Francis Crick

nov. 28, 2021

Crick a fost interesat de două probleme fundamentale nerezolvate ale biologiei: cum fac moleculele trecerea de la non-viu la viu și cum creierul creează o minte conștientă. Și-a dat seama că pregătirea sa îl făcea mai calificat pentru cercetarea primului subiect și pentru domeniul biofizicii. În această perioadă de tranziție a lui Crick de la fizică la biologie, a fost influențat atât de Linus Pauling, cât și de Erwin Schrödinger. În teorie, era clar că legăturile covalente din moleculele biologice ar putea asigura stabilitatea structurală necesară pentru a menține informația genetică în celule. Rămânea doar ca un exercițiu de biologie experimentală să se descopere exact care moleculă era molecula genetică. În opinia lui Crick, teoria evoluției prin selecție naturală a lui Charles Darwin, genetica lui Gregor Mendel și cunoașterea bazei moleculare a geneticii, atunci când sunt combinate, au dezvăluit secretul vieții. Crick avea viziunea foarte optimistă că viața va fi foarte curând creată într-o eprubetă. Cu toate acestea, unele persoane (cum ar fi colega și cercetătoarea Esther Lederberg) au considerat că Crick a fost nejustificat de optimist

Era clar că o anumită macromoleculă, cum ar fi o proteină, era probabil să fie molecula genetică. Cu toate acestea, era bine cunoscut faptul că proteinele sunt macromolecule structurale și funcționale, unele dintre ele realizând reacții enzimatice ale celulelor. În anii 1940, fuseseră găsite unele dovezi care indicau o altă macromoleculă, ADN-ul, cealaltă componentă majoră a cromozomilor, ca fiind o moleculă genetică candidată. În experimentul Avery-MacLeod-McCarty din 1944, Oswald Avery și colaboratorii săi au arătat că o diferență fenotipică ereditară putea fi provocată la bacterii prin furnizarea unei anumite molecule de ADN.

Cu toate acestea, alte dovezi au fost interpretate ca sugerând că ADN-ul era neinteresant din punct de vedere structural și, eventual, doar un eșafodaj molecular pentru moleculele proteice aparent mai interesante. Crick s-a aflat la locul potrivit, în starea de spirit potrivită, la momentul potrivit (1949), pentru a se alătura proiectului lui Max Perutz de la Universitatea din Cambridge, și a început să lucreze la cristalografia cu raze X a proteinelor. Cristalografia cu raze X oferea teoretic posibilitatea de a dezvălui structura moleculară a moleculelor mari, cum ar fi proteinele și ADN-ul, dar existau probleme tehnice serioase care împiedicau atunci cristalografia cu raze X să fie aplicabilă unor molecule atât de mari.

1949-1950Edit

Crick a învățat singur teoria matematică a cristalografiei cu raze X. În perioada în care Crick a studiat difracția de raze X, cercetătorii din laboratorul din Cambridge încercau să determine cea mai stabilă conformație elicoidală a lanțurilor de aminoacizi din proteine (helixul alfa). Linus Pauling a fost primul care a identificat raportul de 3,6 aminoacizi pe tur de elice al elicei alfa. Crick a fost martor la tipurile de erori pe care colegii săi le-au făcut în încercările lor eșuate de a realiza un model molecular corect al elicei alfa; acestea s-au dovedit a fi lecții importante care ar putea fi aplicate, în viitor, la structura elicoidală a ADN-ului. De exemplu, el a învățat importanța rigidității structurale pe care dublele legături o conferă structurilor moleculare, ceea ce este relevant atât pentru legăturile peptidice din proteine, cât și pentru structura nucleotidelor din ADN.

1951-1953: Structura ADN-uluiEdit

În 1951 și 1952, împreună cu William Cochran și Vladimir Vand, Crick a asistat la dezvoltarea unei teorii matematice a difracției razelor X de către o moleculă elicoidală. Acest rezultat teoretic se potrivea bine cu datele de raze X pentru proteinele care conțin secvențe de aminoacizi în conformația alfa-helix. Teoria difracției elicoidale s-a dovedit a fi utilă și pentru înțelegerea structurii ADN-ului.

La sfârșitul anului 1951, Crick a început să lucreze cu James Watson la Laboratorul Cavendish de la Universitatea din Cambridge, Anglia. Folosind „Photo 51” (rezultatele difracției de raze X ale lui Rosalind Franklin și ale studentului său absolvent Raymond Gosling de la King’s College din Londra, oferite de Gosling și de colegul lui Franklin, Wilkins), Watson și Crick au dezvoltat împreună un model pentru o structură elicoidală a ADN-ului, pe care l-au publicat în 1953. Pentru această lucrare și pentru cele ulterioare au primit împreună cu Wilkins Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină în 1962.

Când Watson a venit la Cambridge, Crick era un student absolvent în vârstă de 35 de ani (din cauza muncii sale din timpul celui de-al Doilea Război Mondial), iar Watson avea doar 23 de ani, dar obținuse deja un doctorat. Ei împărtășeau un interes comun pentru problema fundamentală de a afla cum ar putea fi stocată informația genetică în formă moleculară. Watson și Crick au vorbit la nesfârșit despre ADN și despre ideea că ar fi posibil să se ghicească un model molecular bun al structurii sale. Un element cheie de informații obținute experimental a venit din imaginile de difracție de raze X care fuseseră obținute de Wilkins, Franklin și Gosling. În noiembrie 1951, Wilkins a venit la Cambridge și a împărtășit datele sale cu Watson și Crick. Alexander Stokes (un alt expert în teoria difracției elicoidale) și Wilkins (ambii de la King’s College) ajunseseră la concluzia că datele de difracție a razelor X pentru ADN indicau că molecula avea o structură elicoidală – însă Franklin a contestat vehement această concluzie. Stimulați de discuțiile cu Wilkins și de ceea ce Watson a aflat asistând la o conferință ținută de Franklin despre munca sa asupra ADN-ului, Crick și Watson au produs și prezentat un prim model eronat al ADN-ului. Graba lor de a produce un model al structurii ADN a fost determinată în parte de faptul că știau că erau în competiție cu Linus Pauling. Având în vedere succesul recent al lui Pauling în descoperirea helixului Alfa, ei se temeau că Pauling ar putea fi, de asemenea, primul care să determine structura ADN-ului.

Mulți au speculat asupra a ceea ce s-ar fi putut întâmpla dacă Pauling ar fi putut călători în Marea Britanie așa cum era planificat în mai 1952. Așa cum a fost, activitățile sale politice au dus la restricționarea călătoriei sale de către guvernul Statelor Unite și nu a vizitat Marea Britanie decât mai târziu, moment în care nu a întâlnit niciunul dintre cercetătorii ADN din Anglia. În orice caz, la acea vreme era preocupat de proteine, nu de ADN. Watson și Crick nu lucrau în mod oficial la ADN. Crick își scria teza de doctorat; Watson avea și alte activități, cum ar fi încercarea de a obține cristale de mioglobină pentru experimente de difracție cu raze X. În 1952, Watson a efectuat difracția cu raze X asupra virusului mozaicului tutunului și a găsit rezultate care indicau că acesta avea o structură elicoidală. După ce au eșuat o dată, Watson și Crick erau acum oarecum reticenți în a încerca din nou și, pentru o vreme, li s-a interzis să mai facă eforturi pentru a găsi un model molecular al ADN-ului.

Diagramă care evidențiază coloana vertebrală de fosfați a ADN-ului. Watson și Crick au realizat pentru prima dată modele elicoidale cu fosfații în centrul elicelor.

De mare importanță pentru efortul de construire a modelului lui Watson și Crick a fost înțelegerea de către Rosalind Franklin a chimiei de bază, care a indicat faptul că spițele hidrofile care conțin fosfați din lanțurile de nucleotide ale ADN-ului ar trebui să fie poziționate astfel încât să interacționeze cu moleculele de apă din exteriorul moleculei, în timp ce bazele hidrofobe ar trebui să fie împachetate în miez. Franklin a împărtășit aceste cunoștințe chimice cu Watson și Crick atunci când le-a atras atenția că primul lor model (din 1951, cu fosfații în interior) era în mod evident greșit.

Crick a descris ceea ce el a văzut ca fiind eșecul lui Wilkins și Franklin de a coopera și de a lucra pentru a găsi un model molecular al ADN-ului ca fiind un motiv major pentru care el și Watson au făcut în cele din urmă o a doua încercare în acest sens. Ei au cerut și au primit permisiunea de a face acest lucru atât de la William Lawrence Bragg, cât și de la Wilkins. Pentru a construi modelul lor de ADN, Watson și Crick s-au folosit de informații din imagini de difracție cu raze X nepublicate ale lui Franklin (prezentate la întâlniri și împărtășite în mod liber de Wilkins), inclusiv relatări preliminare ale rezultatelor lui Franklin/fotografii ale imaginilor cu raze X care au fost incluse într-un raport de activitate scris pentru laboratorul de la King’s College al lui Sir John Randall de la sfârșitul anului 1952.

Este un subiect de dezbatere dacă Watson și Crick ar fi trebuit să aibă acces la rezultatele lui Franklin fără știrea sau permisiunea ei și înainte ca ea să aibă șansa de a publica în mod oficial rezultatele analizei sale detaliate a datelor sale de difracție cu raze X care au fost incluse în raportul de progres. Cu toate acestea, Watson și Crick au găsit o greșeală în afirmația ei fermă că, în conformitate cu datele sale, o structură elicoidală nu era singura formă posibilă pentru ADN – astfel că au avut o dilemă. Într-un efort de a clarifica această problemă, Max Ferdinand Perutz a publicat mai târziu ceea ce fusese inclus în raportul de activitate și a sugerat că în raport nu se afla nimic din ceea ce Franklin însăși nu spusese în conferința sa (la care a participat și Watson) de la sfârșitul anului 1951. Mai mult, Perutz a explicat că raportul era adresat unui comitet al Consiliului de Cercetări Medicale (MRC) care fusese creat pentru „a stabili contacte între diferitele grupuri de persoane care lucrează pentru Consiliu”. Laboratoarele lui Randall și Perutz au fost amândouă finanțate de MRC.

De asemenea, nu este clar cât de importante au fost de fapt rezultatele nepublicate ale lui Franklin din raportul de activitate pentru construirea modelului realizat de Watson și Crick. După ce primele imagini brute de difracție cu raze X ale ADN-ului au fost colectate în anii 1930, William Astbury vorbise despre grămezi de nucleotide distanțate la intervale de 3,4 angstrom (0,34 nanometri) în ADN. O citare a lucrărilor anterioare de difracție cu raze X ale lui Astbury a fost una dintre cele doar opt referințe din prima lucrare a lui Franklin despre ADN. Analiza rezultatelor publicate de Astbury cu privire la ADN și a celor mai bune imagini de difracție a razelor X colectate de Wilkins și Franklin a dezvăluit natura elicoidală a ADN-ului. A fost posibilă prezicerea numărului de baze stivuite într-o singură spire a elicei ADN (10 pe spire; o spire completă a elicei are 27 de angströms în forma compactă A, 34 de angströms în forma mai umedă B). Wilkins a împărtășit aceste informații despre forma B a ADN-ului cu Crick și Watson. Crick nu a văzut imaginile cu raze X ale formei B a lui Franklin (Foto 51) decât după ce a fost publicat modelul de ADN cu dublă elice.

Una dintre puținele referințe citate de Watson și Crick când au publicat modelul lor de ADN a fost la un articol publicat care includea modelul de ADN al lui Sven Furberg care avea bazele în interior. Astfel, modelul lui Watson și Crick nu a fost primul model cu „baze înăuntru” care a fost propus. Rezultatele lui Furberg furnizaseră, de asemenea, orientarea corectă a zaharurilor din ADN în raport cu bazele. În timpul construirii modelului, Crick și Watson au aflat că o orientare antiparalelă a celor două coloane vertebrale ale lanțului de nucleotide funcționa cel mai bine pentru a orienta perechile de baze în centrul unei duble helixuri. Accesul lui Crick la raportul de progres al lui Franklin de la sfârșitul anului 1952 este ceea ce l-a făcut pe Crick să fie încrezător că ADN-ul era un dublu helix cu lanțuri antiparalele, dar au existat și alte lanțuri de raționamente și surse de informații care au condus la aceste concluzii.

Ca urmare a părăsirii King’s College pentru Birkbeck College, Franklin a fost rugată de John Randall să renunțe la munca sa asupra ADN-ului. Când a devenit clar pentru Wilkins și supraveghetorii lui Watson și Crick că Franklin urma să plece la noul loc de muncă și că Linus Pauling lucra la structura ADN-ului, aceștia au fost dispuși să împărtășească datele lui Franklin cu Watson și Crick, în speranța că vor putea găsi un model bun al ADN-ului înainte ca Pauling să reușească. Datele lui Franklin privind difracția de raze X pentru ADN și analiza sistematică a caracteristicilor structurale ale ADN-ului le-au fost utile lui Watson și Crick pentru a-i ghida spre un model molecular corect. Problema cheie pentru Watson și Crick, care nu a putut fi rezolvată de datele de la King’s College, a fost să ghicească modul în care bazele nucleotide se împachetează în miezul dublei elice a ADN-ului.

Reprezentare schematică a unor caracteristici structurale cheie ale ADN-ului. Sunt ilustrate structurile similare ale perechilor de baze guanină:citosină și adenină:timină. Perechile de baze sunt ținute împreună prin legături de hidrogen. Coloanele vertebrale de fosfați sunt antiparalele.

O altă cheie pentru găsirea structurii corecte a ADN-ului a fost așa-numitele rapoarte Chargaff, rapoarte determinate experimental ale subunităților nucleotide ale ADN-ului: cantitatea de guanină este egală cu cea de citozină și cantitatea de adenină este egală cu cea de timină. O vizită a lui Erwin Chargaff în Anglia, în 1952, a întărit relevanța acestui fapt important pentru Watson și Crick. Semnificația acestor rapoarte pentru structura ADN-ului nu a fost recunoscută până când Watson, persistând în construirea modelelor structurale, a realizat că perechile A:T și C:G sunt similare din punct de vedere structural. În special, lungimea fiecărei perechi de baze este aceeași. De asemenea, Chargaff i-a atras atenția lui Watson că, în mediul apos, salin al celulei, tautomerii predominanți ai bazelor pirimidinice (C și T) ar fi configurațiile amină și ceto ale citozinei și timinei, mai degrabă decât formele imino și enol pe care le presupuseseră Crick și Watson. Aceștia s-au consultat cu Jerry Donohue, care a confirmat cele mai probabile structuri ale bazelor nucleotidice. Perechile de baze sunt ținute împreună prin legături de hidrogen, aceeași interacțiune necovalentă care stabilizează proteina α-helix. Structurile corecte au fost esențiale pentru poziționarea legăturilor de hidrogen. Aceste informații l-au determinat pe Watson să deducă adevăratele relații biologice ale perechilor A:T și C:G. După descoperirea perechilor A:T și C:G cu legături de hidrogen, Watson și Crick au obținut în curând modelul anti-paralel, cu dublă elice, al ADN-ului, legăturile de hidrogen din centrul elicei oferind o modalitate de „desfacere” a celor două șiruri complementare pentru o replicare ușoară: ultima cerință cheie pentru un model probabil al moleculei genetice. Oricât de importante ar fi fost contribuțiile lui Crick la descoperirea modelului ADN cu dublă elice, el a declarat că, fără șansa de a colabora cu Watson, nu ar fi descoperit singur structura.

Crick a încercat, în mod provizoriu, să efectueze unele experimente privind împerecherea bazelor nucleotidelor, dar a fost mai mult un biolog teoretician decât un biolog experimental. A mai avut loc o altă cvasi-descoperire a regulilor de împerechere a bazelor la începutul anului 1952. Crick începuse să se gândească la interacțiunile dintre baze. L-a rugat pe John Griffith să încerce să calculeze interacțiunile atractive dintre bazele ADN pornind de la principii chimice și de la mecanica cuantică. Cea mai bună presupunere a lui Griffith a fost că A:T și G:C erau perechi atractive. La acea vreme, Crick nu cunoștea regulile lui Chargaff și nu a dat prea multă importanță calculelor lui Griffith, deși acestea l-au făcut să se gândească la replicarea complementară. Identificarea regulilor corecte de împerechere a bazelor (A-T, G-C) a fost realizată prin faptul că Watson s-a „jucat” cu modele decupate din carton ale bazelor nucleotidelor, în același mod în care Linus Pauling descoperise cu câțiva ani înainte elicea alfa proteică. Descoperirea de către Watson și Crick a structurii dublei elice a ADN-ului a fost posibilă datorită dorinței lor de a combina teoria, modelarea și rezultatele experimentale (deși în mare parte realizate de alții) pentru a-și atinge scopul.

Structura dublei elice a ADN-ului propusă de Watson și Crick s-a bazat pe legăturile „Watson-Crick” între cele patru baze cel mai frecvent întâlnite în ADN (A, C, T, G) și ARN (A, C, U, G). Cu toate acestea, cercetările ulterioare au arătat că structurile moleculare de ADN cu trei și patru catene și alte structuri moleculare de ADN mai complexe necesită împerecherea bazelor Hoogsteen. Întregul domeniu al biologiei sintetice a început cu lucrările unor cercetători precum Erik T. Kool, în care alte baze decât A, C, T și G sunt utilizate într-un ADN sintetic. Pe lângă ADN-ul sintetic, există, de asemenea, încercări de a construi codoni sintetici, endonucleaze sintetice, proteine sintetice și degete de zinc sintetice. Folosind ADN sintetic, în loc să existe 43 de codoni, în cazul în care există n baze noi, ar putea exista până la n3 codoni. În prezent se fac cercetări pentru a vedea dacă codonii pot fi extinși la mai mult de 3 baze. Acești noi codoni pot codifica pentru noi aminoacizi. Aceste molecule sintetice pot fi folosite nu numai în medicină, ci și în crearea de noi materiale.

Descoperirea a fost făcută la 28 februarie 1953; prima lucrare Watson/Crick a apărut în Nature la 25 aprilie 1953. Sir Lawrence Bragg, directorul Laboratorului Cavendish, unde lucrau Watson și Crick, a ținut o conferință la Guy’s Hospital Medical School din Londra, joi, 14 mai 1953, care a dus la publicarea unui articol de Ritchie Calder în News Chronicle din Londra, vineri, 15 mai 1953, intitulat „Why You Are You. Secretul mai apropiat al vieții”. Vestea a ajuns la cititorii ziarului The New York Times a doua zi; Victor K. McElheny, în cercetarea biografiei sale, „Watson și ADN: Making a Scientific Revolution”, a găsit un decupaj al unui articol de șase paragrafe din New York Times, scris din Londra și datat 16 mai 1953, cu titlul „Form of ‘Life Unit’ in Cell Is Scanned”. Articolul a apărut într-o ediție timpurie și a fost apoi retras pentru a face loc unor știri considerate mai importante. (Ulterior, New York Times a publicat un articol mai lung la 12 iunie 1953). Ziarul de licență al universității, Varsity, a publicat, de asemenea, propriul articol scurt despre această descoperire, sâmbătă, 30 mai 1953. Anunțul inițial al lui Bragg despre descoperire la o conferință Solvay privind proteinele din Belgia, la 8 aprilie 1953, nu a fost mediatizat de presa britanică.

Într-o scrisoare de șapte pagini, scrisă de mână, adresată fiului său la un internat britanic, la 19 martie 1953, Crick și-a explicat descoperirea, începând scrisoarea astfel: „Dragul meu Michael, Jim Watson și cu mine am făcut probabil o descoperire foarte importantă…”. Scrisoarea a fost scoasă la licitație la Christie’s New York pe 10 aprilie 2013 cu o estimare de 1 până la 2 milioane de dolari, fiind vândută în cele din urmă cu 6.059.750 de dolari, cea mai mare sumă plătită vreodată pentru o scrisoare la licitație.

Sydney Brenner, Jack Dunitz, Dorothy Hodgkin, Leslie Orgel și Beryl M. Oughton, au fost unele dintre primele persoane care, în aprilie 1953, au văzut modelul structurii ADN-ului, construit de Crick și Watson; la acea vreme, ei lucrau la Departamentul de Chimie al Universității Oxford. Toți au fost impresionați de noul model de ADN, în special Brenner, care a lucrat ulterior cu Crick la Cambridge, în Laboratorul Cavendish și în noul Laborator de Biologie Moleculară. Potrivit regretatei Dr. Beryl Oughton, ulterior Rimmer, au călătorit cu toții împreună în două mașini odată ce Dorothy Hodgkin i-a anunțat că merg la Cambridge pentru a vedea modelul structurii ADN-ului. De asemenea, Orgel a lucrat mai târziu cu Crick la Salk Institute for Biological Studies.

Modelul ADN al lui Crick și Watson, construit în 1953, a fost reconstruit în mare parte din piesele sale originale în 1973 și donat Muzeului Național de Știință din Londra.

La scurt timp după moartea lui Crick, au existat acuzații despre faptul că acesta ar fi consumat LSD atunci când i-a venit ideea structurii în helix a ADN-ului. Deși este aproape sigur că a folosit LSD, este puțin probabil ca el să fi făcut acest lucru încă din 1953.

Biologie molecularăEdit

În 1954, la vârsta de 37 de ani, Crick și-a finalizat teza de doctorat: „X-Ray Diffraction: Polypeptides and Proteins” și a primit diploma. Crick a lucrat apoi în laboratorul lui David Harker la Institutul Politehnic din Brooklyn, unde a continuat să își dezvolte abilitățile în analiza datelor de difracție a razelor X pentru proteine, lucrând în principal la ribonucleaze și la mecanismele de sinteză a proteinelor. David Harker, cristalograful american de raze X, a fost descris ca fiind „John Wayne al cristalografiei” de către Vittorio Luzzati, cristalograf la Centrul de Genetică Moleculară din Gif-sur-Yvette, lângă Paris, care lucrase cu Rosalind Franklin.

După descoperirea modelului de dublă helix al ADN-ului, interesul lui Crick s-a îndreptat rapid către implicațiile biologice ale structurii. În 1953, Watson și Crick au publicat un alt articol în Nature, în care se spunea:: „prin urmare, pare probabil ca secvența precisă a bazelor să fie codul care poartă informația genetică”.

Tripla spirală a colagenului.

În 1956, Crick și Watson au speculat asupra structurii virușilor mici. Ei au sugerat că virusurile sferice, cum ar fi Tomato bushy stunt virus, aveau simetrie icosaedrică și erau alcătuite din 60 de subunități identice.

După scurta perioadă petrecută la New York, Crick s-a întors la Cambridge, unde a lucrat până în 1976, moment în care s-a mutat în California. Crick s-a angajat în mai multe colaborări în domeniul difracției de raze X, cum ar fi una cu Alexander Rich privind structura colagenului. Cu toate acestea, Crick s-a îndepărtat rapid de continuarea activității legate de expertiza sa în interpretarea modelelor de difracție a razelor X ale proteinelor.

George Gamow a înființat un grup de oameni de știință interesați de rolul ARN-ului ca intermediar între ADN ca moleculă de stocare genetică în nucleul celulelor și sinteza proteinelor în citoplasmă (Clubul RNA Tie). Pentru Crick era clar că trebuia să existe un cod prin care o scurtă secvență de nucleotide să specifice un anumit aminoacid într-o proteină nou sintetizată. În 1956, Crick a scris o lucrare informală despre problema codării genetice pentru micul grup de oameni de știință din grupul ARN al lui Gamow. În acest articol, Crick a trecut în revistă dovezile care susțineau ideea că există un set comun de aproximativ 20 de aminoacizi utilizați pentru a sintetiza proteine. Crick a propus că există un set corespunzător de mici „molecule adaptoare” care se leagă prin legături de hidrogen de secvențe scurte de acid nucleic și, de asemenea, se leagă de unul dintre aminoacizi. El a explorat, de asemenea, numeroasele posibilități teoretice prin care secvențe scurte de acid nucleic ar putea codifica pentru cei 20 de aminoacizi.

Model molecular al unei molecule de ARNt. Crick a prezis că astfel de molecule adaptoare ar putea exista ca legături între codoni și aminoacizi.

În perioada de la mijlocul până la sfârșitul anilor 1950, Crick a fost foarte implicat intelectual în rezolvarea misterului modului în care sunt sintetizate proteinele. Până în 1958, gândirea lui Crick se maturizase și putea enumera într-un mod ordonat toate caracteristicile cheie ale procesului de sinteză a proteinelor:

  • informația genetică stocată în secvența de molecule de ADN
  • o moleculă de ARN „mesager” pentru a transporta instrucțiunile de fabricare a unei proteine în citoplasmă
  • molecule adaptoare („ar putea conține nucleotide”) pentru a potrivi secvențe scurte de nucleotide din moleculele de ARN mesager cu aminoacizi specifici
  • ribonucleice-complexe proteice care catalizează asamblarea aminoacizilor în proteine în conformitate cu ARN-ul mesager

În cele din urmă s-a dovedit că moleculele adaptoare sunt ARNt, iar „complexele ribonucleice-proteice” catalitice au devenit cunoscute sub numele de ribozomi. Un pas important a fost realizarea ulterioară (în 1960) a faptului că ARN-ul mesager nu era același lucru cu ARN-ul ribozomal. Cu toate acestea, nimic din toate acestea nu a răspuns la întrebarea teoretică fundamentală privind natura exactă a codului genetic. În articolul său din 1958, Crick a speculat, ca și alții, că un triplet de nucleotide ar putea codifica pentru un aminoacid. Un astfel de cod ar putea fi „degenerat”, cu 4×4×4×4=64 de triplete posibile ale celor patru subunități de nucleotide, în timp ce existau doar 20 de aminoacizi. Unii aminoacizi ar putea avea mai multe triplete de coduri. Crick a explorat, de asemenea, alte coduri în care, din diverse motive, doar o parte dintre triplete erau utilizate, producând „magic” doar cele 20 de combinații necesare. Era nevoie de rezultate experimentale; doar teoria nu putea decide natura codului. Crick a folosit, de asemenea, termenul „dogma centrală” pentru a rezuma o idee care implică faptul că fluxul de informație genetică între macromolecule ar fi în esență unidirecțional:

ADN → ARN → Proteină

Câțiva critici au crezut că, prin folosirea cuvântului „dogmă”, Crick a insinuat că aceasta este o regulă care nu poate fi pusă la îndoială, dar tot ceea ce a vrut să spună de fapt a fost că este o idee convingătoare fără prea multe dovezi solide care să o susțină. În gândirea sa despre procesele biologice care leagă genele ADN de proteine, Crick a făcut o distincție explicită între materialele implicate, energia necesară și fluxul de informații. Crick s-a concentrat pe această a treia componentă (informația) și a devenit principiul organizatoric al ceea ce a devenit cunoscut sub numele de biologie moleculară. Crick devenise până în acest moment un biolog molecularist teoretic foarte influent.

Proba că codul genetic este un cod triplet degenerat a venit în cele din urmă din experimentele de genetică, dintre care unele au fost efectuate de Crick. Detaliile codului au provenit în principal din lucrările lui Marshall Nirenberg și ale altora care au sintetizat molecule sintetice de ARN și le-au folosit ca șabloane pentru sinteza de proteine in vitro. Nirenberg și-a anunțat pentru prima dată rezultatele în fața unui public restrâns din Moscova, în cadrul unei conferințe din 1961. Reacția lui Crick a fost de a-l invita pe Nirenberg să-și țină discursul în fața unui public mai numeros.

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.