Crick Francis Harry Compton bol jedným z dvoch molekulárnych biológov, ktorí odhalili záhadu štruktúry nosiča genetickej informácie (DNA), čím položili základy modernej molekulárnej biológie. Po tomto zásadnom objave významne prispel k pochopeniu genetického kódu a fungovania génov, ako aj k neurovede. Zdieľal Nobelovu cenu za medicínu z roku 1962 s Jamesom Watsonom a Mauriceom Wilkinsom za objasnenie štruktúry DNA.

Francis Crick: biografia

Najstarší z dvoch synov Francis sa narodil Harrymu Crickovi a Elizabeth Ann Wilkinsovej 8. júna 1916 v Northamptone v Anglicku. Študoval na miestnom gymnáziu a už v ranom veku sa začal zaujímať o experimenty, často sprevádzané chemickými výbuchmi. V škole dostal cenu za zber poľných kvetov. Okrem toho bol posadnutý tenisom, no iné hry a športy ho veľmi nezaujímali. Vo veku 14 rokov dostal Francis štipendium od Mill Hill School v severnom Londýne. O štyri roky neskôr, vo veku 18 rokov, vstúpil na University College. V čase, keď bol plnoletý, sa jeho rodičia presťahovali z Northamptonu do Mill Hill, čo Francisovi umožnilo počas štúdia bývať doma. Získal čestný titul z fyziky.

Po bakalárskom štúdiu Francis Crick pod vedením da Costu Andradeho študoval na University College viskozitu vody pod tlakom a pri vysokých teplotách. V roku 1940 získal Francis civilné miesto v admirality, kde pracoval na návrhu protilodných mín. Začiatkom roka sa Crick oženil s Ruth Doreen Doddovou. Ich syn Michael sa narodil počas náletu na Londýn 25. novembra 1940. Na konci vojny bol Francis pridelený k vedeckej spravodajskej službe v sídle britskej admirality vo Whitehall, kde pracoval na vývoji zbraní.

Na hranici žitia a neživota

Uvedomujúc si, že na uspokojenie svojej túžby robiť základný výskum bude potrebovať ďalšie školenie, sa Crick rozhodol pracovať na svojom Ph.D. Podľa jeho slov ho fascinovali dve oblasti biológie – hranica medzi živými a neživými vecami a činnosť mozgu. Crick si vybral prvého, napriek tomu, že o tejto téme vedel len málo. Po predbežnom výskume na University College v roku 1947 sa usadil na programe v laboratóriu v Cambridge pod vedením Arthura Hughesa, aby pracoval na fyzikálnych vlastnostiach cytoplazmy kultúry kuracích fibroblastov.

O dva roky neskôr sa Crick pripojil k skupine Medical Research Council v Cavendish Laboratory. Jeho súčasťou boli britskí akademici Max Perutz a John Kendrew (budúci laureáti Nobelovej ceny). Francis s nimi zdanlivo spolupracoval, aby študoval štruktúru proteínov, ale v skutočnosti spolupracoval s Watsonom na odhalení štruktúry DNA.

Dvojitý helix

V roku 1947 sa Francis Crick rozviedol s Doreen a v roku 1949 sa oženil s Odile Speed, študentkou umenia, s ktorou sa stretol, keď bola v námorníctve počas svojho pôsobenia v admirality. Ich manželstvo sa zhodovalo so začiatkom jeho doktorandskej práce v oblasti röntgenovej difrakcie proteínov. Ide o metódu štúdia kryštálovej štruktúry molekúl, ktorá umožňuje určiť prvky ich trojrozmernej štruktúry.

V roku 1941 viedol Cavendish Laboratory Sir William Lawrence Bragg, ktorý bol priekopníkom techniky röntgenovej difrakcie pred štyridsiatimi rokmi. V roku 1951 sa k Crickovi pripojil James Watson, hosťujúci Američan, ktorý študoval u talianskeho lekára Salvadora Edwarda Luriu a bol členom skupiny fyzikov, ktorí študovali bakteriálne vírusy známe ako bakteriofágy.

Rovnako ako jeho kolegovia, aj Watson sa zaujímal o odhalenie zloženia génov a myslel si, že rozlúštenie štruktúry DNA je najsľubnejším riešením. Neformálne partnerstvo medzi Crickom a Watsonom sa vyvinulo prostredníctvom podobných ambícií a podobných myšlienkových pochodov. Ich skúsenosti sa navzájom dopĺňali. V čase, keď sa prvýkrát stretli, Crick vedel veľa o röntgenovej difrakcii a štruktúre proteínov, zatiaľ čo Watson bol dobre oboznámený s bakteriofágmi a bakteriálnou genetikou.

Franklin Data

Francis Crick a boli si vedomí práce biochemikov Mauricea Wilkinsa a King's College London, ktorí použili röntgenovú difrakciu na štúdium štruktúry DNA. Najmä Crick vyzval londýnsku skupinu, aby vytvorila modely podobné tým, ktoré boli vyrobené v USA, aby vyriešili problém proteínovej alfa helixy. Pauling, otec konceptu chemickej väzby, ukázal, že proteíny majú trojrozmernú štruktúru a nie sú to len lineárne reťazce aminokyselín.

Wilkins a Franklin, konajúc nezávisle, uprednostňovali premyslenejší experimentálny prístup k teoretickej, modelovacej metóde Paulinga, ktorú nasledoval Francis. Keďže skupina na King's College nereagovala na ich návrhy, Crick a Watson venovali časť dvojročného obdobia diskusii a úvahám. Začiatkom roku 1953 začali stavať modely DNA.

štruktúra DNA

Pomocou údajov Franklinovej röntgenovej difrakcie pomocou mnohých pokusov a omylov vytvorili model molekuly deoxyribonukleovej kyseliny, ktorý bol v súlade so zisteniami londýnskej skupiny a údajmi biochemika Erwina Chargaffa. V roku 1950 sa ukázalo, že relatívny počet štyroch nukleotidov, ktoré tvoria DNA, sa riadi určitými pravidlami, z ktorých jedným bola korešpondencia množstva adenínu (A) s množstvom tymínu (T) a množstvom guanínu (G ) na množstvo cytozínu (C). Takýto vzťah naznačuje párovanie A a T a G a C, čo vyvracia myšlienku, že DNA nie je nič iné ako tetranukleotid, teda jednoduchá molekula pozostávajúca zo všetkých štyroch báz.

Na jar a v lete 1953 Watson a Crick napísali štyri články o štruktúre a domnelých funkciách deoxyribonukleovej kyseliny, z ktorých prvá vyšla 25. apríla v časopise Nature. Publikácie boli sprevádzané prácou Wilkinsa, Franklina a ich kolegov, ktorí poskytli experimentálne dôkazy pre model. Watson vyhral los a dal svoje meno na prvé miesto, čím navždy spojil zásadný vedecký úspech s párom Watson Creek.

Genetický kód

Počas niekoľkých nasledujúcich rokov Francis Crick študoval vzťah medzi DNA a jeho spolupráca s Vernonom Ingramom viedla v roku 1956 k preukázaniu rozdielu v zložení hemoglobínu pri kosáčikovitej anémii od normálneho o jednu aminokyselinu. Štúdia poskytla dôkaz, že genetické choroby môžu súvisieť so vzťahom DNA-proteín.

Približne v rovnakom čase sa k Crickovi v Cavendish Laboratory pripojil juhoafrický genetik a molekulárny biológ Sydney Brenner. Začali sa zaoberať „problémom kódovania“ – určovaním toho, ako sekvencia báz DNA tvorí sekvenciu aminokyselín v proteíne. Dielo bolo prvýkrát prezentované v roku 1957 pod názvom „On Protein Synthesis“. Crick v nej sformuloval základný postulát molekulárnej biológie, podľa ktorého sa informácie prenášané do proteínu nedajú vrátiť. Predpovedal mechanizmus syntézy bielkovín odovzdávaním informácií z DNA do RNA az RNA do proteínu.

Salkov inštitút

V roku 1976, počas dovolenky, Crickovi ponúkli trvalé miesto v Salkovom inštitúte pre biologický výskum v La Jolla v Kalifornii. Súhlasil a do konca života pracoval v Salkovom inštitúte, aj ako riaditeľ. Tu Crick začal študovať fungovanie mozgu, čo ho zaujímalo od samého začiatku jeho vedeckej kariéry. Zaoberal sa hlavne vedomím a snažil sa k tomuto problému pristupovať prostredníctvom štúdia videnia. Crick publikoval niekoľko špekulatívnych prác o mechanizmoch snov a pozornosti, ale ako napísal vo svojej autobiografii, ešte neprišiel so žiadnou teóriou, ktorá by bola nová a zároveň by presvedčivo vysvetlila mnohé experimentálne fakty.

Zaujímavou epizódou činnosti v Salkovom inštitúte bol vývoj jeho myšlienky riadenej panspermie. Spolu s Leslie Orgel vydal knihu, v ktorej navrhol, aby sa mikróby vznášali vo vesmíre, aby nakoniec dosiahli Zem a zasiali ju, a že sa tak stalo v dôsledku činov „niekoho“. Francis Crick teda vyvrátil teóriu kreacionizmu tým, že ukázal, ako môžu byť prezentované špekulatívne myšlienky.

Vedecké ceny

Francis Crick počas svojej kariéry energetického teoretika modernej biológie zbieral, zdokonaľoval a syntetizoval experimentálne práce iných a priniesol svoje nezvyčajné zistenia na riešenie základných problémov vedy. Jeho mimoriadne úsilie mu okrem Nobelovej ceny vynieslo mnohé ocenenia. Patrí medzi ne Laskerova cena, Cena Charlesa Mayera Francúzskej akadémie vied a Copleyova medaila Kráľovskej spoločnosti. V roku 1991 bol prijatý do Rádu za zásluhy.

Crick zomrel 28. júla 2004 v San Diegu vo veku 88 rokov. V roku 2016 bol v severnom Londýne vybudovaný Francis Crick Institute. Budova za 660 miliónov libier sa stala najväčším centrom biomedicínskeho výskumu v Európe.

Francis Harry Compton Creek, prvé dieťa Harryho Creeka a Annie Elizabeth Wilkinsovej, sa narodilo 8. júna 1916 v malej osade neďaleko Northamptonshire v Anglicku (Northamptonshire, Anglicko). Jeho starý otec, amatérsky prírodovedec Walter Drawbridge Crick, zostavil správy o štúdiu miestnych foraminifer a dopisoval si s Charlesom Darwinom (Charles Darwin). Na počesť jeho starého otca boli dokonca menovaní dvaja zástupcovia triedy ulitníkov.

Už v ranom veku sa Francis začal zaujímať o vedu a aktívne čerpal poznatky z kníh. Jeho rodičia ho vzali do kostola, ale vo veku 12 rokov chlapec oznámil, že opúšťa svoju náboženskú vieru, aby hľadal odpovede na svoje otázky z vedeckého hľadiska. Neskôr s trochou irónie povedal, že dospelí môžu diskutovať o kresťanských otázkach tak dlho, ako je to možné, ale deti by sa od toho všetkého mali držať ďalej.

Vo veku 21 rokov Crick získal bakalársky titul z fyziky na University College London (University College London). Počas druhej svetovej vojny skončil vo výskumnom laboratóriu admirality, kde vyvinul magnetické a akustické míny a zohral dôležitú úlohu pri vytváraní novej míny, ktorá sa ukázala ako účinná proti nemeckým mínolovkam.

V roku 1947 začal Crick študovať biológiu a pripojil sa k prúdu „migrujúcich vedcov“, ktorí zanechávali štúdium fyziky v prospech biológie. Musel prejsť z „elegancie a hlbokej jednoduchosti“ fyziky na „zložité chemické procesy vyvinuté prírodným výberom v priebehu miliárd rokov“. Crick zdôraznil vážnosť prechodu z jednej oblasti do druhej a povedal, že sa „prakticky znovu narodil“.

Väčšinu z nasledujúcich dvoch rokov trávil Francis väčšinu času štúdiom fyzikálnych vlastností cytoplazmy v Cambridge Strangeways Laboratory, ktoré viedla Honor Bridget Fell, až kým nezačal spolupracovať s Maxom Perutzom a Johnom Kendrewom. ) v Cavendish Laboratory. Koncom roku 1951 Crick spolupracoval s Jamesom Watsonom, s ktorým v roku 1953 publikoval spoločný model špirálovej štruktúry DNA.

Na objave štruktúry deoxyribonukleovej kyseliny sa podieľal aj Maurice Wilkins. Francisovi a Jamesovi ukázal röntgenovú snímku molekuly DNA, ktorú urobila jeho spolupracovníčka Rosalind Franklinová, a potom vedci dokázali vysvetliť mechanizmy kopírovania DNA. V molekulárnej biológii Crick zaviedol termín „Centrálna dogma“, zovšeobecňujúci pravidlo pre implementáciu genetickej informácie (DNA → RNA → proteín).

Po zvyšok svojej kariéry Crick pôsobil ako profesor na Inštitúte Johna Salka pre biologický výskum v La Jolla v Kalifornii. Jeho funkcie boli obmedzené len na výskumnú prácu. Francisov neskorší výskum sa zameral na teoretickú neurovedu a je spojený s jeho túžbou pokročiť v štúdiu ľudského vedomia.

Francis bol dvakrát ženatý. Mal tri deti a šesť vnúčat. Zomrel na rakovinu hrubého čreva 28. júla 2004.

Nejlepšie z dňa

, fyziológ , medik

Francis Harry Compton Crick je anglický molekulárny biológ a genetik. Nobelova cena za fyziológiu alebo medicínu (1962, spolu s Jamesom Dewey Watsonom a Mauriceom Wilkinsonom).

Narodil sa Francis Crick 8. júna 1916, Northampton, Veľká Británia, v rodine úspešného výrobcu obuvi. Po presťahovaní rodiny do Londýna študoval na Mill Hill School, kde prejavil svoje schopnosti vo fyzike, chémii a matematike. V roku 1937, po absolvovaní University College Oxford, Crick získal bakalársky titul z prírodných vied s prácou o viskozite vody pri vysokých teplotách.

Vždy, keď píšem prácu o vzniku života, rozhodnem sa, že už nikdy nenapíšem ďalšiu...

Creek Francis Harry Compton

V roku 1939, už počas druhej svetovej vojny, začal Francis Crick pracovať vo výskumnom laboratóriu námorného oddelenia, kde sa zaoberal hlbokomorskými mínami. Na konci vojny sa pri ďalšom pôsobení na tomto oddelení zoznámil s knihou významného rakúskeho vedca Erwina Schrödingera „Čo je život? Fyzikálne aspekty živej bunky (1944), v ktorej boli časopriestorové udalosti vyskytujúce sa v živom organizme vysvetlené z hľadiska fyziky a chémie. Myšlienky prezentované v knihe ovplyvnili Cricka natoľko, že v úmysle študovať fyziku častíc prešiel na biológiu.

Na štipendiu od Medical Research Council začal Crick v roku 1947 pracovať v Strangeway Laboratory v Cambridge, kde študoval biológiu, organickú chémiu a techniky röntgenovej difrakcie používané na určenie priestorovej štruktúry molekúl. Jeho vedomosti z biológie sa výrazne rozšírili po presťahovaní v roku 1949 do známeho Cavendish Laboratory v Cambridge, jedného zo svetových centier molekulárnej biológie, kde pod vedením významného biochemika Maxa Ferdinanda Perutza Francis Crick študoval molekulárnu štruktúru bielkovín. Snažil sa nájsť chemický základ genetiky, ktorý by sa podľa neho mohol nachádzať v deoxyribonukleovej kyseline (DNA).

Proces vedeckého výskumu je hlboko intímny: niekedy sami nevieme, čo robíme.

Creek Francis Harry Compton

V tom istom období, súčasne s Crickom, pracovali v rovnakej oblasti ďalší vedci. V roku 1950 prišiel americký biológ Erwin Chargaff z Kolumbijskej univerzity k záveru, že DNA obsahuje rovnaké množstvo štyroch dusíkatých báz – adenínu, tymínu, guanínu a cytozínu. Crickovi anglickí kolegovia M. Wilkins a R. Franklin z King's College, University of London, vykonali röntgenové difrakčné štúdie molekúl DNA.

V roku 1951 začal F. Crick spoločný výskum s mladým americkým biológom J. Watsonom v Cavendish Laboratory. Crick a Watson, vychádzajúc z ranej práce Chargaffa, Wilkinsa a Franklina, strávili dva roky vývojom priestorovej štruktúry molekuly DNA, zostavením jej modelu z guľôčok, kúskov drôtu a lepenky. Podľa ich modelu DNA

V nukleotidovej sekvencii DNA je zaznamenaná (zakódovaná) genetická informácia o všetkých znakoch druhu a vlastnostiach jedinca (jedinca) – jeho genotype. DNA reguluje biosyntézu zložiek buniek a tkanív, určuje činnosť organizmu počas celého jeho života. je dvojitá špirála pozostávajúca z dvoch reťazcov monosacharidu a fosfátu, ktoré sú vo vnútri špirály spojené pármi báz, pričom adenín je spojený s tymínom a guanínom s cytozínom a bázy sú navzájom spojené vodíkovými väzbami. Watson-Crickov model umožnil iným výskumníkom jasne vizualizovať proces syntézy DNA. Dva reťazce molekuly sú oddelené vodíkovými väzbami, ako je otvorenie zipsu, po ktorom sa na každej polovici starej molekuly DNA syntetizuje nový. Sekvencia báz funguje ako templát alebo plán pre novú molekulu.

V roku 1953 dokončili model DNA a Francis Crick získal titul PhD z Cambridge s dizertáciou o röntgenovej difrakčnej analýze proteínovej štruktúry. V roku 1954 sa zaoberal dešifrovaním genetického kódu. Pôvodne teoretik, Crick začal spolu so S. Brennerom študovať genetické mutácie v bakteriofágoch, vírusoch, ktoré infikujú bakteriálne bunky.

Môžem vymenovať tri oblasti vedy, v ktorých došlo k veľmi rýchlemu pokroku. V prvom rade je to molekulárna biológia a geológia, ktoré za posledných 15 – 20 rokov zaznamenali prudký rozvoj. Treťou oblasťou je astronómia, v ktorej bolo vytvorenie rádioteleskopov najdôležitejším vývojom. Práve s ich pomocou bolo možné objaviť mnohé nepredvídané a dôležité javy vo vesmíre, ako sú pulzary, kvazary a „čierne diery“.

Creek Francis Harry Compton

Do roku 1961 boli objavené tri typy ribonukleovej kyseliny (RNA): messenger, ribozomálna a transportná. Crick a jeho kolegovia navrhli spôsob, ako prečítať genetický kód. Podľa Crickovej teórie messenger RNA prijíma genetickú informáciu z DNA v bunkovom jadre a prenáša ju do ribozómov, miest syntézy bielkovín v cytoplazme bunky. Transferová RNA prenáša aminokyseliny do ribozómov. Informačná a ribozomálna RNA, ktoré sa navzájom ovplyvňujú, poskytujú kombináciu aminokyselín na vytvorenie proteínových molekúl v správnom poradí. Genetický kód sa skladá z trojíc dusíkatých báz DNA a RNA pre každú z 20 aminokyselín. Gény sa skladajú z mnohých základných tripletov, ktoré Crick nazval kodóny, a sú rovnaké u rôznych druhov.

V roku 1962 dostali Crick, Wilkins a Watson Nobelovu cenu „za objavy týkajúce sa molekulárnej štruktúry nukleových kyselín a ich významu pre prenos informácií v živých systémoch“. V tom istom roku, keď dostal Nobelovu cenu, sa Crick stal vedúcim biologického laboratória na univerzite v Cambridge a zahraničným členom správnej rady Salkovho inštitútu v San Diegu v Kalifornii. V roku 1977, po presťahovaní do San Diega, Francis Creek sa obrátil na výskum v oblasti neurovied, najmä na mechanizmy videnia a snov.

Vo svojej knihe „Život, aký je: jeho pôvod a povaha“ (1981), vedec zaznamenal úžasnú podobnosť všetkých foriem života. S odvolaním sa na objavy v molekulárnej biológii, paleontológii a kozmológii naznačil, že život na Zemi mohol pochádzať z mikroorganizmov, ktoré boli rozptýlené po vesmíre z inej planéty. On a jeho kolega L. Orgel nazvali túto teóriu „priama panspermia“.

Creek Francis prežil dlhý život, zomrel 30. júla 2004 v americkom San Diegu vo veku 88 rokov.

Počas svojho života bol Crick ocenený mnohými cenami a oceneniami (Cena Sch. L. Mayera Francúzskej akadémie vied, 1961; Vedecká cena Americkej výskumnej spoločnosti, 1962; Kráľovská medaila, 1972; Medaila Johna Singletona Copleyho Kráľovskej spoločnosti , 1976).

Francis Crick - citáty

Vždy, keď píšem prácu o vzniku života, rozhodnem sa, že už nikdy nenapíšem ďalšiu...

Proces vedeckého výskumu je hlboko intímny: niekedy sami nevieme, čo robíme.

Môžem vymenovať tri oblasti vedy, v ktorých došlo k veľmi rýchlemu pokroku. V prvom rade je to molekulárna biológia a geológia, ktoré za posledných 15 – 20 rokov zaznamenali prudký rozvoj. Treťou oblasťou je astronómia, v ktorej bolo vytvorenie rádioteleskopov najdôležitejším vývojom. Práve s ich pomocou bolo možné objaviť mnohé nepredvídané a dôležité javy vo vesmíre, ako sú pulzary, kvazary a „čierne diery“.

Anglický molekulárny biológ Francis Harry Compton Crick sa narodil v Northamptone ako najstarší z dvoch synov Harryho Comptona Cricka, bohatého výrobcu obuvi, a Anny Elizabeth (Wilkins) Crickovej. Po tom, čo strávil detstvo v Northamptone, navštevoval strednú školu. Počas hospodárskej krízy, ktorá nasledovala po prvej svetovej vojne, obchodné záležitosti rodiny upadli a Crickovi rodičia sa presťahovali do Londýna. Ako študent Mill Hill School prejavil Crick veľký záujem o fyziku, chémiu a matematiku. V roku 1934 vstúpil na University College London študovať fyziku a o tri roky neskôr získal titul bakalár prírodných vied. Crick dokončil svoje vzdelanie na University College a zvážil viskozitu vody pri vysokých teplotách; túto prácu prerušilo v roku 1939 vypuknutie druhej svetovej vojny.

Počas vojnových rokov sa Creek zaoberal tvorbou mín vo výskumnom laboratóriu námorného ministerstva Veľkej Británie. Dva roky po skončení vojny pokračoval v práci na tomto ministerstve a práve vtedy si prečítal slávnu knihu Erwina Schrödingera Čo je život? Fyzické aspekty živej bunky“ („What Is Life? The Physical Aspects of the Living Cell“), vydaná v roku 1944. Schrodinger si v knihe kladie otázku: „Ako možno vysvetliť časopriestorové udalosti vyskytujúce sa v živom organizme? z pozície fyzika a chémia?

Myšlienky prezentované v knihe ovplyvnili Cricka natoľko, že v úmysle študovať fyziku častíc prešiel na biológiu. S podporou Archibalda W. Hilla získal Crick štipendium Medical Research Council av roku 1947 začal pracovať v Strangeway Laboratory v Cambridge. Tu študoval biológiu, organickú chémiu a techniky röntgenovej difrakcie používané na určenie priestorovej štruktúry molekúl. Jeho vedomosti z biológie sa výrazne rozšírili po presťahovaní sa v roku 1949 do Cavendish Laboratory v Cambridge, jedného zo svetových centier molekulárnej biológie.

Crick pod vedením Maxa Perutza skúmal molekulárnu štruktúru proteínov, v súvislosti s ktorými sa začal zaujímať o genetický kód sekvencie aminokyselín v molekulách proteínov. Asi 20 esenciálnych aminokyselín slúži ako monomérne jednotky, z ktorých sú postavené všetky proteíny. Pri štúdiu toho, čo definoval ako „hranicu medzi živým a neživým“, sa Crick pokúsil nájsť chemický základ genetiky, ktorý, ako navrhol, by mohol byť založený na deoxyribonukleovej kyseline (DNA).

Genetika ako veda vznikla v roku 1866, keď Gregor Mendel sformuloval stanovisko, že „prvky“, neskôr nazývané gény, určujú dedičnosť fyzikálnych vlastností. O tri roky neskôr objavil švajčiarsky biochemik Friedrich Miescher nukleovú kyselinu a ukázal, že je obsiahnutá v bunkovom jadre. Na prahu nového storočia vedci zistili, že gény sa nachádzajú v chromozómoch, štrukturálnych prvkoch bunkového jadra. V prvej polovici XX storočia. biochemici určili chemickú podstatu nukleových kyselín a v 40. rokoch. vedci zistili, že gény sa tvoria z jednej z týchto kyselín, DNA. Bolo dokázané, že gény alebo DNA riadia biosyntézu (alebo tvorbu) bunkových proteínov nazývaných enzýmy a tým riadia biochemické procesy v bunke.

Keď Crick začal pracovať na svojej doktorandskej dizertačnej práci v Cambridge, už bolo známe, že nukleové kyseliny sú zložené z DNA a RNA (ribonukleová kyselina), z ktorých každá je tvorená molekulami monosacharidovej skupiny pentóz (deoxyribóza alebo ribóza), fosfátu a štyri dusíkaté zásady - adenín, tymín, guanín a cytozín (RNA obsahuje uracil namiesto tymínu). V roku 1950 Erwin Chargaff z Kolumbijskej univerzity ukázal, že DNA obsahuje rovnaké množstvo týchto dusíkatých báz. Maurice H.F. Wilkins a jeho kolegyňa Rosalind Franklin z King's College London vykonali röntgenové difrakčné štúdie molekúl DNA a dospeli k záveru, že DNA má tvar dvojitej špirály, ktorá sa podobá točitému schodisku.

V roku 1951 pozval dvadsaťtriročný americký biológ James D. Watson Cricka, aby pracoval v Cavendish Laboratory. Následne nadviazali úzke tvorivé kontakty. Na základe skorého výskumu Chargaffa, Wilkinsa a Franklina sa Crick a Watson rozhodli určiť chemickú štruktúru DNA. Do dvoch rokov vyvinuli priestorovú štruktúru molekuly DNA tak, že jej model skonštruovali z guľôčok, kúskov drôtu a kartónu. Podľa ich modelu je DNA dvojitá špirála pozostávajúca z dvoch reťazcov monosacharidu a fosfátu (deoxyribózafosfátu) spojených pármi báz v špirále, pričom adenín je spojený s tymínom a guanínom s cytozínom a bázy sú navzájom spojené vodíkovými väzbami. .

Tento model umožnil iným výskumníkom jasne vizualizovať replikáciu DNA. Dva reťazce molekuly sú oddelené vodíkovými väzbami, ako je otvorenie zipsu, po ktorom sa na každej polovici starej molekuly DNA syntetizuje nový. Sekvencia báz funguje ako templát alebo plán pre novú molekulu.

V roku 1953 Crick a Watson dokončili model DNA. V tom istom roku Crick získal doktorát z Cambridge s dizertáciou o röntgenovej difrakčnej analýze proteínovej štruktúry. V priebehu budúceho roka študoval proteínovú štruktúru na Brooklynskom polytechnickom inštitúte v New Yorku a prednášal na rôznych amerických univerzitách. Po návrate do Cambridge v roku 1954 pokračoval vo výskume v Cavendish Laboratory a sústredil sa na dešifrovanie genetického kódu. Pôvodne teoretik, Crick začal študovať genetické mutácie v bakteriofágoch (vírusy, ktoré infikujú bakteriálne bunky) so Sydney Brenner.

Do roku 1961 boli objavené tri typy RNA: messenger, ribozomálna a transportná. Crick a jeho kolegovia navrhli spôsob, ako prečítať genetický kód. Podľa Crickovej teórie messenger RNA prijíma genetickú informáciu z DNA v bunkovom jadre a prenáša ju do ribozómov (miesta syntézy bielkovín) v cytoplazme bunky. Transferová RNA prenáša aminokyseliny do ribozómov.

Informačná a ribozomálna RNA, ktoré sa navzájom ovplyvňujú, poskytujú kombináciu aminokyselín na vytvorenie proteínových molekúl v správnom poradí. Genetický kód sa skladá z trojíc dusíkatých báz DNA a RNA pre každú z 20 aminokyselín. Gény sa skladajú z početných základných tripletov, ktoré Crick nazval kodóny; kodóny sú rovnaké u rôznych druhov.

Crick, Wilkins a Watson sa podelili o Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu z roku 1962 „za objavy týkajúce sa molekulárnej štruktúry nukleových kyselín a ich významu pre prenos informácií v živých systémoch“. A. V. Engström z Karolinska Institute pri odovzdávaní ceny povedal: „Objav priestorovej molekulárnej štruktúry... DNA je mimoriadne dôležitý, pretože veľmi podrobne načrtáva možnosti pochopenia všeobecných a individuálnych charakteristík všetkých živých vecí.“ Engström poznamenal, že „rozlúštenie dvojzávitnicovej štruktúry deoxyribonukleovej kyseliny so špecifickým párovaním dusíkatých báz otvára fantastické príležitosti na odhalenie detailov kontroly a prenosu genetickej informácie“.

V tom istom roku, keď dostal Nobelovu cenu, sa Crick stal vedúcim biologického laboratória na univerzite v Cambridge a zahraničným členom správnej rady Salkovho inštitútu v San Diegu v Kalifornii. V roku 1977 sa presťahoval do San Diega, keď dostal pozvanie stať sa profesorom. V Salkovskom inštitúte robil Crick výskum v oblasti neurovedy, najmä študoval mechanizmy videnia a snov. V roku 1983 s anglickým matematikom Grahamom Mitchisonom navrhol, že sny sú vedľajším účinkom procesu, ktorým sa ľudský mozog oslobodzuje od nadmerných alebo zbytočných asociácií nahromadených počas bdelosti. Vedci predpokladali, že táto forma „obráteného učenia“ existuje, aby sa zabránilo nervovému preťaženiu.

V Life Itself: Its Origin and Nature (1981) Crick zaznamenal pozoruhodnú podobnosť všetkých foriem života. "S výnimkou mitochondrií," napísal, "genetický kód je identický vo všetkých živých objektoch, ktoré sú v súčasnosti skúmané." S odvolaním sa na objavy v molekulárnej biológii, paleontológii a kozmológii navrhol, že život na Zemi mohol pochádzať z mikroorganizmov, ktoré boli rozptýlené po vesmíre z inej planéty; túto teóriu on a jeho kolega Leslie Orgel nazvali „okamžitá panspermia“.

V roku 1940 sa Crick oženil s Ruth Doreen Dodd; mali syna. Rozviedli sa v roku 1947 a o dva roky neskôr sa Crick oženil s Odile Speed. Mali dve dcéry.

Medzi Crickove početné ocenenia patrí Cena Charlesa Leopolda Mayera Francúzskej akadémie vied (1961), Cena Americkej výskumnej spoločnosti za vedu (1962), Kráľovská medaila (1972), Copleyova medaila Kráľovskej spoločnosti (1976). Crick je čestným členom Royal Society of London, Royal Society of Edinburgh, Royal Irish Academy, American Association for Advancement of Sciences, American Academy of Arts and Sciences a American National Academy of Sciences.

Biologická práca

Romanová Anastasia

Francis Creek

James Watson

"Objav sekundárnej štruktúry DNA"

Začiatok tohto príbehu možno brať ako vtip. "A práve sme objavili tajomstvo života!" - povedal jeden z dvoch mužov, ktorí presne pred 57 rokmi - 28. februára 1953 vstúpili do krčmy Cambridge Eagle. A títo ľudia, ktorí pracovali v neďalekom laboratóriu, vôbec nepreháňali. Jeden z nich sa volal Francis Crick a druhý James Watson.

Životopis:

Francis Creek

Počas vojnových rokov sa Creek zaoberal tvorbou mín vo výskumnom laboratóriu námorného ministerstva Veľkej Británie. Dva roky po skončení vojny pokračoval v práci na tomto ministerstve a práve vtedy si prečítal slávnu knihu Erwina Schrödingera Čo je život? Fyzické aspekty živej bunky, publikované v roku 1944. Schrödinger si v knihe kladie otázku: „Ako možno vysvetliť časopriestorové udalosti vyskytujúce sa v živom organizme z hľadiska fyziky a chémie?“
Myšlienky prezentované v knihe ovplyvnili Cricka natoľko, že v úmysle študovať fyziku častíc prešiel na biológiu. S podporou Archibalda W. Willa získal Crick štipendium Medical Research Council a v roku 1947 začal pracovať v Strangeway Laboratory v Cambridge. Tu študoval biológiu, organickú chémiu a techniky röntgenovej difrakcie používané na určenie priestorovej štruktúry molekúl.

James Devay Watson

Narodil sa 6. apríla 1928 v Chicagu (Illinois) v rodine Jamesa D. Watsona, obchodníka, a Jean (Mitchell) Watsonovej a bol ich jediným dieťaťom.

Základné a stredoškolské vzdelanie získal v Chicagu. Čoskoro sa ukázalo, že James je nezvyčajne nadané dieťa, a preto ho pozvali do rádia, aby sa zúčastnil programu Kvíz pre deti. Už po dvoch rokoch strednej školy dostal Watson v roku 1943 štipendium na štúdium na experimentálnej štvorročnej vysokej škole na Chicagskej univerzite, kde sa začal zaujímať o štúdium ornitológie. Po získaní bakalárskeho titulu na Chicagskej univerzite v roku 1947 pokračoval vo vzdelávaní na Indiana University Bloomington.
V tom čase sa Watson začal zaujímať o genetiku a začal trénovať v Indiane pod vedením špecialistu v tejto oblasti Hermana J. Moellera a bakteriológa Salvadora Luriu. Watson napísal dizertačnú prácu o vplyve röntgenových lúčov na reprodukciu bakteriofágov (vírusov, ktoré infikujú baktérie) a v roku 1950 získal titul Ph.D. Grant od National Research Society mu umožnil pokračovať vo výskume bakteriofágov na Kodanskej univerzite v Dánsku. Tam študoval biochemické vlastnosti bakteriofágovej DNA. Ako však neskôr spomínal, experimenty s fágom ho začali zaťažovať, chcel vedieť viac o skutočnej štruktúre molekúl DNA, o ktorej tak nadšene hovorili genetici.

V októbri 1951 ročníka vedec išiel do Cavendish Laboratory University of Cambridge, aby spolu s Johnom C. Kendrewom študoval priestorovú štruktúru proteínov. Tam sa stretol s Francisom Crickom (fyzikom so záujmom o biológiu), ktorý vtedy písal svoju dizertačnú prácu.
Následne nadviazali úzke tvorivé kontakty. „Bola to intelektuálna láska na prvý pohľad,“ tvrdí jeden historik vedy. Napriek spoločným záujmom, názorom na život a štýlu myslenia sa Watson a Crick navzájom nemilosrdne, aj keď zdvorilo, kritizovali. Ich úlohy v tomto intelektuálnom duete boli odlišné. „Francis bol mozog a ja som bol ten pocit,“ hovorí Watson

Počnúc rokom 1952, na základe ranej práce Chargaffa, Wilkinsa a Franklina, sa Crick a Watson rozhodli pokúsiť určiť chemickú štruktúru DNA.

V päťdesiatych rokoch minulého storočia bolo známe, že DNA je veľká molekula pozostávajúca z nukleotidov spojených do jednej línie. Vedci tiež vedeli, že práve DNA je zodpovedná za uchovávanie a prenos genetickej informácie dedením. Priestorová štruktúra tejto molekuly a mechanizmy, ktorými sa DNA dedí z bunky na bunku a z organizmu na organizmus, zostali neznáme.

AT 1948 Linus Pauling objavil priestorovú štruktúru iných makromolekúl – proteínov. Pauling, pripútaný na lôžko s nefritom, niekoľko hodín skladal papier, pomocou ktorého sa pokúšal modelovať konfiguráciu molekuly proteínu a vytvoril model štruktúry nazývanej „alfa helix“.

Podľa Watsona sa po tomto objave v ich laboratóriu stala populárna hypotéza špirálovej štruktúry DNA. Watson a Crick spolupracovali s poprednými odborníkmi na röntgenovú difrakčnú analýzu a Crickovi sa podarilo takmer presne rozpoznať znaky špirály na snímkach získaných týmto spôsobom.

Pauling tiež veril, že DNA je špirála, ktorá sa navyše skladá z troch vlákien. Nedokázal však vysvetliť ani povahu takejto štruktúry, ani mechanizmy samoreplikácie DNA na prenos do dcérskych buniek.

K objavu štruktúry dvojitej špirály došlo po tom, čo Maurice Wilkins tajne ukázal Watsonovi a Crickovi röntgen molekuly DNA, ktorý urobila jeho spolupracovníčka Rosalind Franklinová. Na tomto obrázku jasne rozpoznali znaky špirály a išli do laboratória všetko skontrolovať na trojrozmernom modeli.

V laboratóriu sa ukázalo, že dielňa nedodala kovové platne potrebné pre stereo model a Watson vyrezal z kartónu štyri typy nukleotidových makiet – guanín (G), cytozín (C), tymín (T) a adenín. (A) - a začal ich rozkladať na stôl. A potom zistil, že adenín sa spája s tymínom a guanín s cytozínom podľa princípu „key-lock“. Týmto spôsobom sú dve vlákna špirály DNA navzájom spojené, to znamená, že naproti tymínu z jedného vlákna bude vždy adenín z druhého a nič iné.

Počas nasledujúcich ôsmich mesiacov Watson a Crick zhrnuli svoje výsledky s tými, ktoré sú už k dispozícii, pričom vo februári informovali o štruktúre DNA. 1953 roku.

O mesiac neskôr vytvorili trojrozmerný model molekuly DNA, vyrobený z balónov, kúskov kartónu a drôtu.
Podľa Crick-Watsonovho modelu je DNA dvojitá špirála pozostávajúca z dvoch reťazcov deoxyribózafosfátu spojených pármi báz, podobne ako priečky rebríka. Prostredníctvom vodíkovej väzby sa adenín spája s tymínom a guanín s cytozínom.

Dá sa vymeniť:

a) členovia tejto dvojice;

b) ktorýkoľvek pár inému páru, a to nepovedie k narušeniu štruktúry, hoci to rozhodujúcim spôsobom ovplyvní jeho biologickú aktivitu.

Štruktúra DNA navrhnutá Watsonom a Crickom dokonale spĺňala hlavné kritérium, ktoré bolo potrebné na to, aby molekula bola úložiskom dedičných informácií. "Chrbtica nášho modelu je vysoko usporiadaná a sekvencia párov báz je jedinou vlastnosťou, ktorá môže zabezpečiť prenos genetických informácií," napísali.
"Naša štruktúra," napísali Watson a Crick, "takto pozostáva z dvoch reťazcov, z ktorých každý je komplementárny."

Watson napísal o objave svojmu šéfovi Delbrückovi, ktorý napísal Nielsovi Bohrovi: „V biológii sa dejú úžasné veci. Zdá sa mi, že Jim Watson urobil objav porovnateľný s tým, čo urobil Rutherford v roku 1911.“ Stojí za to pripomenúť, že v roku 1911 Rutherford objavil atómové jadro.

Toto usporiadanie umožnilo vysvetliť mechanizmy kopírovania DNA: dve vlákna špirály sa rozchádzajú a presná kópia jej bývalého „partnera“ v špirále je doplnená z nukleotidov do každého z nich. Rovnakým princípom ako sa tlačí pozitív z negatívu na fotografii.

Hoci Rosalind Franklin nepodporila hypotézu špirálovej štruktúry DNA, boli to práve jej obrázky, ktoré zohrali rozhodujúcu úlohu pri objavení Watsona a Cricka.

Neskôr bol dokázaný model štruktúry DNA navrhnutý Watsonom a Crickom. A v 1962 d) ich práca bola ocenená Nobelovou cenou za fyziológiu alebo medicínu „za objavy v oblasti molekulárnej štruktúry nukleových kyselín a za určenie ich úlohy pri prenose informácií v živej hmote“. Rosalind Franklin, ktorá v tom čase zomrela (na rakovinu v roku 1958), nebola medzi laureátmi, pretože cena sa neudeľuje posmrtne.

Kim z Karolinska Institute pri odovzdávaní cien povedala: "Objav priestorovej molekulárnej štruktúry DNA je mimoriadne dôležitý, pretože veľmi podrobne načrtáva možnosti pochopenia všeobecných a individuálnych charakteristík všetkého živého." Engström poznamenal, že „rozlúštenie dvojzávitnicovej štruktúry deoxyribonukleovej kyseliny so špecifickým párovaním dusíkatých báz otvára fantastické príležitosti na odhalenie detailov kontroly a prenosu genetickej informácie“.

https://pandia.ru/text/78/209/images/image004_142.jpg" width="624" height="631 src=">