Hari Ini Dalam Sejarah: 02/28/1953 - Struktur DNA Ditemui

Hari Ini Dalam Sejarah: 02/28/1953 - Struktur DNA Ditemui


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Pada 28 Februari banyak peristiwa bersejarah berlaku. Acara-acara ini direkodkan oleh Russell Mitchell dalam klip video ini dari "This Day in History". Penemuan DNA oleh James Watson dan Frances Crick menjadi yang utama bagi komuniti saintifik. DNA tidak hanya ditemui pada hari ini, tetapi Parti Republik ditubuhkan di Wisconsin. Album Thriller yang terkenal oleh Michael Jackson juga memenangi lapan anugerah Emmy.


Apakah heliks berganda DNA?

Saintis menggunakan istilah "double helix" untuk menggambarkan struktur kimia berliku DNA yang berliku. Bentuk ini - yang menyerupai tangga berpintal - memberikan kekuatan kepada DNA untuk menyampaikan arahan biologi dengan tepat.

Untuk memahami heliks ganda DNA dari sudut pandang kimia, gambarkan sisi tangga sebagai helai kumpulan gula dan fosfat bergantian - helai yang bergerak dalam arah yang bertentangan. Setiap "anak tangga" tangga terdiri dari dua asas nitrogen, dipasangkan bersama oleh ikatan hidrogen. Oleh kerana sifat pasangan kimia jenis ini sangat spesifik, asas A selalu berpasangan dengan asas T, dan begitu juga C dengan G. Oleh itu, jika anda mengetahui urutan asas pada satu helai heliks ganda DNA, itu mudah penting untuk mengetahui urutan asas pada helai yang lain.

Struktur unik DNA membolehkan molekul menyalin dirinya sendiri semasa pembahagian sel. Apabila sel bersiap untuk membahagi, heliks DNA terbelah di tengah dan menjadi dua helai tunggal. Jalur tunggal ini berfungsi sebagai templat untuk membina dua molekul DNA untai dua baru - masing-masing replika molekul DNA asal. Dalam proses ini, pangkalan A ditambahkan di mana sahaja terdapat T, C di mana ada G, dan seterusnya sehingga semua pangkalan sekali lagi mempunyai pasangan.

Di samping itu, semasa protein dibuat, heliks berganda akan melepaskan satu helai DNA untuk dijadikan templat. Jalur templat ini kemudian ditranskripsikan ke dalam mRNA, yang merupakan molekul yang menyampaikan arahan penting kepada mesin pembuatan protein sel.

Saintis menggunakan istilah "double helix" untuk menggambarkan struktur kimia berliku DNA yang berliku. Bentuk ini - yang menyerupai tangga berpintal - memberikan kekuatan kepada DNA untuk menyampaikan arahan biologi dengan tepat.

Untuk memahami heliks ganda DNA dari sudut pandang kimia, gambarkan sisi tangga sebagai helai kumpulan gula dan fosfat bergantian - helai yang bergerak dalam arah yang bertentangan. Setiap "anak tangga" tangga terdiri dari dua asas nitrogen, dipasangkan bersama oleh ikatan hidrogen. Oleh kerana sifat pasangan kimia jenis ini sangat spesifik, asas A selalu berpasangan dengan asas T, dan begitu juga C dengan G. Oleh itu, jika anda mengetahui urutan asas pada satu helai heliks ganda DNA, itu mudah penting untuk mengetahui urutan asas pada helai yang lain.

Struktur unik DNA membolehkan molekul menyalin dirinya sendiri semasa pembahagian sel. Apabila sel bersiap untuk membahagi, heliks DNA terbelah di tengah dan menjadi dua helai tunggal. Jalur tunggal ini berfungsi sebagai templat untuk membina dua molekul DNA untai dua baru - masing-masing replika molekul DNA asal. Dalam proses ini, pangkalan A ditambahkan di mana sahaja terdapat T, C di mana ada G, dan seterusnya sehingga semua pangkalan sekali lagi mempunyai pasangan.

Di samping itu, semasa protein dibuat, heliks berganda akan melepaskan satu helai DNA untuk dijadikan templat. Jalur templat ini kemudian ditranskripsikan ke dalam mRNA, yang merupakan molekul yang menyampaikan arahan penting kepada mesin pembuatan protein sel.


Friedrich Miescher dan penemuan DNA

Selama 60 tahun yang lalu, DNA telah meningkat dari menjadi molekul yang tidak jelas dengan anggapan fungsi aksesori atau struktur di dalam nukleus menjadi ikon biosains moden. Kisah DNA sepertinya bermula pada tahun 1944 dengan Avery, MacLeod, dan McCarty menunjukkan bahawa DNA adalah bahan keturunan. Dalam masa 10 tahun eksperimen mereka, Watson dan Crick menguraikan strukturnya dan satu dekad lagi mengenai kod genetik telah retak. Walau bagaimanapun, kisah DNA telah bermula pada tahun 1869, dengan doktor muda Switzerland Friedrich Miescher. Setelah menamatkan pendidikannya sebagai doktor, Miescher pindah ke Tübingen untuk bekerja di makmal ahli biokimia Hoppe-Seyler, tujuannya adalah untuk menjelaskan asas-asas kehidupan. Memilih leukosit sebagai bahan sumbernya, dia pertama kali menyelidiki protein dalam sel-sel ini. Namun, semasa eksperimen ini, dia melihat bahan dengan sifat tidak dijangka yang tidak sepadan dengan protein. Miescher telah memperoleh pemurnian DNA pertama. Dia selanjutnya mengkaji sifat dan komposisi bahan misterius ini dan menunjukkan bahawa asasnya berbeza dengan protein. Oleh kerana berlakunya nukleus sel, dia menyebut bahan baru itu sebagai "nuklein" - istilah yang masih dipelihara dalam nama asid deoksiribonukleik hari ini.


Hari Ini Dalam Sejarah: 02/28/1953 - Struktur DNA Ditemui - SEJARAH

Dalam artikel yang diterbitkan hari ini di majalah Nature, James D Watson dan Francis Crick menerangkan struktur bahan kimia yang disebut asid deoksiribonukleik, atau DNA.

DNA adalah bahan yang membentuk gen yang mewariskan ciri keturunan dari satu ibu bapa ke ibu bapa yang lain.

Ringkasnya, ia terdiri daripada heliks berganda dari dua helai yang saling melilit di antara satu sama lain. Jalur terdiri daripada unsur pelengkap yang bersatu dan apabila dilapisi dapat menghasilkan dua salinan yang asli.

Sifat khas ini untuk replikasi diri yang tepat membolehkan DNA menduplikasi gen organisma semasa pembahagian nuklear untuk pertumbuhan dan pengeluaran sel kuman untuk generasi seterusnya.

Mereka memulakan artikel mereka dengan pernyataan sederhana: "Kami ingin mencadangkan struktur untuk garam asid nukleik deoxyribose (DNA). Struktur ini mempunyai ciri-ciri baru yang mempunyai kepentingan biologi yang cukup besar."

Pada 28 Februari, Mr Crick masuk ke sebuah pub Cambridge bersama Mr Watson untuk meraikan fakta bahawa mereka telah mengungkap struktur DNA, dengan mengatakan: "Kami telah menemui rahsia kehidupan!"

Penemuan penting itu adalah puncak penyelidikan oleh saintis Majlis Penyelidikan Perubatan Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin di London, yang menghasilkan foto-foto difraksi sinar-X dan bukti lain.

Penemuan ini membuka beberapa teknologi yang kuat dan kontroversial yang ada sekarang, termasuk kejuruteraan genetik, penyelidikan sel induk dan cap jari DNA.

Model raksasa mereka dari bahagian DNA, yang dibina dari penjepit makmal dan kepingan logam, kini ada di Muzium Sains di London.

Dr Watson memberikan kisah popular mengenai penemuan dalam The Double Helix yang diterbitkan pada tahun 1968.

Dia juga membantu melancarkan Projek Genom Manusia yang telah berusaha memahami makna "kod kehidupan" yang terkandung dalam molekul panjang yang menyerupai tangga berpintal.

Rosalind Franklin meninggal dunia akibat barah pada bulan April 1958, yang baru berusia 37 tahun, dan dengan itu tidak pernah menerima Hadiah Nobel untuk karya pentingnya dalam penemuan DNA.

Francis Crick meninggal pada bulan Julai 2004, berusia 88 tahun, dan Maurice Wilkins meninggal pada bulan Oktober 2004, juga berusia 88 tahun.


Dapatkan buletin LUNCHTIME GENIUS harian kami

Ingin merasa sedikit lebih bijak semasa anda mengunyah sandwic? Buletin harian kami tiba tepat pada waktunya untuk makan tengah hari, yang menawarkan berita sains terbesar hari ini, ciri terkini kami, Soal Jawab & Tanya jawab serta wawancara yang mendalam. PLUS majalah mini percuma untuk anda muat turun dan simpan.

Terima kasih! Nantikan buletin Lunchtime Genius anda di peti masuk anda tidak lama lagi.

Sudah mempunyai akaun dengan kami? Log masuk untuk menguruskan pilihan buletin anda

Dengan memasukkan maklumat anda, anda bersetuju dengan syarat dan syarat dan dasar privasi BBC Science Focus Magazine. Anda boleh berhenti melanggan pada bila-bila masa.

1937 - Florence Bell tiba di makmal William Astbury dan mengambil gambar sinar-X pertama DNA. Astbury membuat percubaan pada struktur pada tahun berikutnya.

1944 - Oswald Avery, Colin MacLeod dan Maclyn McCarty menunjukkan bahawa DNA adalah bahan yang mengawal warisan.

1952 - Rosalind Franklin mengambil ‘Photo 51’, gambar DNA ‘B’ atau bentuk terhidrat yang sangat terperinci. Foto itu kemudian dilihat oleh James Watson tanpa pengetahuannya.

Baca lebih lanjut mengenai penemuan DNA:

1953 - James Watson dan Francis Crick mencadangkan model untuk struktur molekul DNA.

Mereka menerbitkan struktur dalam jurnal ilmiah Alam semula jadi dan menunjukkan bahawa struktur menunjukkan fungsi DNA.

1972 - DNA dari dua organisma berbeza disatukan untuk pertama kalinya oleh Paul Berg, membuka jalan untuk pengubahsuaian genetik dan makanan GM.

1996 – Dolly domba dilahirkan. Dolly adalah mamalia pertama yang diklon dari sel bukan embrio. DNAnya sama dengan domba dari mana dia diklon.


Rosalind Franklin mengembangkan minatnya terhadap sains di sekolah, dan pada usia 15 tahun dia memutuskan untuk menjadi ahli kimia. Dia harus mengatasi penentangan ayahnya, yang tidak mahu dia menghadiri kuliah atau menjadi saintis yang dia lebih suka dia masuk kerja sosial. Dia memperoleh Ph.D. dalam kimia pada tahun 1945 di Cambridge.

Setelah menamatkan pengajian, Rosalind Franklin tinggal dan bekerja sebentar di Cambridge dan kemudian mengambil pekerjaan di industri arang batu, menerapkan pengetahuan dan kemahirannya pada struktur arang batu. Dia pergi dari posisi itu ke Paris, di mana dia bekerja dengan Jacques Mering dan mengembangkan teknik dalam kristalografi sinar-x, teknik canggih untuk meneroka struktur atom dalam molekul.


Sejarah DNA

Gregor Medel, dikenal sebagai & quot; bapa genetik moden & quot; dia bertanggungjawab untuk mengetahui prinsip-prinsip asas keturunan, melalui penggunaan kebun biara, melalui eksperimen kacang terkenalnya, dia mendapati bahawa gen berpasangan dan diwarisi dalam unit khas.

Friedrich Miescher

Friedrich Miescher adalah orang pertama yang mengusahakan DNA. Pada tahun 1869, dia menjumpai DNA ketika bekerja pada leukosit, sambil menyelidiki sel protein, dia mendapati sifat yang tidak dijangka tidak sesuai dengan protein. Dia pada asalnya memanggil DNA & quotnuclein & quot. Pada ketika ini tidak banyak penyelidikan mengenai DNA.

Fredrick Griffith

Fredrick Griffith pada tahun 1928 melakukan eksperimen yang menunjukkan bahawa bakteria mampu memindahkan maklumat genetik yang disebut transformasi. Dalam eksperimen itu dia menggunakan tikus, ketegangan yang tidak virulen / kasar dan ketegangan yang virulen / halus untuk melihat keadaan tikus yang akan mati jika disuntik dengan strain. Pada masa ini, penyelidikan DNA dilakukan hingga sinar-X H. Muller yang menunjukkan mendorong mutasi secara bergantung kepada dos.

Oswald Avery

Oswald Avery dalam bidang imunokimia dia adalah ahli biologi molekul pertama dan pelopor dalam bidang ini. Dia paling terkenal dengan eksperimennya yang mengasingkan DNA sebagai bahan gen dan kromosom dibuat. Avery mendapati bahawa transformasi bakteria disebabkan oleh DNA, ketika para saintis sebelumnya menganggap sifat dibawa oleh protein.

Barbara McClintock

McClintock menemui transposisi dan menggunakan maklumat ini untuk menunjukkan bahawa gen adalah yang bertanggungjawab untuk menghidupkan dan mematikan ciri fizikal. Dia berusaha mengembangkan teori untuk menunjukkan penekanan dan ekspresi maklumat genetik dari satu generasi tanaman jagung ke generasi berikutnya.

Erwin Chargaff

Erwin Chargaff pada tahun 1950 menemui dua peraturan untuk membuktikan bahawa DNA mempunyai struktur heliks berganda. Peraturan pertama ialah DNA mempunyai peratusan adenin dengan timin dan peratusan guanin dengan sitosin yang sama. Peraturan ke-2 adalah adenin dan timin selalu berpasangan dan tidak boleh dipasangkan silang, sama dengan guanin dan sitosin. Pada masa itu penyelidikan DNA berada pada titik di mana orang baru membuktikan bahawa bahan gen dapat dipindahkan antara sel bakteria dan DNA melewati ciri fizikal dan mental melalui generasi yang berbeza.

Maurice Wilkins

Maurice Wilkins pada asalnya mempelajari molekul biologi seperti DNA dan virus menggunakan mikroskop. Namun, pada tahun 1951 dia mulai bekerja dengan Franklin menghasilkan sinar-x DNA, yang membantu Watson dan Crick mengembangkan model DNA mereka. Penyelidikan itu sesuai dengan peraturan Chargaff pada masa itu.

Rosalind Franklin

Rosalind Franklin pada tahun 1951 dia mengambil sinar-x gambar difraksi DNA yang menunjukkan bentuk molekul heliks. Penemuannya membantu Watson dan Crick dari model DNA mereka. Pada masa itu penyelidikan bergantung kepada peraturan Chargaff tentang bagaimana DNA mempunyai struktur heliks berganda.

James Watson dan Francis Crick

James Watson dan Francis Crick bekerjasama pada tahun 1953 untuk membina model tiga dimensi pertama struktur DNA yang membantu saintis lain memahami DNA dengan lebih mendalam. Pada saat ini, penyelidikan mengenai DNA bergantung kepada peraturan Chargaff mengenai DNA yang mempunyai struktur heliks berganda.


Kandungan

Teori kuno Edit

Teori keturunan awal yang paling berpengaruh adalah teori Hippocrates dan Aristotle. Teori Hippocrates (mungkin berdasarkan ajaran Anaxagoras) serupa dengan idea Darwin mengenai pangenesis kemudiannya, yang melibatkan bahan keturunan yang terkumpul dari seluruh tubuh. Aristoteles sebaliknya menyarankan bahawa prinsip pemberian bentuk (nonfisik) organisme ditularkan melalui air mani (yang dianggapnya sebagai bentuk darah yang disucikan) dan darah haid ibu, yang berinteraksi di dalam rahim untuk mengarahkan perkembangan awal organisme. [1] Bagi Hippocrates dan Aristoteles - dan hampir semua sarjana Barat hingga akhir abad ke-19 - pewarisan watak-watak yang diperoleh adalah fakta yang boleh dikatakan kukuh yang mesti dijelaskan oleh teori keturunan yang mencukupi. Pada masa yang sama, spesies individu dianggap mempunyai inti tetap seperti perubahan yang diwarisi hanya dangkal. [2] Ahli falsafah Athena Epicurus mengamati keluarga dan mengusulkan sumbangan lelaki dan wanita watak keturunan ("atom sperma"), melihat jenis warisan yang dominan dan resesif dan menggambarkan pemisahan dan pelbagai jenis "atom sperma" yang bebas. [3]

Dalam Charaka Samhita tahun 300CE, penulis perubatan India kuno melihat ciri-ciri anak itu ditentukan oleh empat faktor: 1) ciri-ciri dari bahan pembiakan ibu, (2) mereka dari sperma ayah, (3) mereka dari diet ibu mengandung dan (4) mereka yang menyertai jiwa yang memasuki janin. Masing-masing dari empat faktor ini mempunyai empat bahagian yang mewujudkan enam belas faktor di mana karma ibu bapa dan jiwa menentukan sifat mana yang diutamakan dan dengan itu memberikan ciri-ciri kepada anak. [4]

Pada abad ke-9 M, penulis Afro-Arab Al-Jahiz mempertimbangkan kesan persekitaran terhadap kemungkinan haiwan dapat hidup. [5] Pada tahun 1000 CE, doktor Arab, Abu al-Qasim al-Zahrawi (dikenali sebagai Albucasis di Barat) adalah doktor pertama yang menerangkan secara jelas sifat keturunan hemofilia di Al-Tasrif. [6] Pada 1140 CE, Yehuda HaLevi menggambarkan sifat genetik dominan dan resesif di The Kuzari. [7]

Teori preformasi Edit

Teori preformasi adalah teori biologi perkembangan, yang diwakili pada zaman kuno oleh ahli falsafah Yunani Anaxagoras. Ia muncul semula di zaman moden pada abad ke-17 dan kemudian berlaku hingga abad ke-19. Istilah umum lain pada masa itu adalah teori evolusi, walaupun "evolusi" (dalam arti pengembangan sebagai proses pertumbuhan murni) mempunyai makna yang sama sekali berbeza daripada hari ini. Praformis menganggap bahawa keseluruhan organisma telah dibentuk di dalam sperma (animalkulism) atau di dalam telur (ovism atau ovulism) dan hanya perlu dibongkar dan tumbuh. Ini dibandingkan dengan teori epigenesis, yang menurutnya struktur dan organisma organisme hanya berkembang dalam perkembangan individu (Ontogeny). Epigenesis telah menjadi pendapat yang dominan sejak zaman kuno dan ke abad ke-17, tetapi kemudian digantikan oleh idea-idea praformis. Sejak abad ke-19 epigenesis kembali dapat membuktikan dirinya sebagai pandangan yang berlaku hingga ke hari ini. [8] [9]

Sistematik dan hibridisasi tanaman Edit

Pada abad ke-18, dengan peningkatan pengetahuan mengenai kepelbagaian tumbuhan dan haiwan dan peningkatan yang disertakan pada taksonomi, idea-idea baru mengenai keturunan mula muncul. Linnaeus dan lain-lain (antaranya Joseph Gottlieb Kölreuter, Carl Friedrich von Gärtner, dan Charles Naudin) melakukan eksperimen yang luas dengan hibridisasi, terutama kacukan antara spesies. Hibridisasi spesies menerangkan pelbagai fenomena pewarisan, termasuk kemandulan hibrid dan kebolehubahan silang belakang yang tinggi. [10]

Penternak tanaman juga mengembangkan pelbagai jenis stabil di banyak spesies tanaman penting. Pada awal abad ke-19, Augustin Sageret menetapkan konsep dominasi, menyedari bahawa ketika beberapa varietas tanaman disilangkan, ciri-ciri tertentu (ada pada satu induk) biasanya muncul pada keturunannya, dia juga mendapati bahawa beberapa ciri nenek moyang yang tidak terdapat pada kedua-dua orang tua mungkin muncul di keturunan. Namun, penternak tanaman tidak banyak berusaha untuk menubuhkan landasan teori untuk pekerjaan mereka atau untuk berkongsi pengetahuan mereka dengan karya fisiologi semasa, [11] walaupun Penternak Tumbuhan Pertanian Gartons di England menjelaskan sistem mereka. [12]

Antara tahun 1856 dan 1865, Gregor Mendel melakukan eksperimen pembiakan menggunakan tanaman kacang Pisum sativum dan mengesan corak pewarisan sifat tertentu. Melalui eksperimen ini, Mendel melihat bahawa genotip dan fenotip keturunan dapat diramalkan dan bahawa beberapa sifat dominan berbanding yang lain. [13] Pola warisan Mendel ini menunjukkan kegunaan menerapkan statistik pada pewarisan. Mereka juga bertentangan dengan teori abad ke-19 mengenai pencampuran warisan, yang menunjukkan, bahawa gen tetap diskrit melalui pelbagai generasi hibridisasi. [14]

Dari analisis statistiknya, Mendel mendefinisikan konsep yang digambarkannya sebagai watak (yang dalam fikirannya juga berlaku untuk "penentu watak itu"). Hanya dalam satu kalimat kertas sejarahnya, dia menggunakan istilah "faktor" untuk menentukan watak "mencipta bahan": "Sejauh pengalaman, kita dapati dalam setiap kes mengesahkan bahawa keturunan tetap hanya dapat terbentuk ketika telur sel dan debunga penyenyawaan mati seperti watak sehingga kedua-duanya dilengkapi dengan bahan untuk membuat individu yang serupa, seperti halnya persenyawaan normal spesies tulen. Oleh itu, kita mesti menganggapnya pasti bahawa faktor yang serupa bekerja juga dalam penghasilan bentuk berterusan pada tanaman hibrid. "(Mendel, 1866).

Karya Mendel diterbitkan pada tahun 1866 sebagai "Versuche über Pflanzen-Hybriden" (Eksperimen pada Hibridisasi Tumbuhan) di dalam Verhandlungen des Naturforschenden Vereins zu Brünn (Prosiding Persatuan Sejarah Alam Brünn), mengikuti dua ceramah yang dia berikan mengenai karya itu pada awal tahun 1865. [15]

Suntingan Pangenesis

Karya Mendel diterbitkan dalam jurnal ilmiah yang agak kabur, dan tidak diberi perhatian dalam komuniti saintifik. Sebaliknya, perbincangan mengenai cara keturunan digembleng oleh teori evolusi Darwin dengan pemilihan semula jadi, di mana mekanisme keturunan bukan Lamarckian sepertinya diperlukan. Teori keturunan Darwin sendiri, pangenesis, tidak sesuai dengan tahap penerimaan yang besar. [16] [17] Versi pangenesis yang lebih matematis, salah satu yang menjatuhkan banyak pegangan Lamarckian Darwin, dikembangkan sebagai sekolah "biometrik" keturunan oleh sepupu Darwin, Francis Galton. [18]

Plasme kuman Edit

Pada tahun 1883 Ogos Weismann melakukan eksperimen yang melibatkan pembiakan tikus yang ekornya telah dikeluarkan secara pembedahan. Hasilnya - bahawa secara pembedahan mengeluarkan ekor tikus tidak berpengaruh pada ekor keturunannya - mencabar teori pangenesis dan Lamarckism, yang menyatakan bahawa perubahan pada organisme selama hidupnya dapat diwarisi oleh keturunannya. Weismann mengusulkan teori pewarisan plasma kuman, yang menyatakan bahawa maklumat keturunan hanya dibawa dalam sel sperma dan telur. [19]

Hugo de Vries tertanya-tanya apakah sifat plasma nutfah, dan secara khusus dia bertanya-tanya apakah plasm kuman itu dicampur seperti cat atau tidak, apakah maklumat itu dibawa dalam paket diskrit yang tetap tidak terputus. Pada tahun 1890-an dia melakukan eksperimen pembiakan dengan pelbagai spesies tumbuhan dan pada tahun 1897 dia menerbitkan sebuah makalah tentang hasilnya yang menyatakan bahawa setiap sifat yang diwarisi diatur oleh dua zarah maklumat yang berbeza, satu dari setiap induk, dan bahawa zarah-zarah ini dilalui utuh untuk generasi seterusnya. Pada tahun 1900 dia menyiapkan kertas lain mengenai hasilnya yang lebih jauh ketika dia ditunjukkan salinan kertas Mendel tahun 1866 oleh seorang teman yang menganggapnya relevan dengan karya de Vries. Dia terus maju dan menerbitkan karya 1900 tanpa menyebut keutamaan Mendel. Kemudian pada tahun yang sama seorang ahli botani lain, Carl Correns, yang telah melakukan eksperimen hibridisasi dengan jagung dan kacang polong, sedang mencari literatur untuk eksperimen yang berkaitan sebelum menerbitkan hasilnya sendiri ketika dia menemui kertas Mendel, yang memiliki hasil yang serupa dengan hasilnya. Correns menuduh de Vries menggunakan istilah dari makalah Mendel tanpa mengkreditkannya atau mengakui keutamaannya. Pada masa yang sama ahli botani lain, Erich von Tschermak sedang bereksperimen dengan pembiakan kacang dan menghasilkan hasil seperti Mendel. Dia juga menemui kertas Mendel sambil mencari karya yang relevan. Dalam makalah berikutnya, de Vries memuji Mendel dan mengakui bahawa dia hanya memperluaskan karya sebelumnya. [19]

Setelah penemuan semula karya Mendel terjadi perselisihan antara William Bateson dan Pearson mengenai mekanisme keturunan, yang diselesaikan oleh Ronald Fisher dalam karyanya "The Correlation Between Relatives on the Supposition of Mendelian Inheritance".

Pada tahun 1910, Thomas Hunt Morgan menunjukkan bahawa gen berada pada kromosom tertentu. Dia kemudian menunjukkan bahawa gen menempati lokasi tertentu pada kromosom. Dengan pengetahuan ini, Alfred Sturtevant, ahli ruang terbang Morgan yang terkenal, menggunakan Drosophila melanogaster, memberikan peta kromosom pertama organisma biologi. Pada tahun 1928, Frederick Griffith menunjukkan bahawa gen dapat dipindahkan. Dalam eksperimen yang sekarang dikenali sebagai eksperimen Griffith, suntikan ke dalam tikus strain bakteria mematikan yang telah dibunuh secara panas memindahkan maklumat genetik ke strain bakteria yang sama, yang membunuh tikus.

Serangkaian penemuan berikutnya membawa kepada kesedaran beberapa dekad kemudian bahawa bahan genetik itu terbuat dari DNA (asid deoksiribonukleik) dan bukan, seperti yang dipercayai ramai pada masa itu, protein. Pada tahun 1941, George Wells Beadle dan Edward Lawrie Tatum menunjukkan bahawa mutasi pada gen menyebabkan kesalahan pada langkah-langkah tertentu dari jalur metabolik. Ini menunjukkan bahawa gen spesifik memberi kod untuk protein tertentu, yang membawa kepada hipotesis "satu gen, satu enzim". [20] Oswald Avery, Colin Munro MacLeod, dan Maclyn McCarty menunjukkan pada tahun 1944 bahawa DNA menyimpan maklumat gen tersebut. [21] Pada tahun 1952, Rosalind Franklin dan Raymond Gosling menghasilkan corak difraksi sinar-x yang sangat jelas yang menunjukkan bentuk heliks. Dengan menggunakan sinar-X dan maklumat yang sudah diketahui mengenai kimia DNA, James D. Watson dan Francis Crick menunjukkan struktur molekul DNA pada tahun 1953. [22] Bersama-sama, penemuan ini membentuk dogma pusat biologi molekul, yang menyatakan bahawa protein diterjemahkan dari RNA yang ditranskripsikan oleh DNA. Dogma ini sejak dulu terbukti mempunyai pengecualian, seperti transkripsi terbalik pada retrovirus.

Pada tahun 1972, Walter Fiers dan pasukannya di University of Ghent adalah yang pertama menentukan urutan gen: gen untuk protein lapisan bakteriofag MS2. [23] Richard J. Roberts dan Phillip Sharp mendapati pada tahun 1977 bahawa gen dapat dipisahkan menjadi segmen. Ini membawa kepada idea bahawa satu gen dapat membuat beberapa protein. Jujukan genom banyak organisma berjaya merumitkan definisi molekul gen. Secara khusus, gen tidak selalu duduk berdampingan pada DNA seperti manik diskrit. Sebaliknya, kawasan DNA yang menghasilkan protein yang berbeza mungkin tumpang tindih, sehingga muncul idea bahawa "gen adalah satu kontinum panjang". [24] [25] Pertama kali dihipotesiskan pada tahun 1986 oleh Walter Gilbert bahawa DNA atau protein tidak diperlukan dalam sistem primitif seperti tahap awal bumi jika RNA dapat berfungsi baik sebagai pemangkin maupun sebagai informasi genetik pemproses simpanan.

Kajian moden mengenai genetik pada tahap DNA dikenali sebagai genetik molekul dan sintesis genetik molekul dengan evolusi tradisional Darwin dikenali sebagai sintesis evolusi moden.


Para saintis hari menemui & # 8216 Rahsia Kehidupan & # 8217

Tempatnya: The Eagle, sebuah pub genial dan tempat makan tengah hari kegemaran untuk kakitangan, pelajar dan penyelidik yang bekerja di makmal Cavendish University of Cambridge & # 8217s di Free School Lane yang berdekatan.

Tarikh: 28 Februari 1953, hari di mana sejarah sebenar-benar-benar-baik dibuat.

Pub di Cambridge, England, tempat James Watson mengumumkan bahawa dia telah & # 8220mengetahui rahsia kehidupan. & # 8221

Dua lelaki memasuki pub yang bising untuk mengeluarkan lebih banyak bunyi. Yang pertama adalah ahli bakteriologi Amerika yang tinggi, geng, dan berusia 25 tahun dengan rambut tanpa rambut bernama James Watson. Yang kedua, Francis Crick, adalah seorang ahli fizik Britain berusia 37 tahun yang, menurut salah satu saingan saintifiknya, kelihatan seperti & # 8220a pembuat taruhan & # 8217s & # 8221

Dengan suara yang melambung dan keberanian muda, duo ganjil itu menyombongkan diri bahawa mereka, dalam kata-kata Francis Crick & # 8212 atau sekurang-kurangnya dalam ingatan James Watson mengingat kata-kata Francis Crick & # 8212 & # 8220Kami telah menemui rahsia kehidupan . & # 8221

Memang, mereka ada. Pada pagi itu, kedua-dua lelaki itu membuat struktur heliks berganda asid deoksiribonukleik, yang lebih dikenali oleh setiap pelajar kelas pertama sebagai DNA.

Ingatlah, mereka tidak menemui DNA. Kejayaan ilmiah itu sebenarnya dicapai pada tahun 1869 oleh Friedrich Miescher, seorang ahli kimia fisiologi yang bekerja di Basel, Switzerland. Miescher menetapkan bahawa DNA, asid nukleik yang terdapat dalam nukleus sel, terdiri daripada gula, asid fosforik, dan beberapa asas yang mengandungi nitrogen. Tetapi selama beberapa dekad, tidak ada yang tahu banyak tentang fungsinya yang tepat.

Pada tahun 1944, sekumpulan saintis, Oswald Avery, Colin Macleod, dan Maclyn McCarty, menentukan bahawa DNA adalah & # 8220prinsip transformasi, & # 8221 bahan yang membawa maklumat genetik. Walaupun begitu, masih banyak orang yang merasa bahawa komposisi kimia DNA terlalu mudah untuk membawa data yang kompleks dan sebaliknya berpendapat bahawa protein mesti mengandungi bahan genetik yang sebenarnya.

Membuktikan bagaimana ramuan kimia yang terkandung dalam DNA membawa sebilangan besar maklumat yang memerlukan penjelasan struktur sebenarnya, yang mengingatkan konsep lama berabad-abad dalam sejarah perubatan dan sains yang berterusan hingga ke hari ini: secara khusus, seseorang mesti menentukan bentuk unit biologi sebelum seseorang dapat mula memahami fungsinya.

Watson dan Crick dengan model DNA. Pasangan itu
difoto di Makmal Cavendish, University of Cambridge, UK, pada bulan Mei 1953.

Watson dan Crick bekerja dengan model tiga dimensi untuk membina semula molekul DNA, sama seperti seorang pelajar kolej menggunakan tongkat dan bola sial itu untuk menjejalkan ujian kimia organik.

Namun, hanya sejauh 50 batu, satu pasukan saintis di King & # 8217s College di London menggunakan teknik yang agak baru yang disebut kristalografi sinar-X untuk mengkaji DNA. Salah satunya, Rosalind Franklin, berjaya mengambil corak difraksi sinar-X dari sampel DNA yang menunjukkan bentuk salib atau heliks yang dapat dikenali dengan jelas. Tanpa diketahui oleh Franklin, salah seorang rakannya membiarkan Watson melihat gambar itu beberapa hari sebelumnya.

Gambar DNA Franklin & # 8217s secara eksperimen mengesahkan kebenaran model heliks berkembar teoretikal yang sedang dikembangkan Watson dan Crick. Sebagaimana Watson kemudiannya memikirkan pentingnya 28 Februari 1953: & # 8220Penemuan itu dibuat pada hari itu, tidak perlahan dalam seminggu. Mudah sekali seketika anda dapat menerangkan idea ini kepada sesiapa sahaja. Anda tidak perlu menjadi saintis berkuasa tinggi untuk melihat bagaimana bahan genetik disalin & # 8221.

Mereka selesai membina model mereka yang kini terkenal pada 7 Mac 1953.

Watson dan Crick menerbitkan penemuan mereka pada terbitan Nature, 25 April 1953. Ini adalah komunikasi ringkas yang membincangkan heliks ganda DNA dan menyarankan agar dua helai DNA membenarkannya membuat salinan yang sama. Tanpa mengira laporan & singkatnya, pengumuman itu mengubah dunia perubatan dan sains untuk selamanya.

Rosalind Franklin. Foto dari Arkib Henry Grant / Muzium London.

Tragisnya, pada tahun 1958 Rosalind Franklin meninggal kerana barah ovari. Dia berumur 37 tahun. Watson dan Crick, bersama dengan Maurice Wilkins (rakan sekerja Franklin & # 8217 yang menunjukkan data Crick), memenangi Hadiah Nobel untuk Perubatan atau Fisiologi pada tahun 1962. Tetapi kerana peraturan Hadiah menghalangnya daripada diberikan selepas kematian, Franklin tidak menerima pujian dia begitu kaya sehingga bertahun-tahun setelah kematiannya.

Dalam memoarnya pada tahun 1968, & # 8220 The Double Helix, & # 8221 James Watson membincangkan persaingannya yang kurang baik dengan Rosalind Franklin dan juga penghargaan yang dia dapat untuk memperoleh hasil kerjanya yang cemerlang. Mungkin gagah, tetapi kreditnya adalah satu dolar pendek dan beberapa hari sudah terlambat.

28 Februari 1953, adalah hari penting dalam sejarah manusia, perubatan dan sains serta momen transformatif dalam kehidupan Watson dan Crick. Malangnya, baru sehari di makmal untuk Rosalind Franklin yang tidak dikenali.

Dr. Howard Markel adalah pengarah Pusat Sejarah Perubatan dan George E. Wantz Profesor Sejarah Perubatan di Universiti Michigan.

Dia adalah pengarang atau penyunting 10 buku, termasuk & # 8220Kuarantin! Imigran Yahudi Eropah Timur dan New York City Epidemi tahun 1892, & # 8221 & # 8220Ketika Perjalanan Kuman: Enam Epidemi Utama yang Menyerang Amerika Sejak 1900 dan Ketakutan Mereka Melancarkan & # 8221 dan & # 8220Anatomi Ketagihan: Sigmund Freud, William Halsted, dan Miracle Drug Cocaine. & # 8221

Kandungan Berkaitan

Adakah anda mempunyai soalan untuk Dr. Markel tentang bagaimana aspek perubatan moden muncul? Hantarkan mereka kepada kami di [email protected]


28 Februari: Para Saintis Menemui Double Helix

Tempat itu: The Eagle, sebuah pub genial dan tempat makan tengah hari kegemaran untuk kakitangan, pelajar dan penyelidik yang bekerja di makmal Cavendish University of Cambridge & # 39 di Free School Lane yang berdekatan.

Tarikh: 28 Februari 1953, hari di mana sejarah sebenar, jujur-untuk-kebaikan dibuat.

Dua lelaki memasuki pub yang bising untuk menimbulkan lebih banyak bunyi. Yang pertama adalah ahli bakteriologi Amerika yang tinggi, geng, dan berusia 25 tahun dengan rambut tanpa rambut bernama James Watson. Yang kedua, Francis Crick, adalah seorang ahli fizik Britain berusia 37 tahun yang, menurut salah satu saingan saintifiknya, kelihatan seperti & # 39; pembuat buku kuota & quot

With booming voices and youthful bravado, the odd duo bragged that they, in the words of Francis Crick -- or at least in the memory of James Watson recalling the words of Francis Crick -- "We have discovered the secret of life."

Indeed, they had. That very morning, the two men worked out the double helix structure of deoxyribonucleic acid, better known to every first-grader as DNA.

Mind you, they did not discover DNA. That scientific feat was actually accomplished in 1869 by Friedrich Miescher, a physiological chemist working in Basel, Switzerland. Miescher determined that DNA, a nucleic acid found in the cell's nucleus, was comprised of sugar, phosphoric acid, and several nitrogen containing bases. But for decades, no one quite knew much about its precise function.

In 1944, a trio of scientists, Oswald Avery, Colin Macleod, and Maclyn McCarty, determined that DNA was the "transforming principle," the substance that carries genetic information. Nevertheless, there remained many naysayers who felt that the chemical composition of DNA was far too simple to carry such complex data and, instead, argued that proteins must contain the true genetic material.

Proving how the simple brew of chemicals contained in DNA carried such an array of information required an elucidation of its actual structure, echoing a centuries' old concept in the history of medicine and science that continues to this very day: specifically, one must determine the form of a biological unit before one can begin to understand its function.

Watson and Crick worked with three-dimensional models to re-construct the DNA molecule, much as a college student uses those pesky sticks and balls to cram for an organic chemistry exam.

Only 50 miles away, however, a team of scientists at King's College in London was using a relatively new technique called X-ray crystallography to study DNA. One of them, Rosalind Franklin, succeeded in taking an X-ray diffraction pattern from a sample of DNA that showed a clearly recognizable cross or helical shape. Unbeknownst to Franklin, one of her colleagues let Watson see the image a few days earlier.

Franklin's DNA picture experimentally confirmed the correctness of the theoretical double helical model Watson and Crick were developing. As Watson later reflected on the importance of Feb. 28, 1953: "The discovery was made on that day, not slowly over the course of the week. It was simple instantly you could explain this idea to anyone. You did not have to be a high-powered scientist to see how the genetic material was copied".

They finished building their now-famous model on March 7, 1953.

Watson and Crick published their findings in the April 25, 1953, issue of Nature. It was a brief communication that discussed the double helix of DNA and suggested that the two strands of DNA allowed it to create identical copies of itself. Regardless of the report's brevity, the announcement changed the world of medicine and science forever.

Tragically, in 1958 Rosalind Franklin died of ovarian cancer. She was 37 years old. Watson and Crick, along with Maurice Wilkins (the colleague of Franklin's who showed Crick her data), won the Nobel Prize for Medicine or Physiology in 1962. But because the Prize rules prevent it from being awarded posthumously, Franklin did not receive the credit she so richly deserved until years after her death.

In his 1968 memoir, "The Double Helix," James Watson discusses his less-than-gentlemanly rivalry with Rosalind Franklin as well the appreciation he came to acquire for her brilliant work. Gallant, perhaps, but the credit was a dollar short and quite a few days too late.

Feb. 28, 1953, was a landmark day in human history, medicine and science as well as a transformative moment in the lives of Watson and Crick. Sadly, it was just another day in the laboratory for the unsung Rosalind Franklin.

Dr. Howard Markel is the director of the Center for the History of Medicine and the George E. Wantz Distinguished Professor of the History of Medicine at the University of Michigan.

He is the author or editor of 10 books, including "Quarantine! East European Jewish Immigrants and the New York City Epidemics of 1892," "When Germs Travel: Six Major Epidemics That Have Invaded America Since 1900 and the Fears They Have Unleashed" and "An Anatomy of Addiction: Sigmund Freud, William Halsted, and the Miracle Drug Cocaine."

This article, reprinted with permission from PBS Newshour, was originally published on February 28, 2013.


Tonton videonya: Membuat Model DNA