Francis Crick: Co-Discoverer Van Double Double Helix Van Dna

{h1}

Francis cricks werk ontsloot het geheim van hoe genetisch materiaal wordt doorgegeven van ouder op kind.

Francis Crick was een pionier moleculair bioloog die samen met James Watson en Maurice Wilkins de dubbele helix-structuur van het DNA-molecuul heeft ontdekt. Het trio won de Nobelprijs voor de geneeskunde in 1962 voor hun werk.

Vroege leven

Francis Harry Compton Crick werd geboren op 8 juni 1916. Zijn vader, Harry, was manager van een fabriek die schoenen en laarzen produceerde. Zijn moeder, Annie, was een onderwijzeres. Francis ging naar Northampton Grammar School, waar hij kennismaakte met de elementaire natuurkunde en scheikunde. Op jonge leeftijd probeerde hij (zonder succes) synthetische zijde te produceren in het laboratorium.

Als tiener won hij een studiebeurs voor Mill Hill School, een privéschool voor jongens in Noord-Londen. Later zei hij dat hij zich zichzelf niet kon herinneren als 'uitzonderlijk vroegrijp', maar hij herinnerde zich dat hij zelf Mendellian Genetics studeerde. Het interesseerde hem en werd op dat moment niet op school onderwezen.

Hij behaalde in 1937 een bachelor in natuurkunde aan de Universiteit van Londen voordat de Tweede Wereldoorlog zijn studies onderbrak. Tijdens de oorlog werkte hij voor de Britse Admiraliteit bij het helpen ontwikkelen van magnetische en akoestische mijnen.

Roddel test

Voortzetting van zijn werk in de natuurkunde na de oorlog bleek onbevredigend. Crick besloot om wat hij noemde de "roddeltest" toe te passen om zijn toekomst te bepalen. Crick vond dat wetenschappelijk inzicht en nieuwe ontdekkingen alleen tot stand konden komen als iemands nieuwsgierigheid en toewijding werden gewekt door gepassioneerde interesse in een onderwerp of vraag. Hij redeneerde dat de onderwerpen waar iemand het meest over spreekt, de sleutel zijn om de ware interesses van dat individu te identificeren.

Crick ontdekte dat zijn gesprekken werden gedomineerd door twee onderwerpen. Hij hield ervan om over de menselijke geest en bewustzijn te praten, en over een boek dat hij net had gelezen. "What is Life? The Physical Aspects of the Living Cell," door Erwin Schrödinger, stelde een vraag die Crick fascinerend vond: "Hoe kunnen de gebeurtenissen van ruimte en tijd die plaatsvinden in het levende organisme worden verklaard door natuurkunde en scheikunde? " Crick besloot dat zijn achtergrond in de natuurkunde hem had voorbereid om deze vraag te helpen beantwoorden.

Bij gebrek aan ervaring in de biologische wetenschappen wist Crick dat hij training nodig had. Daarom ging hij werken bij Strangeways, een weefselkweeklaboratorium dat verbonden is aan de universiteit van Cambridge. Hij bracht de volgende twee jaar door met bekende methoden van fysische wetenschap, zoals kwantitatieve analyse en kwantummechanica, om een ​​onbekend onderwerp te bestuderen - het cytoplasma in cellen. In 1949 vervoegde hij de eenheid Medical Research Council van het Cavendish Laboratory in Londen, waar hij zijn doctoraatsonderzoek startte met behulp van röntgendiffractie om de structuur van eiwitten te bestuderen. Daar ontmoette hij een jonge Amerikaan, James Watson.

Destijds was er weinig bekend over de fysische en chemische processen van erfelijkheid. Hershey en Chase hadden aangetoond dat DNA, een molecuul dat in de kern van levende cellen wordt gevonden, verantwoordelijk was voor de overdracht van erfelijke informatie tijdens de vorming van nieuwe cellen. Wat niet werd begrepen, was hoe dit proces werkte. Hoe is de informatie gekopieerd van bovenliggende cellen naar dochtercellen? Hoe gebruikt een cel deze informatie om de eiwitten te bouwen en de andere functies uit te voeren die nodig zijn voor het leven? Crick en Watson waren van mening dat het begrijpen van de driedimensionale structuur van het DNA-molecuul zou helpen om deze vragen te beantwoorden. Ze besloten om een ​​visueel model te bouwen om het DNA van de moleculaire geometrie te helpen begrijpen.

Het was bekend dat DNA een "ruggengraat" is, bestaande uit herhalende suiker / fosfaateenheden en vier stikstofbasen (adenine, cytosine, thymine en guanine), maar hoe waren deze geschikt? Waren er twee of drie strengen die het molecuul vormden? Waren de stikstofbases aan de buiten- of binnenkant van de draden geconfigureerd? Crick en Watson presenteerden hun eerste model, dat een driestrengige configuratie gebruikte met de basis aan de buitenkant. Ze combineerden bijpassende stikstofbasen (bijvoorbeeld paring van adenine en adenine of thymine en thymine). Wetenschappers, waaronder een jonge vrouw genaamd Rosalind Franklin, waren hard in hun kritiek. Het model was onwerkbaar; het beantwoordde geen van de vragen over hoe DNA genetische informatie kon coderen of kopiëren.

Rond deze tijd kwamen Crick en Watson twee belangrijke stukjes informatie tegen. Jerry Donohue, een apotheker die uit de VS kwam, wees erop dat de configuratie voor thymine en guanine die ze in hun modellen gebruikten onjuist was. Toen Watson de juiste informatie over chemische bindingen gebruikte om nieuwe kartonnen modellen van elke stikstofbasis te maken, deed hij een spannende ontdekking. Met behulp van de nieuwe vormen was het duidelijk dat de adeninebasen perfect bij thymine zouden passen en cytosine bij guanine zou passen. Rond dezelfde tijd werd Watson Rosalind Franklin's röntgenfoto van DNA getoond, waarvan hij zich realiseerde dat het aanwijzingen gaf dat het DNA-molecuul dubbelstrengs was en dat de stikstofbasen in de suiker / fosfaatruggen moeten worden geplaatst, zoals sporten binnen een ladder.

Crick begreep onmiddellijk de implicaties van het nieuwe model. Als de zwakke waterstofbruggen die het basenpaar "sporten" van de ladder bevatten waren verbroken, dan kon elke helft van de "ladder" dienen als een sjabloon voor het repliceren van de informatie gecodeerd door de volgorde van stikstofbasen. De complementaire paring van adenine met thymine en cytosine met guanine legde uit hoe nauwkeurige informatie kon worden gerepliceerd elke keer dat een cel zich verdeelt. Het koppelen van de basen toonde ook hoe het molecuul in een helixvorm was gedraaid.Op 28 februari 1953 fascineerde Crick andere wetenschappers die voor de avond bijeen waren in een plaatselijke pub door aan te kondigen dat hij en Watson 'het geheim van het leven' hadden gevonden. Ze presenteerden hun bevindingen in het tijdschrift Nature, gepubliceerd op 30 mei 1953.

RNA bestuderen

Crick's belangrijkste werk in de jaren 1950 en 1960 betrof de manier waarop de informatie in het DNA door de cel wordt gebruikt om de duizenden eiwitten te vormen die nodig zijn voor het leven. Halverwege de late jaren vijftig werkte Crick met een nieuw team van wetenschappers om te ontdekken hoe informatie uit DNA, opgeslagen in de kern van de cel, kon worden overgebracht op ribosomen in het cytoplasma, waar eiwitten worden gesynthetiseerd. Crick en anderen vermoedden dat ribosomaal RNA (rRNA) de boodschapper was die verantwoordelijk was; een idee dat later niet klopte.

Significante hoeveelheden RNA waren gevonden in ribosomen en sommige RNA was aanwezig in de kern, maar er waren problemen. Strengen van rRNA waren vrij kort, terwijl de reeksen aminozuren die verschillende typen eiwitten vormen, erg lang kunnen zijn. Ten tweede, de hoeveelheid ribosomaal RNA gevonden in de cellen van verschillende soorten was constant, terwijl de hoeveelheid DNA verschilt tussen soorten. Crick, in samenwerking met Sydney Brenner, ontdekte dat een ander type RNA (genaamd boodschapper-RNA) een tijdelijke kopie vormt van een deel van de DNA-template in de kern en deze kopie naar het ribosoom transporteert. Ribosomaal RNA "leest" de code, en een derde type RNA (transfer RNA) beweegt door de cel en vindt de juiste aminozuren en brengt ze naar het ribosoom om te worden geassembleerd tot eiwitten.

Crick richtte vervolgens zijn aandacht op het ontdekken hoe slechts vier stikstofbasen mogelijk konden coderen voor de 20 aminozuren die de bouwstenen van eiwitten zijn. Het was duidelijk dat groepen basen samen moesten worden "gelezen" om voor elk type aminozuur te coderen.

Het probleem was wiskunde. Het lezen van de genetische code in groepen van twee betekende dat er slechts 16 mogelijke combinaties (4x4) waren. Als het ribosoom de code echter in groepen van drie basen las, waren er 64 mogelijke combinaties (4x4x4) en slechts 20 aminozuren. Seymor Benzer bedacht de term "codon" om een ​​groep van drie basen in het ribosoom en "anitcodon" voor de overeenkomstige basen op het transfer-RNA te betekenen.

Crick stelde de hypothese dat transfer RNA een groep basen aan één uiteinde had die "inplugden" met een overeenkomstige groep op het ribosoom. Het transfer-RNA zou aan het ene uiteinde een aminozuur opnemen en het naar het ribosoom transporteren. Een groep van basen aan het andere einde van het transfer-RNA zou "in een overeenkomstige groep van drie basen" op het ribosoom "inpluggen". Het ribosoom zou dan de aminozuren in een eiwitketen binden.

In 1961 stelde Crick een experiment voor dat aantoont dat transfer-RNA in groepen van drie "gelezen" moest worden. Samen met Brenner en Leslie Barnett introduceerde hij een mutageen die een base kon toevoegen of verwijderen van de boodschapper-RNA-kopie van de DNA-informatie. Eiwitten gesynthetiseerd uit de veranderde code werden vervormd vanaf het punt waar de toevoeging of deletie plaatsvond. Veranderde eiwitten waren in het algemeen niet-functioneel.

Crick legde uit dat het een zin was die bestond uit drie letterwoorden waarin een letter werd gewijzigd. Alles na de wijziging zou wartaal zijn.

De volgende zin is bijvoorbeeld logisch: De dikke kat at de grote rat.

Het verwijderen van een letter veroorzaakt een "faseverschuiving" in alle volgende woorden.

De resulterende zin zou onherkenbaar zijn: D at at t at heb igr at

In de jaren zestig werkte Crick met verschillende onderzoeksteams. Een belangrijk project "loste de genetische code op", wat aantoont dat veel aminozuren gecodeerd zijn door meer dan één codon. (Het aminozuur Leucine kan bijvoorbeeld worden gecodeerd door zes verschillende codons.) Crick hielp ook bij het identificeren van de "start" - en "stop" -codons die het ribosoom informeren wanneer ze moeten stoppen met het toevoegen van aminozuren aan een eiwitketen en een nieuwe reeks beginnen. Hij werd bekend om zijn vermogen om met veel verschillende mensen te werken; leidende collega's in het vormen van effectieve onderzoeksteams. Anderen respecteerden enorm de breedte en diepte van zijn kennis en zijn vermogen om informatie uit vele bronnen te correleren en bruikbare theorieën te formuleren.

In 1966 verschoof Crick zijn onderzoek naar bredere vragen. Hij wilde weten hoe genen de celdeling, celdifferentiatie en orgaangroei beheersen. Samen met de teams van onderzoekers die hij leidde, vormde zijn werk de basis voor de moderne ontwikkelingsbiologie, die tegenwoordig een van de meest productieve onderzoeksgebieden is.

In de jaren 1970 verschoof de focus van Crick opnieuw. Deze keer wendde hij zich tot de tweede van de twee passies die hij had onthuld toen hij de 'roddeltest' toepaste aan het begin van zijn carrière. Hoe worden de menselijke geest en het menselijke bewustzijn verklaard door de fysieke en chemische processen in de hersenen? Tijdens deze periode las Crick uitgebreid over nieuwe ontdekkingen op het gebied van neurobiologie en ontwikkelde verschillende belangrijke theorieën.

Met name is hij verantwoordelijk voor het idee van 'attentional bias'. Aandacht vooroordeel is hoe de hersenen sensorische input over grootte, vorm, kleur, beweging, enz. Screenen, waardoor formatie een concept en label wordt voor een object of gebeurtenis terwijl sensorische overbelasting wordt vermeden door irrelevante informatie. Een andere van de theorieën van Crick was dat REM-slaap en -dromen het 'huisreinigings'-mechanisme van de hersenen zijn om niet-relevant geheugen te verwijderen en het behoud van het functionele geheugen te verbeteren.

Crick bleef gedurende de jaren '80 en '90 werken op het gebied van neurobiologie. Hij publiceerde in 1981 een boek 'Leven zelf' over evolutie en de mogelijkheid dat micro-organismen die verantwoordelijk zijn voor het eerste leven op aarde 'gezaaid' werden door intelligentie uit de ruimte.In 1994 legde een ander boek, "The Astonishing Hypothesis", zijn onderzoek in de neurobiologie uit en zijn overtuiging dat "onze geest - het gedrag van onze hersenen - volledig kan worden verklaard door de interactie van zenuwcellen (en andere cellen) zonder oorzaak door een buiten de vitale kracht. " Hoewel hij een atheïst was, was hij eerlijk genoeg om toe te geven dat: "Ik heb nog geen enkele theorie die zowel nieuw is als de vele niet-verbonden experimentele feiten (over de menselijke geest) op een overtuigende manier uitlegt." Hij werkte aan een ander neurobiologisch boek met Christof Koch tot een paar dagen voor zijn dood door darmkanker op 28 juli 2004.


Video Supplement: The DNA Double Helix Discovery — HHMI BioInteractive Video.




Onderzoek


Spartacus: Geschiedenis Van Gladiator Revolt-Leider
Spartacus: Geschiedenis Van Gladiator Revolt-Leider

Het Oude Menselijke Offer Had Een Gruwelijke Rol Bij Het Creëren Van Hiërarchieën
Het Oude Menselijke Offer Had Een Gruwelijke Rol Bij Het Creëren Van Hiërarchieën

Science Nieuws


Bright Purple Crab Ontdekt In Filipijnen
Bright Purple Crab Ontdekt In Filipijnen

Female Beetle Kan Het Geslacht Van Een Nakomeling Manipuleren
Female Beetle Kan Het Geslacht Van Een Nakomeling Manipuleren

Raar Orgel Laat Koala'S Klinken Als Kikkers Braken
Raar Orgel Laat Koala'S Klinken Als Kikkers Braken

Ggo'S: Feiten Over Genetisch Gemodificeerd Voedsel
Ggo'S: Feiten Over Genetisch Gemodificeerd Voedsel

Geslacht Met 2 Partners Vóór Het Huwelijk Verhoogt Echtscheidingsrisico
Geslacht Met 2 Partners Vóór Het Huwelijk Verhoogt Echtscheidingsrisico


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com