Molecular Structure of Nucleic Acids

Molecular structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid – artykuł autorstwa Jamesa D. Watsona i Francisa Cricka, opublikowany w Nature 25 kwietnia 1953 roku. Była to pierwsza publikacja opisująca odkrycie struktury podwójnej helisy DNA.

Praca Watsona i Cricka była krótkim doniesieniem, opisującym wnioski płynące z analizy obrazów krystalograficznych sodowej soli DNA. Większość danych na których się oparli pochodziła od Maurice'a Wilkinsa i Rosalind Franklin z King's College w Londynie (Crick i Watson podziękowali im w ostatnim akapicie artykułu). Najważniejsze obserwacje Wilkinsa, Franklin i ich współpracowników opublikowano w tym samym numerze „Nature”. Watson i Crick z doświadczeń Erwina Chargaffa dowodzących stałych proporcji zasad azotowych w DNA wywnioskowali, że zasady tworzą pary (adenina-tymina, guanina-cytozyna), a wysokiej rozdzielczości fotografie dyfrakcji promieni X na kryształach sodowej soli DNA prawidłowo zinterpretowali jako dowody na helikalną naturę cząsteczki DNA. Obok odkrycia alfa-helisy białka przez Paulinga, uczonych zainspirował helikalny model DNA zaproponowany przez Svena Furberga; w tym błędnym modelu zasady zostały umieszczone na zewnątrz cząsteczki DNA, a nie prawidłowo, do wewnątrz.

Francis Harry Compton Crick (ur. 8 czerwca 1916 roku w Northampton, Anglia, Wielka Brytania, zm. 28 lipca 2004, w San Diego, Kalifornia, Stany Zjednoczone) – angielski biochemik, genetyk i biolog molekularny, który wraz z Jamesem D. Watsonem i Rosalindą Franklin odkrył strukturę molekularną kwasu deoksyrybonukleinowego DNA. Pracownik naukowy Laboratorium Biologii Molekularnej na Uniwersytecie Cambridge, członek Towarzystwa Królewskiego w Londynie.

Albert Einstein (wym. [ˈalbɐt ˈaɪ̯nʃtaɪ̯n] ?/i) (ur. 14 marca 1879 r. w Ulm w Niemczech, zm. 18 kwietnia 1955 r. w Princeton w USA) – jeden z największych fizyków-teoretyków XX wieku, twórca ogólnej i szczególnej teorii względności, współtwórca korpuskularno-falowej teorii światła, odkrywca emisji wymuszonej. Laureat Nagrody Nobla za wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego. Opublikował ponad 450 prac, w tym ponad 300 naukowych. Wniósł też swój wkład do rozwoju filozofii nauki.

Uczeni zdecydowali się na publikację, ponieważ badania nad strukturą DNA prowadził równocześnie Linus Pauling z California Institute of Technology. Pauling wcześniej uprzedził zespół z Cavendish Laboratory w odkryciu struktury helisy alfa białka. Opublikował też błędną pracę w której postulował istnienie potrójnej helisy DNA; Crick i Watson, podobnie jak szef Cavendish Laboratory, Sir William Lawrence Bragg, byli zdania, że Pauling jest blisko odkrycia dokonanego przez Cricka i Watsona. Uczeni zapowiedzieli rozwinięcie hipotezy i rok później w publikacji na łamach „Proceedings of the Royal Society” struktura podwójnej helisy oraz wnioski płynące z reguły parowania zasad zostały szerzej omówione.

Kwas deoksyrybonukleinowy (dawn. kwas dezoksyrybonukleinowy), w skrócie DNA (od ang. Deoxyribonucleic acid) – wielkocząsteczkowy organiczny związek chemiczny należący do kwasów nukleinowych. Występuje w chromosomach i pełni rolę nośnika informacji genetycznej organizmów żywych.

Nature – jedno z najstarszych i najbardziej prestiżowych . Aktualnie wydawcą „Nature” jest firma Nature Publishing Group, należąca do brytyjskiego wydawnictwa Macmillan Publishers. Oprócz „Nature” wydaje ona także miesięczniki naukowe, prowadzi serwis internetowy news@nature.com oraz serwis rekrutacyjny Nature Jobs.

Aby zastrzec swoje pierwszeństwo w odkryciu znaczących implikacji dokonanego przez nich odkrycia pod koniec artykułu zamieścili słynne zdanie:

It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.
(Nie uszło naszej uwadze, że zaproponowane przez nas specyficzne parowanie [zasad] natychmiast sugeruje możliwy mechanizm kopiowania materiału genetycznego)

Rosalind Elsie Franklin (ur. 25 lipca 1920 w Notting Hill, zm. 16 kwietnia 1958 w Chelsea) – brytyjska biolożka i genetyczka, współodkrywczyni podwójnej helisy DNA, doktor na Uniwersytecie Cambridge.

Tymina - 5-metylo-2,4-dioksypirymidyna - C5H6N2O2 - jest jedną z podstawowych części DNA. Tymina (T) łączy się z adeniną (A) w DNA a w RNA zastąpiona jest uracylem (U).

Historię dwuletnich badań prowadzonych w Cavendish Laboratory i współpracy z Wilkinsem i Franklin obaj autorzy pracy przedstawili w autobiograficznych książkach. Pierwszy dokonał tego James D. Watson w The Double Helix (wydanie polskie Podwójna helisa) z 1968 roku; Francis Crick swoje spojrzenie na odkrycie zawarł w książce What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery.

James Dewey Watson (ur. 6 kwietnia 1928 w Chicago, Illinois, USA), genetyk i biochemik amerykański. W marcu 1953, mając 25 lat, wraz z F.H.C. Crickiem i Rosalind Franklin, opracował w Laboratorium Cavendisha model budowy przestrzennej podwójnej helisy DNA, za co, wraz z Crickiem i M.H.F. Wilkinsem, otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii za rok 1962. W czerwcu 2008 odwiedził Polskę.

Podwójna helisa – model struktury DNA w postaci podwójnej helisy zaproponowany w 1953 przez Jamesa D. Watsona i Francisa H. C. Cricka, oparty na pracach Rosalindy Franklin, za który w 1962 roku zostali uhonorowani Nagrodą Nobla z dziedziny medycyny i fizjologii. Praca została opublikowana dnia 25 kwietnia 1953 roku w jednym z najbardziej prestiżowych czasopism naukowych – Nature.

Praca Watsona i Cricka jest jedną z najczęściej cytowanych prac naukowych na świecie. Liczba cytowań przewyższa m.in. liczbę cytowań artykułu Alberta Einsteina z 1905 roku. W oparciu o Science Citation Index podano, że między 1961 a 2002 rokiem praca Watsona i Cricka była cytowana 2 061 razy, co daje średnio 49 cytowań rocznie. Autorzy pracy wskazali na bardzo niski wskaźnik „autocytowań” (ang. self-citations) – Watson i Crick tylko dwukrotnie powoływali się na swój artykuł z 1953 roku, podczas gdy normą jest 10% wskaźnik w przypadku prac innych naukowców.

Science Citation Index - Indeks cytowań wydawany przez Institute for Scientific Information, należący do Thomson Reuters. Indeks został opracowany w 1960 przez Eugena Garfielda.

California Institute of Technology (skrót Caltech) – jedna z najlepszych prywatnych uczelni w Stanach Zjednoczonych, położona w Pasadenie w Kalifornii na przedmieściach Los Angeles.

Przypisy

Franklin R, Gosling RG. Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate. „Nature”. 171, s. 740-741, 1953.
Wilkins MHF, Stokes AR, Wilson HR. Molecular Structure of Deoxypentose Nucleic Acids. „Nature”. 171, s. 738-740, 1953.
Furberg S. „Acta Chem Scand”. 6. 634, 1952.
Pauling L, Corey RB. „Nature”. 171. 346, 1953.
Pauling L, Corey RB. „Proc US Nat Acad Sci”. 39. 84, 1953.
Crick F: What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery. New York: Basic Books, 1988.
Albert Einstein. Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?. „Annalen der Physik”. 18, s. 639-641, 1905. [dostęp 2008-02-18].
Ahmed T, Johnson B, Oppenheim C, Peck C. Highly cited old papers and the reasons why they continue to be cited. Part II. The 1953 Watson and Crick article on the structure of DNA. Scientometrics 61, No. 2 (2004)147-156
Snyder, H, Bonzi, S (1998), Patterns of self-citation across disciplines (1980-1989). Journal of Information Science, 24 (6), 431-435.

Bibliografia

Crick F. The double heilix: a personal view. „Nature”. 248, s. 766-769, 1974.

Linki zewnętrzne

Annotated version of Watson and Crick paper. [dostęp 17 sierpnia 2007].

Molecular Structure of Nucleic Acids - A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid - oryginalna praca J. Watsona i F. Cricka w Nature (PDF). [dostęp 27 października 2007].

Double Helix - 50 years of DNA