmă, unde sunt sintetizate proteinele. Crick și alții bănuiau că ARN-ul ribozomal (ARNr) era responsabilul mesagerului; idee care ulterior s-a dovedit incorectă.

S-au găsit cantități semnificative de ARN la ribozomi și un anumit ARN a fost prezent în nucleu, dar au fost probleme. Catenele de ARNr au fost destul de scurte, în timp ce șirurile de aminoacizi care alcătuiesc diferite tipuri de proteine ​​ar putea fi foarte lungi. În al doilea rând, cantitatea de ARN ribozomal găsită în celulele diferitelor specii a fost constantă, în timp ce cantitatea de ADN diferă între specii. Crick, care lucrează cu Sydney Brenner, a descoperit că un alt tip de ARN (numit ARN mesager) formează o copie temporară a unei porțiuni a șablonului ADN din nucleu și transportă această copie la ribozom. ARN ribozomal „citește” codul, iar un al treilea tip de ARN (ARN de transfer) se deplasează prin celulă găsind aminoacizii corecți și aducându-i la ribozom pentru a fi asamblați în proteine.

Crick și-a îndreptat atenția spre a descoperi cum doar patru baze de azot ar putea codifica 20 de aminoacizi care sunt blocurile de proteine. Era evident că grupurile de baze trebuiau „citite” împreună pentru a codifica fiecare tip de aminoacid.

Problema era matematica. Citirea codului genetic în grupuri de două a însemnat că există doar 16 combinații posibile (4x4.) Cu toate acestea, dacă ribozomul a citit codul în grupuri de trei baze, au existat 64 de combinații posibile (4x4x4) și doar 20 de aminoacizi. Seymor Benzer a inventat termenul "codon" pentru a însemna un grup de trei baze în ribozom și "anitcodon" pentru bazele corespunzătoare pe ARN-ul de transfer.

Crick a emis ipoteza că ARN-ul de transfer avea un grup de baze la un capăt care ar „conecta” la un grup corespunzător de pe ribozom. ARN-ul de transfer ar ridica un aminoacid pe un capăt și l-ar transporta la ribozom. Un grup de baze de la celălalt capăt al ARN-ului de transfer ar „conecta” un grup de potrivire de trei baze pe ribozom. Ribozomul ar lega apoi aminoacizii într-un lanț proteic.

În 1961, Crick a propus un experiment care arată că ARN-ul de transfer trebuia „citit” în grupuri de trei. Împreună cu Brenner și Leslie Barnett, a introdus un mutagen care poate adăuga sau șterge o bază din copia ARN mesager a informațiilor ADN. Proteinele sintetizate din codul alterat au fost deformate din punctul în care a avut loc adăugarea sau ștergerea. Proteinele modificate au fost, în general, nefuncționale.

Crick a explicat că era ca o propoziție formată din trei cuvinte scrisoare în care o literă era modificată. Totul în urma modificării ar fi grozav.

De exemplu, următoarea propoziție are sens: Pisica grasă a mâncat șobolanul mare.

Ștergerea unei scrisori determină o „schimbare de fază” în toate cuvintele următoare.

Propoziția rezultată ar fi de nerecunoscut: Thf atc ata tet heb igr at

În anii 1960, Crick a lucrat cu mai multe echipe de cercetare. Un proiect important „a rezolvat codul genetic”, arătând că mulți aminoacizi sunt codificați de mai mult de un codon. (De exemplu, aminoacidul Leucine poate fi codat de șase codoni diferiți.) Crick a ajutat, de asemenea, la identificarea codonilor „start” și „stop” care informează ribozomul când trebuie să înceteze adăugarea de aminoacizi la un lanț proteic și să înceapă o nouă secvență. A devenit bine cunoscut pentru capacitatea sa de a lucra cu multe persoane diferite; conducând colegii să formeze echipe de cercetare eficiente. Alții au respectat foarte mult lățimea și profunzimea cunoștințelor sale și abilitatea sa de a corela informațiile din multe surse și de a formula teorii viabile.

În 1966, Crick și-a mutat cercetările în întrebări mai largi. El a vrut să știe cum genele controlează diviziunea celulară, diferențierea celulelor și creșterea organelor. Împreună cu echipele de cercetători pe care i-a condus, activitatea sa a ajutat la formarea bazei biologiei moderne de dezvoltare, care este una dintre cele mai productive domenii de cercetare în prezent.

În anii 70, accentul lui Crick s-a schimbat din nou. De această dată a apelat la a doua dintre cele două pasiuni pe care le-a dezvăluit când a aplicat „testul bârfelor” din nou la începutul carierei sale. Cum sunt contabilizate mintea și conștiința umană de procesele fizice și chimice din creier? În această perioadă, Crick a citit pe larg despre noile descoperiri în domeniul neurobiologiei și a dezvoltat mai multe teorii importante.

În special, el este responsabil pentru ideea de „prejudecată atențională”. Preocuparea atentă este modul în care creierul ecranizează aportul senzorial despre mărime, formă, culoare, mișcare etc., permițând formarea unui concept și etichetă pentru un obiect sau eveniment, evitând în același timp supraîncărcarea senzorială de la informații irelevante. O altă din teoriile lui Crick a fost că somnul REM și visul sunt mecanismul de „curățare a casei” a creierului pentru a arunca memoria irelevantă și pentru a spori păstrarea memoriei funcționale.

Crick a continuat să lucreze în domeniul neurobiologiei de-a lungul anilor ’80 -’90. A publicat în 1981 o carte, „Viața în sine”, despre evoluție și posibilitatea ca microorganismele responsabile pentru prima viață pe Pământ să fie „însămânțate” de inteligența din spațiu. În 1994, o altă carte, „Ipoteza uluitoare”, a explicat cercetările sale în neurobiologie și credința lui că „mintea noastră - comportamentul creierelor noastre - poate fi explicată în întregime prin interacțiunea celulelor nervoase (și a altor celule) fără cauză în afara forței vitale ". Deși ateu, a fost suficient de cinstit pentru a recunoaște asta, „încă am să produc orice teorie care este atât romană, cât și explică numeroasele fapte experimentale deconectate (despre mintea umană) într-un mod convingător”. Lucra la o altă carte de neurobiologie cu Christof Koch până la câteva zile înainte de moartea sa din cauza cancerului de colon pe 28 iulie 2004.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Când Vegetația Antarcticii A Dispărut: Polenul Dezvăluie Istoria Glaciară
Când Vegetația Antarcticii A Dispărut: Polenul Dezvăluie Istoria Glaciară

„Zgomotul” Creierului Crește Odată Cu Vârsta
„Zgomotul” Creierului Crește Odată Cu Vârsta

Detectarea Tiparelor Sociale Din Schimbarea Dialectelor
Detectarea Tiparelor Sociale Din Schimbarea Dialectelor

Regulamentul Privind Transportul Ridicat Pentru Puerto Rico: Ce Este Legea Jones?
Regulamentul Privind Transportul Ridicat Pentru Puerto Rico: Ce Este Legea Jones?

Oase Arse În Mormântul Familiei Alexandru Cel Mare, Renunță La Puține Secrete
Oase Arse În Mormântul Familiei Alexandru Cel Mare, Renunță La Puține Secrete


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com