الدراسات العلمية التي أجريت لمعرفة تركيب الحمض النووي الــ DNA

2016 عصر الفضاء

جون كلارك مع مايكل ألابي وإيمي جان بيير

KFAS

البيولوجيا وعلوم الحياة

كان العلماء قبل منتصف القرن العشرين على دراية بأن الجينات الحاملة للكروموسومات تشكل وحدات الوراثة.

كما كانوا على علم بأن الكروموسومات تتكون من مزيج من البروتينات المعقدة ومركب يعرف بالحمض الديوكسي الريبونووي، أو الــ DNA اختصارا.

طور الكيميائي الأمريكي لاينوس باولنغ (١٩٠١ – ٩٤) عام ١٩٥١ تقنية للحصول على صور عالية التمييز لتركيب الجزيئات البيولوجية الكبيرة.

باستخدام هذه التقانة توصل باولنغ إلى وصف صنفٍ من البروتينات يأخذ شكلاً حلزونيا –ثلاثي الأبعاد. ولمعرفته الجيدة بأن «الخطوة التالية الكبرى» لاكتشافه هي الوصول إلى ماهية الجينات، قام باولنغ بتركيز اهتمامه على الــ DNA.

 

شكل تركيب الــ DNA هاجساً استحوذ على تفكير طالب الدراسات العليا في العلوم البيولوجية بجامعة كيمبردج فرانسس كرك (١٩١٦ – ٢٠٠٤). كان المفترض في كرك إجراء أبحاثه على الهيموغلوبين.

لكن حماسه لمعرفة الــ DNA تغلب على مسار دراسته الانتظامية، ومن حسن حظه أنه وجد استجابة لذلك من عالم البيولوجيا الأمريكي جيمس واتسون (١٩٢٨ -) الذي التحق بجامعة كيمبردج عام ١٩٥١.

بدأ الاثنان العمل على الموضوع بشكل غير رسمي. كان على الاثنين إبقاء عملهما طي الكتمان، إذ التهبت المنافسة حينها بين معاهد الأبحاث العلمية في محاولات فك شيفرة الــ DNA، وبخاصة لدى مجموعة بحثية أخرى تعمل في الكلية الملكية بلندن.

كانت المجموعة بقيادة عالم الفيزياء الحيوية البريطانية النيوزلندي الأصل موريس ولكنز (١٩١٦ – ٢٠٠٤) وعالمة الكيمياء الفيزيائية الإنجليزية روزالند فرانكلن (١٩٢٠ – ٥٨) ، وأجرت المجموعة عدداً من التجارب المعقدة لمعرفة تركيب الــ DNA باستخدام ظاهرة حيود الأشعة السينية.

 

لكن المفارقة أن فرانكلن استبعدت تماما الشكل الحلزوني لجزيء الــ DNA، بينما اعتقد واتسون وكرك عكس ذلك. في عام ١٩٥١ وضع واتسون وكرك نموذج الــ DNA على شكل حلزون ثلاثي،

وكانت فرانكلن في مقدمة المعترضين، إذ أن النموذج لم يتلاءم مع بيانات تجاربها في حيود الأشعة السينية.

اعترف واتسون وكرك بخطئهما وعادا إلى فحص بياناتهما مجددا. كما وضع باولنغ عام ١٩٥٢ نموذجه الخاص لجزيء الــ DNA على شكل حلزون يحتوي على ثلاث جدائل متشابكة. كان باولنغ مخطئاً أيضا وسرعان ما بين علماء آخرون خطأ نموذجه.

يحتوي الــ DNA على أربعة مركبات كيميائية مختلفة تعرف بالقواعد. أدى التوصل إلى معرفة ترابط هذه الجزئيات على شكل أزواج إلى وضع واتسون وكرك على المسار الصحيح للوصول إلى تركيب الــ DNA.

 

فمن خلال معرفتهما بأعمال العالم النمساوي الأصل بجامعة كولومبيا إروين تشارغاف (١٩٠٥ – ٢٠٠٢)، الذي اكتشف أن القاعدة أدنين تتحد دوماً مع القاعدة ثيامين، وكذلك تتحد القاعدة غوانين دوماً مع سايتوسين، من خلال هذه الملاحظة المهمة استوعب واتسون وكرك تركيب الــ DNA.

بل كان اكتشاف تشارغاف السبب الرئيس لفهمها آلية تكاثر هذا الجزيء. نشر واتسون وكرك بحثهما في دورية نيتشر (الطبيعة) المرموقة في أبريل عام ١٩٥٣، ونال الاثنان بمشاركة موريس ولكنز جائزة نوبل في علم الفيسيولوجيا أو الطب عام ١٩٦٢.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]