ADN și Premiul Nobel: Istoria descoperirii structurii ADN-ului

00:00:06.06Înseamnă că mă numesc Erling Norrby și am o pregătire de virusolog,
00:00:11.29și am predat despre viruși la școala de medicină
00:00:16.10dar am și responsabilități administrative primordiale
00:00:00:19.27atât la Institutul Karolinska, școala de medicină din Stockholm,
00:00:23.16 cât și la Academia Regală Suedeză de Științe din Stockholm.
00:00:27.02Și povestea despre care vă voi povesti este cea
00:00:31.21descoperirea structurii ADN-ului.
00:00:34.01Și pentru cei din public care sunt puțin mai tineri ar crede
00:00:38.19dar structura ADN-ului… asta este cunoscută dintotdeauna.
00:00:42.06Dar nu este așa.
00:00:43.11Atunci, a avut loc o adevărată descoperire a structurii și, ca o consecință a acestui fapt,
00:00:00:49.07a început să se înțeleagă și impactul enorm
00:00:52.06care l-a avut această moleculă.
00:00:53.23Înainte de această descoperire, ea nu era cunoscută. De fapt, a existat o dezbatere considerabilă
00:00:58.21cu privire la rolul relativ al proteinelor față de cel al acizilor nucleici,
00:01:04.11și accentul era pus pe proteine deoarece proteinele
00:01:07.11au o diversitate mult mai mare, 20 de aminoacizi care puteau fi variați la nesfârșit.
00:01:11.17În timp ce ADN-ul era o moleculă destul de plictisitoare, cu doar patru nucleotide
00:01:16.00și existau, de asemenea, unele date incorecte care sugerau că reprezentarea relativă
00:01:23.13a celor 4 baze era mai degrabă constantă în diferite tipuri/tipuri de ADN.
00:01:28.10Atunci cum a fost făcută această descoperire?
00:01:31.09Ei bine, ceea ce s-a întâmplat a fost că în anii 1940, dezvoltarea
00:01:36.20domeniului fizicii a fost foarte, foarte puternică,
00:01:40.10și fizicienii s-au gândit că ar putea avea ceva cu care să contribuie la domeniul biologiei.
00:01:45.01Așa că o mulțime de fizicieni s-au antrenat pentru a înțelege întrebările majore din biologie la acea vreme,
00:01:53.12și au început să studieze fenomenele biologice.
00:01:57.02În Anglia, Consiliul de Cercetare Medicală a decis să investească cu adevărat în asta
00:02:02.21pentru a stimula fizicienii să studieze fenomenele biologice.
00:02:06.02Și au fost înființate două centre.
00:02:02:09.00Unul a fost la Cavendish Laboratory, Cambridge,
00:02:12.16și care a fost condus de Lawrence Bragg.
00:02:15.10A devenit șeful acestei instituții la începutul anilor 1930.
00:02:20.01Și cealaltă era la King’s College din Londra.
00:02:26.10Și persoana care conducea acolo era John Randall
00:02:31.04care în timpul războiului făcuse… (Era fizician)
00:02:36.11a adus contribuții foarte importante la dezvoltarea RADAR-ului
00:02:42.02care a fost foarte important pentru a decide rezultatul celui de-al Doilea Război Mondial.
00:02:46.24Dar a existat un fel de gentlemen’s agreement între aceste două laboratoare diferite,
00:02:53.02și susținut și de Medical Research Council,
00:02:56.18și anume că la Cambridge se studia structura proteinelor,
00:03:00.09și că la King’s College se dorea să se studieze și alte structuri,
00:03:03.07inclusiv cea a acizilor nucleici.
00:03:05.02Și cele două figuri de frunte de la laboratorul Cavendish au fost Max Perutz și John Kendrew.
00:03:12.11Erau cristalografi care s-au angajat cu adevărat într-un proiect aproape imposibil
00:03:21.16și anume să studieze molecule foarte mari cu o complexitate
00:03:27.00care se prezicea că nu se poate face.
00:03:31.11Dar ei au început acest lucru la începutul anilor ’30,
00:03:34.09și apoi au dezvoltat această tehnică pas cu pas,
00:03:40.00până în anii ’50, iar mai târziu, în anii ’50, au apărut calculatoare mult mai bune.
00:03:46.19Și trebuie subliniat faptul că posibilitatea
00:03:49.20de a procesa cantități uriașe de informații a ajutat la această analiză.
00:03:54.22Și în cele din urmă s-a reușit să se definească structura tridimensională a unor structuri proteice foarte complexe
00:03:59.24cum ar fi hemoglobina și mioglobina.
00:04:03.11Așa au fost studiile asupra proteinelor.
00:04:05.16Dar la King’s College, era o persoană pe nume Maurice Wilkins,
00:04:12.22care i se alăturase lui Randall deja înainte de a veni la King’s College
00:04:18.02la St. Andrew’s în Scoția.
00:04:20.17Și încerca să studieze acizii nucleici.
00:04:23.25În ianuarie 1951, i s-a alăturat o femeie de știință pe nume Rosalind Franklin
00:04:30.22care venise din Franța, unde studia compușii anorganici ai carbonului.
00:04:37.08Avea foarte puține cunoștințe despre biologie.
00:04:41.20Și i s-a dat această sarcină de a ajuta sau de a studia ADN-ul,
00:04:47.06și apoi a crezut că misiunea era să o facă pe propria răspundere.
00:04:51.23Wilkins a crezut că ar trebui să o facă în colaborare.
00:04:55.05Dar nu au dezvoltat niciodată colaborarea dintre aceste două persoane.
00:04:58.24Și există povești foarte speciale despre cum fiecare dintre ei,
00:05:06.17a încercat să abordeze această problemă.
00:05:09.03Ceea ce a transformat cu adevărat totul a fost când în toamna anului 1950,
00:05:16.00Jim Watson a venit la Cambridge.
00:05:19.23Este o poveste lungă de ce a ajuns acolo, pentru că avea o bursă în Danemarca.
00:05:23.05dar era nemulțumit de asta, și a avut această idee
00:05:26.27că el credea că ADN-ul are ceva de-a face cu materialul genetic.
00:05:31.09Și a fost puțin obsedat de asta.
00:05:33.02Și apoi a fost în 1950, era în Napoli și a auzit
00:05:38.06o prelegere a lui Wilkins despre încercările de a studia structura ADN-ului
00:05:43.15prin analiză cristalografică, și asta l-a convins și mai mult că acesta era lucrul pe care trebuia să-l facă.
00:05:51.07Dar nu era mulțumit de perioada petrecută în Danemarca,
00:05:55.05astfel, cu ajutorul mentorilor săi, a putut să se mute în laboratoarele Cavendish.
00:06:01.11Și pe cine a întâlnit acolo?
00:06:04.03L-a întâlnit pe Francis Crick. Francis Crick era cu aproximativ 12 ani mai în vârstă
00:06:06.29decât era Jim Watson, dar cei doi au format cu adevărat un cuplu remarcabil,
00:06:13.00și s-au stimulat reciproc.
00:06:14.19Și chiar dacă laboratorul Cavendish trebuia să lucreze la proteine,
00:06:19.19și chiar dacă laboratorul Cavendish trebuia să lucreze la proteine,
00:06:19.15,15 acești doi domni nu s-au putut abține
00:06:22.02de la a discuta despre acidul nucleic și posibila sa structură.
00:06:26.10Și chiar au făcut un mic model al acestuia,
00:06:28.22care le-a fost apoi descris ca fiind complet greșit.
00:06:34.04Au avut o triplă helix. Aveau baze care se extindeau la periferie.
00:06:38.07Și a fost puternic criticat. În mod clar era greșit.
00:06:43.06Și apoi Bragg a decis că nu aveau voie să lucreze la acizi nucleici.
00:06:48.26Dar se poate vedea în documentele care există că au continuat să se gândească la asta.
00:06:55.09L-au întâlnit pe Chargaff, faimoasa persoană care deja în acel moment
00:07:01.02a spus că cantitatea de nucleotide,
00:07:02.24A și T și G și C, că ele sunt în proporție egală în fiecare dintre aceste perechi.
00:07:10.04Și nimeni nu înțelesese pe deplin de ce acest lucru era important.
00:07:12.12Așa că oricum Watson și Crick, nu li s-a permis să lucreze la acidul nucleic,
00:07:19.23dar apoi lucrurile au început să se întâmple pentru că Linus Pauling avusese un avans fantastic.
00:07:26.07El a fost gigantul în chimie al timpului său.
00:07:29.03A câștigat premiul Nobel în ’54 pentru studiile sale asupra legăturii chimice.
00:07:32.20Dar în tot acest timp el a avut o contribuție mai mare în ceea ce privește structura proteinelor
00:07:38.14în special a alfa- helixului.
00:07:41.18Și asta a fost un pic spre nemulțumirea grupului Cavendish,
00:07:45.21pentru că ei ar fi vrut să fie înaintea lui Pauling.
00:07:48.13Și apoi Pauling a decis că nu, eu voi merge după Sfântul Graal.
00:07:52.00Voi studia structura ADN-ului.
00:07:54.12Și zvonurile au început să se răspândească,
00:07:58.17în ’52 a fost. Și atunci fiul lui Linus Pauling, Peter Pauling, era la laboratorul Cavendish.
00:08:08.11Și astfel a primit toate informațiile de la tatăl său,
00:08:11.00și în jurul lunii decembrie 1952 a apărut un manuscris de la Pauling,
00:08:18.09despre structura ADN-ului, și bineînțeles Watson și Crick
00:08:21.18au devenit cu toții foarte, foarte îngrijorați, pentru că poate Pauling chiar rezolvase structura.
00:08:28.07Au început să se uite la manuscrisul său și, spre marea lor surpriză,
00:08:32.09au descoperit că acest gigant al chimiei făcuse niște greșeli majore, majore.
00:08:37.27De fapt, modelul propus de el era foarte asemănător
00:08:40.17cu modelul pe care Watson și Crick îl propuseseră cu un an înainte.
00:08:43.11Și li se demonstrase că totul era greșit.
00:08:46.09Acest lucru era legat de ceea ce a spus Bragg, deoarece oamenii de știință sunt competitivi,
00:08:55.04și nu i-ar fi plăcut să-l vadă pe Pauling avansând în domeniul său.
00:09:00.12Așa că le-a spus lui Watson și Crick, bine, puteți lucra la ADN.
00:09:03.11Acesta a fost în jurul Crăciunului din 1952.
00:09:07.19Apoi au fost trei fapte care s-au adăugat la această dezvoltare foarte intensă
00:09:14.21în ianuarie și februarie 1953,
00:09:17.17și pot aproape să o urmăresc minut cu minut.
00:09:19.24Și care erau aceste lucruri?
00:09:21.25Bine, Rosalind Franklin a clarificat faptul că existau două forme de ADN.
00:09:29.03Și ambele se puteau cristaliza,
00:09:31.07dar forma B era un pic mai umedă, era mai multă apă,
00:09:35.14Nu se cristaliza la fel de bine, așa că era preocupată mai ales de forma A.
00:09:40.05Dar ceea ce nu înțelegea ea era că erau două forme ale aceleiași molecule.
00:09:44.27Și dacă s-ar fi hotărât cu adevărat să lucreze la forma B,
00:09:51.28ar fi făcut progrese și mai bune
00:09:54.23decât a făcut, dar a obținut date foarte importante.
00:09:58.10Watson și Crick știau despre asta pentru că Perutz,
00:10:05:05.01care făcea parte din comitetul de revizuire a datelor de la King’s College,
00:10:11.07a dezvăluit informațiile care se aflau în raportul din decembrie 1952.
00:10:16.01Acum, acest lucru a fost foarte mult discutat și Perutz însuși a spus că
00:10:20.07bine, eram imatur, și nu am… Vreau să spun că nu era un material secret, așa că l-am împărtășit.
00:10:24.22Dar celălalt lucru a fost ceva ce s-a întâmplat, și asta a fost în ianuarie,
00:10:31.23pentru că atunci Watson a fost în vizită la King’s College și atunci i s-a arătat această fotografie.
00:10:36.15Și fusese făcută de Rosalind Franklin și de colaboratorul ei Gosling,
00:10:41.16cum este numit pe aceasta, și este o fotografie foarte, foarte specială, iar când Watson a văzut-o,
00:10:50.10și a primit această informație prin Wilkins,
00:10:54.03a înțeles imediat că aceasta trebuie să fie o dublă elice.
00:10:59.02Și, desigur, Crick, care era cel care cunoștea cu adevărat structura,
00:11:02.06a putut susține acest lucru și a concluzionat că era
00:11:04.21o dublă elice cu cele două elice mergând în direcție opusă.
00:11:09.01Aici este punctul din istorie în care nu vom ști niciodată adevărul.
00:11:14.09Pentru că se spune în multe cărți că această fotografie a fost luată de la Rosalind Franklin
00:11:18.19fără știrea ei. Și familia încă mai crede că acesta este cazul.
00:11:23.10Dar aveți și cealaltă parte a versiunii
00:11:25.08unde se spune în cartea adnotată Double Helix
00:11:29.00unde se spune că Franklin i-a dat această fotografie lui Wilkins ca un cadou și că a putut să o folosească.
00:11:35.19Personal cred că adevărul se află oarecum între cele două.
00:11:40.01Nu cred cu adevărat că fotografia a fost cu adevărat furată de la Franklin.
00:11:44.08Dacă ar fi fost așa, ea ar fi fost mult mai supărată.
00:11:44.08Dacă ar fi fost așa, ar fi fost mult mai supărată.
00:11:47.24Și era o persoană cu un temperament considerabil.
00:11:50.22Și mai târziu această fotografie 51 a fost folosită pentru a ilustra
00:11:55.04structura ADN-ului și folosită de Crick în recenzii.
00:11:58.27Există chiar și o piesă de teatru care se numește Fotografia 51
00:12:02.15 care descrie cu adevărat viața fascinantă a lui Rosalind Franklin.
00:12:07.04Și aș putea la fel de bine să menționez că deja aici ea a lucrat la ADN timp de 27 de luni,
00:12:14.05și apoi a plecat și a început să studieze virușii.
00:12:17.25A făcut câteva contribuții majore la studiul structurii virusurilor. Ea a fost cu adevărat un pionier în această muncă.
00:12:23.13Și apoi, în 1956, a fost diagnosticată cu cancer ovarian,
00:12:29.14și a murit în 1958. Nu a fost niciodată nominalizată pentru Premiul Nobel.
00:12:33.11Dar era în mod clar o persoană care ar fi putut fi un candidat foarte puternic pentru acest premiu.
00:12:40.12Așa că această fotografie, a mers bine, dar al treilea lucru care a fost foarte, foarte crucial,
00:12:46.04a fost că pentru a face construcția modelului… pentru a construi modelele,
00:12:53.12Watson a trebuit să taie diferitele nucleotide,
00:12:57.12și a folosit manualul lui Davidson, pe care toată lumea îl folosea.
00:13:00.00Aceasta era chimia vremii sale.
00:13:02.28Și apoi a mai fost o altă persoană, din nou în aceeași cameră
00:13:07.16unde se aflau la laboratoarele Cavendish, Jerry Donohue,
00:13:09.24care era din California, cum îi spuneau oamenii.
00:13:12.12.08Și Jerry Donohue din anumite motive a spus că eu cred că nu ar trebui să folosiți structura
00:13:16.06care este acolo în manualul lui Davidson.
00:13:19.00Ar trebui să folosiți cealaltă formă de baze,
00:13:20.16și pot spune că Watson a spus, oh care sunt cele două forme de baze? Adică, el nu știa prea multe despre chimie.
00:13:26.11Dar a decis să nu folosească forma enol, ci la sfatul lui Jerry Donohue a folosit forma keto.
00:13:33.26Și asta a fost ceea ce a rezolvat cu adevărat toată chestia
00:13:37.04pentru că atunci se putea construi modelul final.
00:13:40.15Și atunci a fost momentul în care totul a convergent.
00:13:42.10Și modelul final a fost cu adevărat, să spunem că identificarea structurii
00:13:49.02a fost în dimineața zilei de 28 februarie 1953.
00:13:52.18Și iată câteva zile mai târziu cu Watson și Crick într-o fotografie foarte faimoasă
00:13:57.28ilustrând cum arată modelul.
00:13:59.29Acum, odată ce se avea acest model,
00:14:02.11totul devenea foarte clar pentru că aici era o moleculă simplă și frumoasă
00:14:09.07care, atunci când se replica, păstra aceeași structură în replicarea semi-conservativă.
00:14:15.19Avea, de asemenea, aceste baze care puteau veni în orice ordine,
00:14:22.08și, prin urmare, putea reprezenta un dispozitiv de transport al informației.
00:14:28.02Și, bineînțeles, foarte curând după aceasta s-a început să se studieze care ar putea fi limbajul genetic.
00:14:34.22Și, din moment ce există patru baze și există douăzeci de aminoacizi,
00:14:40.23Este clar că nu era suficient să avem doar perechi de baze,
00:14:44.22 pentru că nu ar fi fost suficient pentru toți aminoacizii,
00:14:47.03 deci trebuie să existe triplete și apoi
00:14:49.04progresiv se poate interpreta limbajul
00:14:53.18 pe care natura l-a folosit încă de când viața a început să se dezvolte…
00:14:58.03acest ADN a proiectat viața care a început să se dezvolte, și asta a fost vreo 3.8 miliarde de ani în urmă.
00:15:05.19Așa că impactul a fost absolut enorm,
00:15:10.05și povestea spune, desigur, că în acea zi de 28 februarie,
00:15:13.15Watson și Crick s-au dus la barul pe care obișnuiau să îl viziteze după ziua de muncă,
00:15:18.27și au spus că am găsit molecula vieții.
00:15:21.23Probabil că este o poveste bună. Nimeni nu a reușit să o dovedească.
00:15:25.24Și unul, de exemplu, cineva a intervievat-o pe Odile Crick, când încă mai trăia
00:15:30.14și a întrebat-o dacă a fost ceva special în acea zi de 28 februarie?
00:15:35.00Și ea a spus, ei bine, în mod normal, când Crick venea acasă
00:15:38.03întotdeauna exista o poveste nebună despre marea descoperire pe care o făcuse
00:15:41.10pentru că el a fost întotdeauna o persoană hipomană,
00:15:45.07dar în această zi a avut niște motive foarte bune să fie așa.
00:15:48.03Iată-l pe Watson primind premiul în 1962,
00:15:52.10din mâinile Majestății Sale Regele.
00:15:55.04Și a fost al treilea cel mai tânăr laureat al premiului Nobel în Fiziologie sau Medicină,
00:16:04.00cel mai tânăr fiind Frederick Banting,
00:16:07.06și apoi Josh Lederberg au fost de asemenea mai tineri decât Watson.
00:16:11.2432 și 33 de ani fiecare. Dar Watson avea 34 de ani.
00:16:16.18Și a avut privilegiul unei vieți lungi și bogate
00:16:19.24în care ar putea să se întoarcă și să-și amintească și să discute despre acel februarie.
00:16:25.02Dar înainte de asta, poate, dați-mi voie să ilustrez faptul că am încercat să introduc în diferite capitole
00:16:34.03din această carte pe care am publicat-o de curând niște mici haikus.
00:16:42.03Și haiku-ul care se referea la capitolul în care se vorbește despre ADN spune simplu,
00:16:44.15Dupla helix
00:16:46.11Eternitatea într-un șir
00:16:48.05Simetria bine folosită
00:16:49.20Și vreau să subliniez eternitatea
00:16:53.12pentru că acesta este limbajul care a fost folosit încă de când
00:16:56.11a fost inventat limbajul genetic
00:16:59.21sau de când a apărut viața în lume.

.