Znanstvenici iz sjene – priča o otkriću strukture DNA

Svakog dvadeset i petog travnja obilježava se Svjetski dan DNA. Dan je to koji odaje počast uspješnom završetku projekta mapiranja ljudskog genoma koji je završio 2003. godine, kao i otkriću dvostruke uzvojnice koja je okosnica molekule DNA 1953. godine.

Pa, krenimo onda od početka. Što je uopće DNA i zašto je toliko važna? Punim nazivom deoksiribonukleinska aminokiselina (eng. deoxyribonucleic aminoacid) je  nositelj genetske informacije u većini živih bića, pa tako i čovjeku. Grupirana je u gene koji se slažu u kromosome, a glavna joj je uloga čuvanje i prenošenje genetskog materijala. Možete ju zamisliti kao niz brojeva koji zajedno stvaraju zapis, ako hoćete kod, po kojem se slažu proteini koji grade naše tijelo.

Spoznaja strukture DNA donijela je mnoge revolucije na području znanosti. Poglavito biologije, molekularne biologije, medicine, pa čak i biofizike. Također je značajno utjecala na razvoj medicine i pronalaženje lijekova za neke od nasljednih bolesti. Razumijevanje njene strukture neophodno je i za osmišljavanje novih, tzv. pametnih lijekova koji postaju glavni aduti u borbi protiv karcinoma.

Većina je vjerojatno čula za Američkog biologa Jamesa Watsona i Engleskog fizičara Francisa Cricka. Imena vam zvuče poznato, no ne znate gdje bi ih smjestili? Sigurno ste ih spominjali u srednjoj školi… Da, to su ona dvojca koji su dobili Nobelovu nagradu za otkriće DNA. Ili možda ipak ne… Zaista, dobili su Nobelovu nagradu, ali ne za otkriće same molekule, već za prepoznavanje njene strukture. Dobro, u čemu je sada tako velika razlika? Nije li to isto?

Dr. James D. Watson

Pa, baš i nije… Za samu DNA kao molekulu koju sadrži jezgra stanice znalo se sve od 1869. kada ju je otkrio Švicarac Friedrich Miescher. On je svoju karijeru posvetio proučavanju leukocita, odnosno bijelih krvnih stanica koje je dobivao na pomalo neobičan način. Naime, imao je dogovor s obližnjom bolnicom da mu se dostavljaju iskorišteni zavoji kojima su previjane rane bolesnika. Iz tog je materijala izolirao bijele krvne stanice na kojima je dalje provodio svoja istraživanja. Njega su primarno zanimali proteini koji se nalaze u jezgri stanica, no ubrzo je „naletio“ na poprilično veliku molekulu koja nije imala ni jedno svojstvo proteina. Bio je to prvi put u povijesti da je molekula DNA izolirana iz žive stanice. Tada se još nije tako zvala, niti je itko znao čemu služi no bila je uočena, a ime čovjeka koji ju je prvi izolirao ostat će nezapamćeno u povijesti, niti će on ikada primiti priznanje za svoj doprinos.

Kako to obično biva, ovo je otkriće dugo vremena bilo zanemarivano. Ipak, bilo je onih koji su nastavili Friedrichovim putem, pa se tako štošta doznalo o toj misterioznoj molekuli. Tako se na primjer otkrilo da „misteriozna“ molekula sadrži mnogo više fosfata od bilo koje druge molekule sadržane u jezgri, da je građena tek od nekoliko manjih podjedinica koje se periodički ponavljaju, da ju sadrže sve žive stanice osim eritrocita i da na nju ne utječu neki probavni enzimi. Kako je točno izgledala – to još uvijek nitko nije znao.

Interes za izgled same molekule tijekom godina nije opadao, no daljnji napredak na rješavanju ovog problema nije mogao se mogao postići bez moderne tehnologije koja će svjetlo dana ugledati tek par desetaka godina kasnije.

Revoluciju na ovom području će donijeti nova tehnika istraživanja strukture molekula – difrakcija rendgenskog zračenja na uzorku, a uz nju će se vezati i novo ime koje je povijest na žalost zaboravila. Tek su rijetki čuli za Rosalind Franklin i njen doprinos rješavanju strukture DNA. Rosalind je 1953. objavila znanstveni rad u kojem spominje dva različita oblika molekule DNA, te prilaže rezultate svojih istraživanja.

Francis Crick

Upravo su ti rezultati bili inspiracija Watsonu i Cricku za postavljanje modela, odnosno razmišljanje o tome kako bi molekula DNA trebala izgledati. Rosalind se više nije zadržavala na ovom polju. Prešla na proučavanje virusa i njihovog neobičnog svojstva kristalizacije, dok su Watson i Crick tada već galopirali prema trijumfu.

Kako su objavljeni znanstveni radovi dostupni znanstvenoj zajednici, tako Watsoni Crick nisu jedini kojima je Rosalindino istraživanje bilo dostupno. Isti rad je pročitao i Linus Pauling te predložio svoju viziju molekule DNA. Na žalost, njegova je bila pogrešna. Mislite da su ga upozorili na to? Naravno da ne. Pustili su ga neka živi u lažnom uvjerenju da je stvorio ispravan model, dok su oni u isto vrijeme počeli graditi svoj. Kako je molekula zapravo jako komplicirana, a budući da tada nije bilo modernih kompjutora da se to sve lijepo može nacrtati i projektirati u tri dimenzije, svoj su model izradili od kuglica i štapića. Uskoro publiciraju svoj model, a uz njega prilažu i prvi prijedlog umnažanja sam molekule. Rezultati su objavljeni 25. travnja 1953, a samu Nobelovu nagradu dobili su nešto kasnije.

Rosalind Franklin

Uz njihova imena često se veže kontroverzna izjava da su svoju slavu izgradili preko leševa. Cijela priča temelji se na jednoj činjenici: oni su dobili Nobelovu nagradu, Rosalind nije. Stvari ipak stoje nešto drugačije… Rosalind je rezultate publicirala prije no što su Watson i Crick objavili svoj prijedlog strukture, odnosno njihov rad je svojevrsna nadogradnja na njen, a postoje i dokazi da su za vrijeme trajanja projekta ona i Watson bili u kontaktu. Oni zapravo nastavljaju istraživati tamo gdje je ona stala, svojim modelom objašnjavaju njene eksperimentalne podatke. Upravo su zato s Mauriceom Wilkinsom i dobili Nobelovu nagradu 1962.: „za doprinos određivanju molekulske strukture nukleinskih kiselina i njihove uloge u prijenosu informacija u živim organizmima.“

Mnogi tvrde da je Rosalind trebala dijeliti nagradu s njima. Zaista, trebala je. Zašto onda nije? Na žalost, Rosalind je umrla u travnju 1958. Kako se Nobelova nagrada ne dodjeljuje pokojnicima, na žalost istu nije mogla primiti. To i dalje ne opravdava činjenicu da široj javnosti gotovo uopće nije poznata.

Zašto su onda samo ova dvojca pobrala sve lovorike? Zato što to najčešće i jest tako… Uvijek će najpoznatiji biti oni koji su zadnji u nizu, oni koji su postavili posljednju ciglu i da tako kažem, dotjerali kuću do „pod krov“. To nipošto ne znači da su jedini važni, jer da nije bilo svih oni prethodnika koji su malo po malo zidali temelje, ni oni sami ne bi imali na što postaviti konačnu ciglu. Često kažemo da povijest pišu pobjednici, no to ne mora nužno biti točno. Pišu ju oni koji ostaju zadnji stajati, koji prežive ili nadžive.

Svi oni ostali spominju se tek uz put, kao zanimljiva činjenica ili anegdota. Da nije bilo Rosalind ili Friedricha, kao i cijelog niza drugih znanstvenika koji ovdje nisu navedeni ne bi bilo ni Watsona i Cricka. Sjetite se da odajući počast njima, slavimo i sve njihove prethodnike. Sjetite se da na vrhu planine uvijek stoji jedan, ali da su tu planinu izgradili drugi, a jedan od njih se na nju i popeo.

Alen Bjelopetrović Dax 

Komentari

Alen Bjelopetrović

A. B. Dax je znanstvenik u nastajanju, ilitiga magistar kemije trenutno na doktorskome studiju. Ono malo slobodnog vremena što imam najčešće provodim s olovkom u ruci  bacajući misli na papir kako bi bar malo rasteretio skoro pa preopterećeni mozak. Ponekad uzmem fotoaparat u ruke i lutam po Pulskim šumama tražeći napuštene i skoro zaboravljene tvrđave dozvoljavajući im da me odvuku u neki drugi svijet, u neko vrijeme koje je odavno iza nas.

You May Also Like

Odgovori

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena.

Bol, Lisa Gardner,bibliomanija, Ana Čaić Blažević, APortal,majka, dijete