Какова ось волокна в бумаге Уотсона и Крика?

Я читал оригинальную статью Уотсона и Крика о структуре ДНК в журнале Nature 171 , 737–738 (1953) . На прилагаемой диаграмме (показанной ниже) есть так называемая «ось волокон», проходящая через ДНК. Эта ось не показана в современных моделях ДНК, так что же это такое?

Двойная спираль Уотсона и Крика

Поскольку в этом вопросе цитируется документ, написанный на британском английском языке, языке, допустимом в этом списке, изменение написания на американский английский не было ни точным, ни необходимым. Я исправил цитату.

Ответы (1)

Краткий ответ: термин «ось волокна» не относится к модели ДНК, он исходит из экспериментов, на которые ссылались Уотсон и Крик, чтобы угадать их модель (выполненные Розалинд Франклин). Ось волокна – это направление вдоль цепи ДНК.

Длиннее:

Уотсон и Крик создали свою модель ДНК на основе эзотерического эксперимента, называемого рентгеновской дифракцией волокон . Для сбора данных дифракции волокон (на самом деле собранных Розалинд Франклин) ДНК извлекают из клеточного лизата и промывают буфером. Это похоже на прозрачную жидкую нитку соплей (это технический термин). Однако он тягучий, потому что длинные молекулы ДНК вытягиваются и создают вязкую жидкость, где ДНК вытягивается по длине волокна соплей. Поскольку ДНК упорядочена в этом одном измерении, если вы пропустите через нее луч рентгеновских лучей, он создаст на пленке узор, который выглядит следующим образом:

данные дифракции волокон Розалинд Франклин

Как видите, у него красивый Х-образный узор. ДНК в волокне в основном выровнена вдоль волокна вверх и вниз. Поскольку это так, промежутки между различными слоями обусловлены промежутками между основаниями ДНК, а х-образная форма возникает из-за того, что ДНК образует двойную спираль.

Некоторые другие детали — вы должны использовать рентгеновские лучи, потому что их длина волны примерно равна размеру атомной связи, и это масштаб модели, которую пытались найти Уотсон, Крик, Франклин и Уилкинсон.

Ось волокна проходит по оси y (сверху вниз), потому что след ДНК-соплей свисает вниз — он провиснет, если держать его под углом.

Розалинда Франклин была великим экспериментатором, и она поняла, что след соплей ДНК со временем высыхает, поскольку эксперимент будет продолжаться несколько дней. Она создала влажный поток газообразного водорода, обдувающего нить ДНК во время рентгеновского эксперимента, и поэтому была единственным экспериментатором, получившим то, что мы теперь знаем как истинный результат — двойную спираль ДНК. Я полагаю, что по мере высыхания ДНК взаимно преобразуется в форму Z-ДНК, которая не имеет х-образной формы, а также сбивает с толку, потому что в результате получается мазок спирали ДНК, превращающийся из одной формы в другую.

Фрэнсис Крик действительно предсказал Х-образную форму спиралей. Структура на самом деле требовала, чтобы эти двое собрались вместе, чтобы получить ответ, в то время как американский гений Лайнус Полинг также усердно работал в Калифорнии над структурой и тоже выиграл бы, если бы он знал, как держать свои сопли должным образом влажными.

Ссылкой почти на все это является несколько эгоцентричная, но исторически достоверная книга Уотсона « Двойная спираль ».

После некоторого удивительно сложного поиска в Google я не могу найти изображение волокна ДНК... ​​изображение ниже. Вы можете сделать что-то самостоятельно из приведенного здесь протокола , а также немного слюны, мыла и других обычных предметов домашнего обихода.

ДНК сопли

Ваше утверждение «Для их эксперимента (и для Розалинды Франклин, которая также занималась волоконной дифракцией)» подразумевает, что W & C действительно проводила эксперименты, но, конечно, они этого не делали — они полностью полагались на данные Розалинды Франклин, предоставленные им Морисом. Уилкинса, который разделил Нобелевскую премию с W & C.
Я подкорректировал формулировку, но не счел нужным вдаваться во все подробности повествования - ссылка на книгу дана.
Некролог человека, сделавшего ключевую фотографию, только что появился в The Guardian : «...Фреда Коллиер [была]... частью основной команды Мориса Уилкинса, Джона Рэндалла и Розалинды Франклин (плюс аспирант Франклина Рэймонд Гослинг ) работая в Королевском колледже Лондона над структурой ДНК. Фреда ... возглавляла фотолабораторию в Королевском университете, которая сделала знаменитую «фотографию 51», увиденную Джеймсом Уотсоном из Кембриджского университета. Уотсон сразу понял, что обнаруженная молекула представляет собой двойную спираль. "
@AlanBoyd, как ты относишься к Морису Уилкинсу? Кажется, что Франклин мало или совсем не обсуждал с ним - правильно это или нет - о работе. Я знаю, что он на бумаге, но каков был его вклад на самом деле? Он обучал ее работе с волокнами? Я не нашел ответа на этот вопрос, и, конечно, иногда кажется, что он действительно не помог. Я знаю, что это была его лаборатория и все такое, но я имею в виду интеллектуально или с точки зрения непосредственной работы...
На данный момент я не жду ответа, но почему вы называете рентгеновскую дифракцию волокон эзотерической? Основная молекулярная биология того времени. Так были определены структуры волос и шелковых волокон.
Почему волоконная дифракция эзотерична? относительно немногие биологические молекулы имеют такую ​​длину. Вы выравниваете молекулы, натягивая сопли или волокно в нить. При этом молекулы должны выстроиться в линию. Волосы, шелк паука, рог, некоторые виды очень длинных семейств вирусов (например, вирус табачной мозаики) и ДНК подходят. Кроме того, результаты часто имеют довольно низкое разрешение. Теперь электронная микроскопия может рассматривать многие тысячи частиц произвольной формы и получать структуры с низким и даже средним разрешением. Гораздо более полезный подход.