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雲爸的私處 > 有趣的分享 > Google Doodle > [Google Doodle] 英國物理化學家與晶體學家 Rosalind Franklin 羅莎琳.富蘭克林 93歲誕辰

[Google Doodle] 英國物理化學家與晶體學家 Rosalind Franklin 羅莎琳.富蘭克林 93歲誕辰

07 25, 2013 by 雲爸

DNA雙螺旋結構的研究

到了1951年11月,富蘭克林提出了A型DNA的X射線繞射圖,並進行了一場演講。這時候華生正好在劍橋大學中由威廉·勞倫斯·布拉格主持的卡文迪許實驗室研究蛋白質結構。華生與克里克得知了這些訊息之後,便開始嘗試排列DNA的螺旋結構,當時他們的模型是三股螺旋。華生與克里克曾經邀請富蘭克林、威爾金斯與葛林斯參觀他們的三股螺旋結構模型,富蘭克林在看見這些模型之後,做了許多的批評。這些批評使華生與克里克被上司布拉格要求終止DNA結構的研究。

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富蘭克林與葛斯林製作的訃聞

用來悼念A型DNA(結晶狀DNA)的雙螺旋結構。

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同一年中,國王學院的科學家們已經大多接受B型DNA的結構為螺旋型(詳細結構尚未明瞭),不過對於A型DNA是否也同樣是螺旋型,富蘭克林則仍持懷疑態度。她與葛斯林曾開玩笑地製作了一份訃聞,悼念結晶狀DNA(A型DNA)失去的螺旋結構。
1952年5月富蘭克林與葛林斯經過了一場長時間的研究,獲得一張B型DNA的X射線晶體繞射照片,並且將專門用來解決X射線晶體繞射問題的帕特生函數(Patterson function)應用在圖片分析。這張照片稱做「照片51號」,曾經被X射線晶體繞射先驅之一約翰·貝爾那(John Desmond Bernal)形容為:「幾乎是有史以來最美的一張X射線照片。」但是她並未發表研究成果,而且由於A型結構的數據仍不足以支持螺旋型,因此富蘭克林繼續將研究焦點放在A型DNA。
除了晶體繞射照片之外,1952年11月,富蘭克林也提出了一份報告,這些研究結果被收錄在一份用來提交給訪問委員會(visiting committee)的「MRC報告」當中,其中說明A型DNA的對稱性,意思是DNA的結構即使翻轉180度之後看起來還是一樣。克里克認為這顯示DNA擁有方向相反的兩股螺旋。此外,這篇報告也指出了磷酸根之間的距離以及它們位在DNA上的位置。

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1952年11月,另一位化學家萊納斯·鮑林也開始研究DNA結構,他認為DNA應該是外側為鹼基,以及內側為磷酸(實際的情形是雙股、外側磷酸與內側鹼基)。並且與華生、克里克在當時都認為DNA的結構應該是三股螺旋。萊納斯·鮑林很快的發表了一篇論文,但是這篇論文很快的被華生與克里克指出錯誤,並經由他在劍橋大學的兒子彼得·鮑林(Peter Pauling)的傳達得知。由於華生也把這篇論文拿給富蘭克林看,因此富蘭克林後來親自寄了一封指出錯誤的信件給萊納斯·鮑林。

萊納斯·鮑林

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1953年1月,威爾金斯由於以為華生與克里克早已不做DNA結構的分析,因此將照片51號拿給華生過目,並且詳細的解釋相關的研究結果。這使得華生與克里克取得了布拉格的同意,並在2月4日重啟對DNA結構模型的建構,以及在2月8日請求威爾金斯同意他們也進行相同研究,此時威爾金斯才知道自己先前可能已經透露太多。同時卡文迪許實驗室在MRC的代表,也是訪問委員會的成員之一馬克斯·佩魯茨(Max Ferdinand Perutz),也在克里克的要求下,將MRC報告拿給華生與克里克觀看。雖然這篇報告並非機密,但是透露研究成果給競爭對手的行為卻讓藍道爾大為光火。

雙股螺旋模型

Dna-split  

原本並不接受A型DNA為雙股螺旋的富蘭克林,經過一段時間的分析之後,在2月24日得出兩種DNA皆為雙股螺旋的結論。到了2月28日,華生與克里克宣布他們發現了雙股螺旋模型,此時威爾金斯仍被蒙在鼓。1953年3月,富蘭克林離開了國王學院,前往同樣屬於倫敦大學的伯貝克學院(Birkbeck College, London),且並未帶走她的研究成果。這時候威爾金斯還寫了一封信給克里克,表示「黑暗女士」(Darklady,指富蘭克林)已經離開了他們的實驗室,終於可以開始向大自然的秘密前進。





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