Watson nació en Chicago, Estados Unidos, en 1928. A la edad de 16 años, se graduó en zoología en la Universidad de Chicago y comenzó a mostrar su talento en biología. A la edad de 22 años, Watson recibió su doctorado y luego llegó al Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge, Inglaterra, donde conoció a Crick, que había trabajado allí antes, y comenzó su legendaria colaboración. Crick nació en Northampton, Inglaterra, el 8 de junio de 1916 y se graduó en la Universidad de Londres a la edad de 21 años. Después de la Segunda Guerra Mundial, llegó al Laboratorio Cavendish de Cambridge. Crick, al igual que Watson, tenía un gran interés por el ADN y pasó de la física a la biología.
En aquella época, ya se sabía que el ADN era un compuesto polimérico delgado compuesto por una serie de cadenas de desoxirribonucleótidos, compuestas por desoxirribosa, fosfato y bases nitrogenadas. Hay cuatro bases, a saber, adenina (a), guanina (g), citosina (c) y timina (t). En 1951, muchos científicos lanzaron un concurso para estudiar la estructura del ADN. Había dos grupos famosos de investigación de moléculas de ADN en ese momento. Uno es un equipo de investigación de la Royal Academy encabezado por el famoso físico Wilkins y el químico Franklin. Utilizan principalmente la difracción de rayos X para estudiar la estructura del ADN. Uno de ellos es un equipo de investigación del Instituto de Tecnología de California, dirigido por el famoso químico Pauling. Estudiaron principalmente la estructura del ADN mediante métodos de construcción de modelos y descubrieron la hélice de la proteína A mediante este método.
En febrero de 1951, Wilkins mostró una muy bella fotografía de difracción de rayos de ADN tomada por Franklin en una conferencia sobre la estructura de macromoléculas biológicas en Italia. Watson, que siempre ha estado interesado en el ADN, estaba tan emocionado cuando vio esta imagen que se quedó sin palabras y su corazón latía con fuerza. Basándose en esta fotografía, concluyó que la estructura del ADN es una hélice. Decidió hacer un modelo de ADN. Le llevó la idea a su colaborador Crick, quien estuvo de acuerdo.
El trabajo de Watson y Crick para establecer un modelo de la estructura molecular del ADN comenzó en el otoño de 1951. Utilizaron un método de construcción de modelos, imitando el método del famoso químico Pauling para construir el modelo de proteínas de hélice α, y utilizaron papel y alambre para unir desoxirribonucleótidos basándose en datos cristalográficos.
Construyeron modelo tras modelo, pero todos fueron rechazados. Pero Watson insistió en que la molécula de ADN podría ser una estructura bicatenaria. Debido a que muchas cosas en la naturaleza están emparejadas, los cromosomas de las células también lo están. Después de eso, completaron una estructura de doble hélice con desoxirribosa y fosfato alternados como esqueleto básico, bases dispuestas en el exterior (Figura 1) y desoxirribosa y fosfato alternados.
Es una estructura de doble hélice con un esqueleto básico, bases dispuestas internamente y emparejamiento de bases homogéneo (Figura 2).
Durante 1952, el bioquímico Chargaff visitó la Universidad de Cambridge e informó de los resultados de sus análisis de ADN de organismos tan diversos como humanos, cerdos, vacas, ovejas, bacterias y levaduras. Los resultados de Chargaff mostraron que aunque el número y las proporciones relativas de los cuatro desoxinucleótidos en el ADN de diferentes organismos varían mucho, A=T y G=C existen en el ADN de cualquier sustancia, lo que se denomina leyes de composición química del ADN de Chargaff. En julio de 1952, cuando Chargaff visitó el Laboratorio Cavendish, le explicó en detalle la ley de A:T=G:C=1:1 a Crick. Más tarde, el amigo de Crick, el químico teórico Griffiths, calculó que entre los cuatro desoxinucleótidos del ADN, A debe combinarse con T y G debe combinarse con c. Esto es consistente con la finalización de la ley de Chargaff. Más tarde, Donovan, ex colega de Pauling, le dijo a Watson que los pares A-T y G-C se mantenían mediante enlaces de hidrógeno. El trabajo anterior se convirtió en la base para las estructuras de emparejamiento A-T y G=C en el modelo molecular de ADN de Watson y Crick.
En este punto apareció el modelo de ADN. El 28 de febrero, Watson hizo un modelo de cuatro bases de cartón, pegó el cartón al esqueleto y lo emparejó hacia el centro. Crick inmediatamente señaló que sólo dos hebras individuales en direcciones opuestas podían hacer que las bases coincidieran perfectamente, lo que era consistente con los datos de difracción de rayos X. El modelo completo de la estructura molecular del ADN se completó el 7 de marzo de 1953. Según este modelo, la molécula de ADN es una doble hélice, cada unidad helicoidal contiene 10 pares de bases y una longitud de 34 angstroms (1 angstrom = 10-10 metros).
El diámetro de la espiral es de 20 Angstroms. El 15 de abril, Watson y Crick publicaron su primer artículo sobre este modelo en la revista Nature.
El descubrimiento del modelo de estructura de doble hélice de la molécula de ADN es un hito en la historia de la biología. Proporciona una explicación estructural para la replicación del ADN, haciendo que la gente ya no dude de que el ADN es la base material de los genes. , y sienta las bases de la genética molecular. El modelo de doble hélice del ADN ha tenido un profundo impacto en la ciencia.
Algunos dicen que Watson y Crick ganaron el Premio Nobel por "El dedo del gigante", pero yo no lo creo. Sobre la base de fotografías de difracción de rayos X, Watson y Crick, especialmente Watson, tienen una perspectiva más amplia, aprenden de los expertos y obtienen nuevos resultados integrales. Las partes que son mayores que este resultado integral son las que no pueden. Las personas que recolectan madera.
Estructura molecular del ADN
La molécula de ADN es una larga cadena unida por cuatro desoxinucleótidos, que contienen las cuatro bases A, T, C y G respectivamente.