A DNS szerkezetének tudományos elnevezése hélix. A spirál fokozatosan változó átmérőjű, míg a DNS szerkezete állandó átmérőjű, ezért helyesen: hélix. A James D. Watson (bal oldali kép) és Francis Crick (jobb oldali kép) által felfedezett szerkezet fontos jellegzetessége, hogy a két csavar ugyanazon tengely körül tekeredik fel, de egymással ellentétes irányban. Watson elszántsága és az összefüggéseket zseniálisan felismerő egyénisége a legszerencsésebb módon párosult Francis Crick elmélyült analitikus képességeivel, valamint fizikai és matematikai tudásával. Ennek is köszönhető a korszakalkotó felfedezés.

Előzmények

A DNS történetének kezdetei egészen Gregor Mendel brünni szerzeteshez nyúlnak vissza, akit többek között növénykeresztezési kísérletei miatt a genetika atyjának is neveznek. A következtetéseit sokáig nem értették meg, és a munkásságával sem foglalkoztak. Az 1920-as évektől kezdték újra komolyabban megvizsgálni az eredményeit.

1869-ben Friedrich Miescher a sebesült katonák gennyel átitatott kötéseiből izolált és írt le egy új, foszfortartalmú, nagymolekulájú szerves anyagot, amelyet nukleinnek nevezett el (ma DNS-nek hívjuk). Később Miescher vetette fel, hogy a nukleinsavak szerepet játszhatnak az öröklődésben.

1944-ben Oswald Avery, a Rockefeller Intézet mikrobiológusa bizonyította be, hogy a minden élő sejtben – elsősorban a kromoszómákban – megtalálható foszfortartalmú, polimer szerves anyag az átöröklés anyagi hordozója. Avery tudományos fejtegetései és kísérletei azonban nem győzték meg a kételkedő tudományos közvéleményt.

A DNS szerkezete

Rosalind Franklin (jobb oldali kép) és Maurice Wilkins (bal oldali kép) 1950 körül kezdték el a kikristályosított DNS röntgendifrakciós szerkezetelemzését. Az eredmények (röntgendiffrakciós felvételek) kiértékelhetősége erősen függött a kristályosítás sikerétől.

Franklin türelmesen finomította a DNS pontos diffrakciós képének elkészítéséhez szükséges feltételeket. A szál víztartalmának szabályozásával felfedezte, hogy a DNS két formában létezik: A és B formában. Az 51-es fotó a DNS B formáját örökítette meg egy Franklin által tervezett, összerakott és módosított mikrokamera segítségével. A kamerába egy hajszálnyi vastagságú, apró DNS-szálat függesztett, és 100 órán keresztül röntgensugárral bombázta, gondosan ellenőrzött relatív páratartalom mellett. Kitartásának köszönhetően sikerült egyre jobb felvételeket készítenie.

Kétséges, hogy etikailag menyire elfogadható módon jutottak el a kutatónő kulcsfontosságú eredményei a szerkezet felfedezőihez. Maurice Wilkins ugyanis jóban volt James D. Watsonnal és Francis Crickkel, míg Franklint ellenfelének tekintette. A női kutatók egyébként is gyakran találkozhattak hátrányos megkülönböztetéssel. Mindezt Wilkins azzal tetézte, hogy megmutatta Franklin röntgenfelvételeit és jegyzőkönyvi adatait az ő tudta nélkül a tulajdonképpen riválisnak számító Watsonnak. Franklin felvételeiből a DNS szerkezetének kettős helikális szerkezete egyértelműen levezethető volt.

A történethez hozzátartozik, hogy április 10-én Franklin írt Cricknek, hogy engedélyt kérjen a modelljük megtekintésére. Miután látta a Watson–Crick modellt, Franklin még azután is megőrizte szkepticizmusát, és nem volt lenyűgözve. Állítólag így nyilatkozott: „Nagyon szép, de hogyan fogják ezt bebizonyítani?” Kísérleti tudósként Franklin szerint sokkal több bizonyítékra van szükség egy kutatási eredmény nyilvánosságra hozásához. A Watson–Crick modellre adott válasza összhangban volt a tudományhoz való óvatos hozzáállásával.

Rosalind Franklin 1958. április 16-án, 37 évesen hunyt el. Korai halálát összefüggésbe hozták a röntgensugárzással, amit munkájában folyamatosan használt. James D. Watson és Francis Crick munkáját 1962-ben Nobel-díjjal jutalmaztak. A DNS molekula általuk javasolt kettős-hélix modellje azért hatalmas jelentőségű, mert ez a szerkezet érthetővé teszi, hogyan képes az öröklési anyag megkettőződni, magyarázatot kínál az öröklés mechanizmusára, valamint megindokolja a genetikai anyag információraktározó és információátadó képességét.

Szabados Éva

Forrás: Wikipédia (angol), kfki.hu, semmelweiss.hu, sciencehistory.org, rosalindfranklin.edu

A képek a Wikimedia Commons szabadfelhasználású gyűjteményéből származnak, a szerzői jogtulajdonosok a képek készítői. A felhasznált képek forráshelyei a szerzői jogi feltételekkel és a szerzők megnevezésével a következő linkeken találhatók: 1. kép; 2. kép; 3. kép; 4. kép; 5. kép.