DNA ja Nobel-palkinto: The History of the Discovery of the DNA Structure

00:00:06.06Nimeni on Erling Norrby, ja olen koulutukseltani virologi,
00:00:11.29ja olen opettanut viruksista lääketieteellisessä
00:00:16.10mutta minulla on myös ylimmät hallinnolliset tehtävät
00:00:00:19.27kummassakin Karoliinisessa instituutissa, Tukholman lääketieteellisessä tiedekunnassa,
00:00:23.16ja Ruotsin kuninkaallisessa tiedeakatemiassa Tukholmassa.
00:00:27.02Ja tarina, josta aion kertoa teille, on
00:00:00:31.21DNA:n rakenteen löytäminen.
00:00:34.01Ja ne teistä kuulijoista, jotka ovat hieman nuorempia, ajattelisivat, että
00:00:38.19Mutta DNA:n rakenne… se on ollut tiedossa ikuisesti.
00:00:42.06Mutta näin ei ole.
00:00:43.11Siten rakenne todella löydettiin, ja sen seurauksena
00:00:00:49.07 alettiin myös ymmärtää sitä valtavaa vaikutusta
00:00:00:52.06joka tällä molekyylillä oli.
00:00:00:53.23Ennen tätä löytöä sitä ei tunnettu. Itse asiassa oli käyty huomattavaa keskustelua
00:00:00:58.21 proteiinien ja nukleiinihappojen suhteellisesta roolista,
00:01:04.11ja pääpaino oli proteiineilla, koska proteiineissa
00:01:07.11on paljon enemmän moninaisuutta, 20 aminohappoa, joita voitiin varioida loputtomiin.
00:01:11.17Niin taas dna oli melko tylsä molekyyli, jossa oli vain neljä nukleotidia
00:01:01:16.
00:01:23.13ja oli myös joitakin virheellisiä tietoja, jotka viittasivat siihen, että neljän emäksen suhteellinen edustus
00:01:23.13oli melko vakio DNA:n eri lajeissa/lajeissa.
00:01:28.10Miten siis tämä löytö tehtiin?
00:01:31.09Noh, tapahtui niin, että 1940-luvulla
00:01:36.20fysiikan alan kehitys oli ollut hyvin, hyvin voimakasta,
00:01:40.10ja fyysikot ajattelivat, että heillä voisi olla jotain annettavaa biologian alalle.
00:01:01:45.01Siten monet fyysikot kouluttautuivat ymmärtämään biologian suuria kysymyksiä tuohon aikaan,
00:01:53.12ja he alkoivat tutkia biologisia ilmiöitä.
00:01:57.02Englannissa Medical Research Council päätti todella panostaa siihen
00:02:02.21kannustaakseen fyysikoita tutkimaan biologisia ilmiöitä.
00:02:02:06.02Ja perustettiin kaksi keskusta.
00:02:09.00 Toinen oli Cambridgen Cavendish-laboratoriossa,
00:02:12.16ja sitä johti Lawrence Bragg.
00:02:15.10Hänestä tuli sen laitoksen johtaja 1930-luvun alussa.
00:02:20.01Ja toinen oli King’s Collegessa Lontoossa.
00:02:26.10Ja siellä johtajana oli John Randall
00:02:31.04joka oli sodan aikana tehnyt… (Hän oli fyysikko)
00:02:36.11teki erittäin tärkeän panoksen RADARin
00:02:42.02 kehittämiseen, joka oli hyvin kriittinen toisen maailmansodan lopputuloksen ratkaisemisessa.
00:02:46.24Mutta näiden kahden eri laboratorion välillä oli eräänlainen herrasmiessopimus,
00:02:53.02ja sitä tuki myös Medical Research Council,
00:02:56.18 nimittäin se, että Cambridgessä tutkitaan proteiinien rakennetta,
00:03:00.09ja että King’s Collegessa haluttiin tutkia muitakin rakenteita,
00:03:03.07 mukaan lukien nukleiinihappoja.
00:03:05.02Ja Cavendishin laboratorion kaksi johtavaa hahmoa olivat Max Perutz ja John Kendrew.
00:03:12.11He olivat kiteentekijöitä, jotka todella ryhtyivät lähes mahdottomaan projektiin,
00:03:21.16 nimittäin tutkimaan hyvin valtavia molekyylejä, jotka olivat monimutkaisia,
00:03:27.
00:03:31.11Mutta he aloittivat tämän 30-luvun alussa,
00:03:34.09ja sitten he kehittivät tätä tekniikkaa askel askeleelta,
00:03:40.00mennessä 1950-luvulle, ja sitten myöhemmin 50-luvulla tulivat paljon paremmat tietokoneet.
00:03:46.19Ja on korostettava, että mahdollisuus
00:03:49.20 käsitellä valtavia tietomääriä auttoi tässä analyysissä.
00:03:54.22Ja lopulta onnistuttiin määrittelemään hyvin monimutkaisten
00:03:59.24proteiinirakenteiden, kuten hemoglobiinin ja myoglobiinin, kolmiulotteinen rakenne.
00:04:03.11Se oli siis proteiinitutkimusta.
00:04:05.16Mutta King’s Collegessa oli henkilö nimeltä Maurice Wilkins,
00:04:12.22joka oli liittynyt Randalliin jo ennen kuin hän tuli King’s Collegeen
00:04:18.02Skotlannin St. Andrew’sissa.
00:04:20.17Ja hän yritti tutkia nukleiinihappoja.
00:04:23.25Tammikuussa 1951 hänen seuraansa liittyi Rosalind Franklin
00:04:30.22niminen naistutkija, joka tuli Ranskasta, jossa hän tutkii epäorgaanisia hiiliyhdisteitä.
00:04:37.08Hänellä oli hyvin vähän tietoa biologiasta.
00:04:41.20Ja hänelle annettiin tämä tehtävä auttaa tai tutkia DNA:ta,
00:04:47.06ja sitten hän ajatteli, että tehtävä oli tehdä se omalla vastuullaan.
00:04:51.23Wilkins ajatteli, että heidän pitäisi tehdä se yhteistyönä.
00:04:55.05Mutta he eivät koskaan kehittäneet yhteistyötä näiden kahden henkilön välillä.
00:04:58.24Ja on olemassa hyvin erikoisia tarinoita siitä, miten he kumpikin heistä,
00:05:06.17yritti lähestyä tätä ongelmaa.
00:05:09.03Mikä todella käänsi koko jutun, oli se, kun syksyllä 1950,
00:05:16.00Jim Watson tuli Cambridgeen.
00:05:19.23On pitkä tarina siitä, miksi hän päätyi sinne, koska hän oli stipendiaattina Tanskassa.
00:05:23.05Mutta hän oli tyytymätön siihen, ja hänellä oli tämä idea
00:05:26.27että hän ajatteli, että DNA:lla oli jotain tekemistä perintöaineksen kanssa.
00:05:31.09Ja se oli hänelle vähän pakkomielle.
00:05:33.02Ja sitten hän oli vuonna 1950, hän oli Napolissa ja kuuli
00:05:38.06 Wilkinsin luennon yrityksistä tutkia DNA:n rakennetta
00:05:43.15kristallografisen analyysin avulla, ja se vakuutti hänet entisestään siitä, että tämä oli oikea asia.
00:05:51.07Mutta hän ei ollut tyytyväinen aikaansa Tanskassa,
00:05:55.05siten mentoreidensa avustuksella hän pääsi siirtymään Cavendishin laboratorioihin.
00:06:01.11Ja kenet hän tapasi siellä?
00:06:04.03Hän tapasi Francis Crickin. Francis Crick oli noin 12 vuotta vanhempi
00:06:06.29 kuin Jim Watson, mutta he muodostivat todella merkittävän parin,
00:06:13.00ja he kannustivat toisiaan.
00:06:14.19Ja vaikka Cavendishin laboratorion oli tarkoitus työskennellä proteiinien parissa,
00:06:19.15silloin nämä kaksi herrasmiestä eivät voineet pidättäytyä
00:06:22.02keskustelemasta nukleiinihaposta ja sen mahdollisesta rakenteesta.
00:06:26.10Ja he jopa tekivät siitä pienen mallin,
00:06:28.22joka sitten kuvailtiin heille täysin vääräksi.
00:06:34.04Heillä oli kolmoiskierre. Heillä oli periferiaan ulottuvia emäksiä.
00:06:38.07Ja sitä kritisoitiin kovasti. Se oli selvästi väärin.
00:06:43.06Ja sitten Bragg päätti, että he eivät saaneet työskennellä nukleiinihappojen parissa.
00:06:48.26Mutta asiakirjoista, joita on olemassa, näkee, että he miettivät sitä edelleen.
00:06:55.09He tapasivat Chargaffin, kuuluisan henkilön, joka oli jo tuolloin
00:07:01.02sanonut, että nukleotidien määrä,
00:07:02.24A ja T ja G ja C, että ne ovat samassa suhteessa jokaisessa näistä pareista.
00:07:10.04Eikä kukaan ollut täysin ymmärtänyt, miksi tämä oli tärkeää.
00:07:12.12Jokatapauksessa Watson ja Crick, he eivät saaneet työskennellä nukleiinihapon parissa,
00:07:19.23mutta sitten asioita alkoi tapahtua, koska Linus Paulingilla oli ollut fantastinen edistysaskel.
00:07:26.07Hän oli aikansa kemian jättiläinen.
00:07:29.03Hän voitti Nobel-palkinnon vuonna -54 kemiallisen sidoksen tutkimisesta.
00:07:32.20Mutta koko tuon ajan hänellä oli suurempi panos proteiinien rakenteen
00:07:38.14Erityisesti alfa-kierukan osalta.
00:07:41.18Ja se hieman harmitti Cavendishin ryhmää,
00:07:45.21 sillä he olisivat halunneet olla Paulingin edellä.
00:07:48.13Ja sitten Pauling päätti, ei, minä aion tavoitella Graalin maljaa.
00:07:52.00Aion tutkia DNA:n rakennetta.
00:07:54.12Ja huhut alkoivat levitä,
00:07:58.17 vuonna -52 se oli. Ja sitten Linus Paulingin poika, Peter Pauling, oli Cavendishin laboratoriossa.
00:08:08.11Ja niinpä hän sai kaiken tiedon isältään,
00:08:11.00ja joulukuun 1952 tienoilla oli Paulingin käsikirjoitus,
00:08:18.09DNA:n rakenteesta, ja tietysti Watson ja Crick
00:08:21.18olivat kaikki hyvin, hyvin huolissaan, koska ehkä Pauling oli todella ratkaissut rakenteen.
00:08:28.07He alkoivat tutkia hänen käsikirjoitustaan, ja heidän suureksi yllätyksekseen,
00:08:32.09he huomasivat, että tämä kemian jättiläinen oli tehnyt joitain suuria, suuria virheitä.
00:08:37.27 Itse asiassa hänen ehdottamansa malli oli hyvin samankaltainen
00:08:40.17 kuin malli, jonka Watson ja Crick olivat ehdottaneet vuotta aiemmin.
00:08:43.11Ja se oli osoitettu heille täysin vääräksi.
00:08:46.09Tämä liittyi siihen, mitä Bragg sanoi, koska tiedemiehet ovat kilpailuhenkisiä,
00:08:55.04ja hän ei haluaisi nähdä Paulingin pääsevän edelle omalla alallaan.
00:09:00.12Siten hän sanoi Watsonille ja Crickille, että okei, voitte työskennellä DNA:n parissa.
00:09:03.11Tämä oli joulun tienoilla vuonna 1952.
00:09:07.19Silloin oli kolme seikkaa, jotka lisäsivät tätä hyvin kiihkeää kehitystä
00:09:14.21tammikuussa ja helmikuussa 1953,
00:09:17.17ja voin melkein seurata sitä minuutista minuuttiin.
00:09:19.24Mitä nämä asiat olivat?
00:09:21.25Noh, Rosalind Franklin oli selvittänyt, että DNA:ta oli kahta eri muotoa.
00:09:29.03Ja molemmat saattoivat kiteytyä,
00:09:31.07mutta B-muoto oli hieman kosteampi, siinä oli enemmän vettä,
00:09:35.14Se ei kiteytynyt yhtä hyvin, joten hän oli enimmäkseen huolissaan A-muodosta.
00:09:40.05Mutta hän ei ymmärtänyt, että ne olivat saman molekyylin kaksi muotoa.
00:09:44.27Ja jos hän olisi todella päättänyt työskennellä B-muodon parissa,
00:09:51.28 hän olisi ehkä päässyt vieläkin paremmin eteenpäin
00:09:54.23kuin mitä hän teki, mutta hän sai erittäin tärkeää tietoa.
00:09:58.10Watson ja Crick tiesivät tästä, koska Perutz,
00:10:05.01joka kuului tarkistuskomiteaan, joka tutki King’s Collegen tietoja,
00:10:11.07vuodatti tietoja, jotka olivat joulukuussa 1952 laaditussa raportissa.
00:10:16.01Nyt siitä on keskusteltu paljon, ja Perutz itse on sanonut, että
00:10:20.07noh, olin epäkypsä, enkä minä… Tarkoitan, että se ei ollut salaista materiaalia, joten jaoin sen.
00:10:24.22Mutta toinen asia oli jotain, joka tapahtui, ja se oli tammikuussa,
00:10:31.23koska Watson oli silloin vierailemassa King’s Collegessa ja sitten hänelle näytettiin tämä kuva.
00:10:36.15Ja sen olivat ottaneet Rosalind Franklin ja hänen yhteistyökumppaninsa Gosling,
00:10:41.16 kuten tässä on mainittu, ja se on hyvin, hyvin erityinen kuva, ja kun Watson näki sen,
00:10:50.10ja hän sai tämän tiedon Wilkinsin kautta,
00:10:54.03 hän ymmärsi heti, että tämän täytyy olla kaksoiskierre.
00:10:59.02Ja tietysti Crick, joka todella tunsi rakenteen,
00:11:02.06voi todella tukea sitä ja päätellä, että se oli
00:11:04.21kaksoiskierre, jossa kaksi kierteitä kulkee vastakkaiseen suuntaan.
00:11:09.01Tässä on se kohta historiassa, jossa emme koskaan tule tietämään totuutta.
00:11:14.09Koska monissa kirjoissa sanotaan, että tämä kuva on otettu Rosalind Franklinilta
00:11:18.19hänen tietämättään. Ja perhe uskoo vieläkin, että näin on.
00:11:23.10Mutta on myös toinen puoli versiosta
00:11:25.08jossa sanotaan kommentoidussa kirjassa Double Helix
00:11:29.00jossa sanotaan, että Franklin antoi tämän kuvan Wilkinsille lahjaksi ja hän sai käyttää sitä.
00:11:35.19Henkilökohtaisesti luulen, että totuus on hieman näiden kahden välissä.
00:11:40.01En oikeastaan usko, että valokuva todella varastettiin Franklinilta.
00:11:44.08Jos näin olisi ollut, hän olisi ollut paljon järkyttyneempi.
00:11:47.24Ja hän oli huomattavan temperamenttinen henkilö.
00:11:50.22Ja myöhemmin tätä kuvaa 51 on käytetty havainnollistamaan
00:11:55.04DNA:n rakennetta, ja Crick käytti sitä arvosteluissa.
00:11:58.27On jopa olemassa näytelmä, jonka nimi on Valokuva 51
00:12:02.15joka todella kuvaa Rosalind Franklinin kiehtovaa elämää.
00:12:07.04Ja voisin yhtä hyvin mainita, että jo tässä hän työskenteli DNA:n parissa 27 kuukautta,
00:12:14.05ja sitten hän lähti ja alkoi tutkia viruksia.
00:12:17.25Teki merkittävän panoksen virusten rakenteen tutkimiseen. Hän oli todella edelläkävijä siinä työssä.
00:12:23.13Ja sitten vuonna 1956 hänellä todettiin munasarjasyöpä,
00:12:29.14ja hän kuoli vuonna 1958. Häntä ei koskaan ehdolla Nobel-palkinnon saajaksi.
00:12:33.11Mutta hän oli selvästi henkilö, joka olisi voinut olla erittäin vahva ehdokas siihen.
00:12:40.12Tämä valokuva, se meni hyvin, mutta kolmas asia, joka oli hyvin, hyvin ratkaiseva,
00:12:46.04oli se, että mallien rakentamiseksi… mallien rakentamiseksi,
00:12:53.12Watson joutui leikkaamaan eri nukleotidit,
00:12:57.12ja hän käytti Davidsonin oppikirjaa, jota kaikki käyttivät.
00:13:00.00Se oli sen ajan kemiaa.
00:13:02.28Ja sitten oli toinen henkilö, taas samassa huoneessa
00:13:07.16jossa he olivat Cavendishin laboratorioissa, Jerry Donohue,
00:13:09.24joka oli kotoisin Kaliforniasta, kuten ihmiset häntä kutsuivat.
00:13:12.08Ja Jerry Donohue sanoi jostain syystä, että minusta teidän ei pitäisi käyttää sitä rakennetta
00:13:16.06joka on Davidsonin oppikirjassa.
00:13:19.00Pitäisi käyttää toista emäsmuotoa,
00:13:20.16ja voin vain sanoa Watsonin sanoneen,
Oi, mitkä ovat ne kaksi emäsmuotoa? Tarkoitan, hän ei tiennyt paljoa kemiasta.
00:13:26.11Mutta hän päätti olla käyttämättä enolimuotoa, vaan Jerry Donohuen neuvosta hän käytti ketomuotoa.
00:13:33.26Ja se oli se, mikä oikeastaan ratkaisi koko jutun
00:13:37.04koska silloin pystyi rakentamaan lopullisen mallin.
00:13:40.15Ja silloin kaikki läheni toisiaan.
00:13:42.10Ja lopullinen malli oli todella, sanotaanko, että rakenteen tunnistaminen
00:13:49.02oli aamulla 28. helmikuuta 1953.
00:13:52.18Ja tässä on muutamaa päivää myöhemmin Watson ja Crick hyvin kuuluisassa kuvassa
00:13:57.28kuvaa siitä, miltä malli näyttää.
00:13:59.29Nyt kun oli tämä malli,
00:14:02.11kaikki tuli hyvin selväksi, koska tässä oli kaunis yksinkertainen molekyyli,
00:14:09.07joka monistuessaan säilytti saman rakenteen puolikonservatiivisessa monistumisessa.
00:14:15.19 Siinä oli myös näitä emäksiä, jotka saattoivat olla missä tahansa järjestyksessä,
00:14:22.08ja näin ollen se saattoi edustaa informaatiota kuljettavaa laitetta.
00:14:28.02Ja tietenkin hyvin pian tämän jälkeen alettiin tutkia, mikä voisi olla geneettinen kieli.
00:14:34.22Ja koska emäksiä on neljä ja aminohappoja on kaksikymmentä,
00:14:40.23selkeästi ei riittänyt, että oli vain emäspareja,
00:14:44.22koska se ei olisi riittänyt kaikille aminohapoille,
00:14:47.03siten oli oltava kolmosia ja sitten
00:14:49.04progressiivisesti voitiin tulkita kieltä
00:14:53.18jota luonto on käyttänyt siitä lähtien, kun elämä on alkanut kehittyä…
00:14:58.03tässä DNA:lla suunniteltiin elämä, joka on alkanut kehittyä,
00:14:58.03sekä tämä on ollut noin 3.8 miljardia vuotta sitten.
00:15:05.19Vaikutus oli siis aivan valtava,
00:15:10.05ja tarina kertoo tietenkin, että tuona helmikuun 28. päivänä,
00:15:13.15Watson ja Crick menivät alas pubiin, jossa heillä oli tapana käydä työpäivän jälkeen,
00:15:18.27ja sanoivat, että olemme löytäneet elämän molekyylin.
00:15:21.23Valvottavasti se on hyvä tarina. Kukaan ei ole onnistunut todistamaan sitä.
00:15:25.24Ja esimerkiksi Odile Crickiä on haastateltu, kun hän oli vielä elossa
00:15:30.14ja kysytty häneltä, oliko tuona helmikuun 28. päivänä jotain erityistä?
00:15:35.Ja hän sanoi, että tavallisesti, kun Crick tuli kotiin, hänellä oli aina jokin villi tarina suuresta löydöstä, jonka hän oli tehnyt, koska hän oli aina hypomaaninen ihminen,
00:15:45.07mutta tänä päivänä hänellä oli siihen erittäin hyvät syyt.
00:15:48.03Tässä Watson vastaanottaa palkinnon vuonna 1962,
00:15:52.10hänen majesteettinsa kuninkaan käsistä.
00:15:55.04Ja hän oli kolmanneksi nuorin fysiologian tai lääketieteen Nobel-palkinnon saaja,
00:16:04.00nuorin oli Frederick Banting,
00:16:07.06ja sitten Josh Lederberg olivat myös Watsonia nuorempia.
00:16:11.2432 ja 33 vuotta kumpikin. Mutta Watson oli 34-vuotias.
00:16:16.18Ja hänellä oli etuoikeus pitkään ja rikkaaseen elämään,
00:16:19.24jossa hän saattoi palata muistelemaan ja keskustelemaan tuosta helmikuusta.
00:16:25.02Mutta sitä ennen ehkäpä haluan havainnollistaa sitä, että olen yrittänyt esitellä tässä kirjassa, jonka olen juuri hiljattain julkaissut, eri luvuissa,
00:16:34.03 pieniä haikuja.
00:16:42.03Ja haiku, joka liittyi lukuun, joka käsittelee DNA:ta, kuuluu yksinkertaisesti,
00:16:44.15Kaksoiskierre
00:16:46.11Illellisuus säikeessä
00:16:48.05Symmetria hyvin käytetty
00:16:49.20Ja haluan korostaa ikuisuutta
00:16:53.12Koska tätä kieltä on käytetty siitä lähtien
00:16:56.11geneettisen kielen keksimisestä
00:16:59.21tai siitä lähtien, kun elämä sai alkunsa maailmassa.

Mitä?