Hon na strukturu DNA: Kdo si Nobelovu cenu zasloužil nejvíc a přitom ji nedostal?

  • Odhalení struktury DNA patří k nejzajímavějším vědeckým událostem
  • Jedním z hlavních důvodů je skutečnost, že člověk, který se o tento objev zasadil nejvíc, za něj nebyl oceněn
  • Oním člověkem byla neobyčejně talentovaná žena jménem Rosalind Franklinová

Dějiny výzkumu DNA sahají až do doby, kdy o existenci této molekuly ještě nikdo nic nevěděl. Za jednoho z prvních průkopníků v dané oblasti je považován Johann G. Mendel (1822 – 1824), který na základě svých slavných pokusů s hrachem formuloval základní zákony dědičnosti. K objevu zmíněné molekuly došlo v roce 1869, kdy ji švýcarský lékař Johannes F. Miescher izoloval z jader bílých krvinek.

Z následující éry si zaslouží zmínku především Frederick Griffith, který v roce 1928 prokázal, že geny je možné přenášet z bakterie na bakterie. Později vyšlo najevo, že tento přenos zajišťuje právě DNA (Avery, MacLeod, McCarthy, 1944, Hershey a Chaseová, 1952).

Toto zjištění mj. falsifikovalo Caspersonovu teorii, z níž plynulo, že chemická podstata genu se ukrývá ve struktuře proteinů. Zdůvodnění daného tvrzení spočívalo v tom, že DNA obsahující jen 4 nukleotidy přece genetickou informaci nést nemůže.

Zapomenout bychom neměli ani na dvojici George W. Beadle – Edward L. Tatum. Tito vědci se zabývali problematikou mutací v genech a v roce 1941 vytvořili hypotézu, podle které jednotlivé geny kódují jednotlivé proteiny.

Struktura DNA však zůstávala záhadou. První rentgenový difrakční obraz vznikl v roce 1937 v laboratoři Williama T. Astburyho, ale pak relativně dlouhou dobu k ničemu zásadnímu nedošlo. Tento „klid před bouří“ trval až do padesátých let minulého století, kdy James D. Watson a Francis H. C. Crick z University of Cambridge oznámili, že jejich výzkum (na němž spolupracovali s fyzikem Mauricem H. F. Wilkinsem, Rosalind E. Franklinovou a Raymondem G. Goslingem z King’s College London) přinesl kýžené ovoce.

Bez Rosalind Franklinové by to nešlo

Dnes se běžně uvádí, že klíčová myšlenka se zrodila 21. února 1953 – genetickou informaci nese „žebřík“ sestávající ze dvou antiparalelních vláken a příček v podobě komplementárních párů dusíkatých bází. Rovněž vyšlo najevo, že onen žebřík je zkroucen do tvaru dvojité spirály. Během několika dalších týdnů tak mohl být z kousků drátů a kuliček sestaven model DNA, resp. její sekundární struktury.

Jediná vada na kráse spočívá v tom, že skutečný přínos Watsona a Cricka byl mnohem menší, než si většina lidí myslí. Jejich první model – třívláknový – byl naprosto špatný a Franklinová ho okamžitě odmítla. Autorem tzv. fotky 51, která podle Cricka poskytla životně důležité vodítko pro identifikaci dvojité šroubovice, pak byl Gosling (toho času PhD student). Ale ani ta sama o sobě nestačila.

To, co Watson a Crick skutečně potřebovali, byly výsledky rentgenové krystalografie – a ty jim nevědomky poskytla Franklinová. Tato čísla totiž byla součástí krátké neformální zprávy pro Maxe Perutze z Cambridge University.

Perutz je následně předal vedoucímu laboratoře v Cambridgi, Lawrencovi Braggovi, a v únoru 1953 se dotyčné informace dostaly do rukou Watsona a Cricka, kteří je použili k výpočtům. Před kolegy z King’s College London to ovšem zatajili a Franklinovou nepožádali o svolení k interpretaci jejích dat.

Proč byly tyto údaje vlastně tak zásadní? Jednalo se o relativní vzdálenosti repetitivních elementů DNA a rozměry tzv. monoklinické jednotkové buňky, které naznačovaly, že molekula se skládá ze dvou vzájemně komplementárních částí s opačnou polaritou. Navíc skvěle korespondovaly s tím, na čem už několik měsíců intenzivně pracoval Crick, který si tak téměř ihned uvědomil jejich význam.

Z laboratorních poznámek Franklinové plyne, že i tato mimořádná žena nakonec (konkrétně 24. února) sama pochopila, že DNA má strukturu dvojité šroubovice a že oba řetězce jsou komplementární, což umožňuje replikaci molekuly. Kromě toho zahlédla asi i vůbec nejdůležitější tajemství DNA – totiž že sekvence bází vytváří genetický kód.

To už ale bylo příliš pozdě, protože Watson a Crick byli v podstatě hotovi. V polovině března Wilinse a Franklinovou pozvali do Cambridge, aby se podívali na jimi vyrobený model. Následně došlo k dohodě, podle níž měli článek o modelu publikovat výhradně Watson a Crick, zatímco na Wilkinse a Franklinovou zbyla publikace podpůrných dat (ve dvou samostatných příspěvcích).

Příběh o honu na strukturu DNA se pomalu ale jistě chýlí ke svému konci – pro Franklinovou velmi nešťastnému. Když v roce 1962 Watson, Crick a Wilkins přebírali Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství, ona s nimi nebyla. O 4 roky dříve totiž zemřela na rakovinu vaječníků. Ke cti Watsona nutno dodat, že epilog jeho autobiografie The Double Helix obsahuje velkorysý a spravedlivý popis jejích zásluh.

Diskuze (1) Další článek: Messenger dohání konkurenci. Do probíhajícího hovoru můžete přibrat další lidi

Témata článku: Historie, Výzkum, Osobnosti vědy a techniky, DNA, Genetika, Dvojitá šroubovice, Struktura, Bílá krvinka, Molekula, Genetický kód, Nobelova cena, Kýžené ovoce, Cambridge, Samostatný příspěvek, Hlavní důvod, Dlouhá doba, Jediná vada, Genetická informace, Skutečný přínos, Gen, Padesátý rok, Crick, Minulé století, Avery, Hon


Určitě si přečtěte

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Řešením matematického problému se dostal k modelu teoretického stroje, který nese jeho jméno a je základem logiky univerzálních počítačů.

Pavel Tronner | 56

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 42

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

** Systém Windows 10 umí spoustu užitečných drobností ** O mnoha praktických funkcích pravděpodobně ani nevíte ** Poznejte užitečné tipy, které se vám mohou hodit každý den

Vladislav Kluska | 31

PrusaLab a FutLab: Praha se dočkala špičkových komunitních dílen pro hackery

PrusaLab a FutLab: Praha se dočkala špičkových komunitních dílen pro hackery

** Nejprve svoji velkou dílnu otevřelo Brno ** Letos se přidala i Praha ** Nabízí malé 3D tiskárny i velké průmyslové stroje

Jakub Čížek | 11

Jak dopadl velký den Applu s náloží novinek: Sledujte, co letos připravil

Jak dopadl velký den Applu s náloží novinek: Sledujte, co letos připravil

** Apple večer představil novinky ** Ukáže nové operační systémy, ale čekala se i nová zařízení ** Začíná vývojářská konference Applu WWDC 2018

Karel Javůrek | 87

Šéf amerického Red Hatu: Odpojte Brno od internetu a zhroutíme se

Šéf amerického Red Hatu: Odpojte Brno od internetu a zhroutíme se

** V Česku najdete hromadu skvělých vývojářů ** Mnozí z nich přispívají do open-source ** Třeba v brněnském Red Hatu

Jakub Čížek | 51

Blíží se Juno. Jeden z nejhezčích Linuxů pro normální lidi

Blíží se Juno. Jeden z nejhezčích Linuxů pro normální lidi

** Ubuntu a Fedora patří k nejpopulárnějším linuxovým OS pro desktop ** A pak je tu zástup dalších nebo jejich odvozenin ** Jedním z nich je Elementary OS, který se brzy dočká novinek

Jakub Čížek | 71