00:00:05.21 Hallo. Ich werde mit Ihnen über die halbkonservative sprechen
00: 00: 10.01 Replikation von DNA. Nicht so sehr über die technischen Details, sondern darüber, wie Frank Stahl und ich
00:00:16.19 das Experiment durchgeführt haben, das zeigte, dass DNA
00:00:20.20 durch die beiden Ketten, die auseinander kommen, repliziert wird,
00:00:23.10 Jeder macht eine neue Kopie und dann bekommt man zwei,
00:00: 27.10 Jeder hat eine alte und eine neue Kette.
00:00:30.,24Es ist schwer zu wissen, wo man eine bestimmte Geschichte beginnen
00: 00: 34.06 aber lassen Sie mich mit der Veröffentlichung im Jahr 1953 beginnen
00:00:38.00 des Papiers von Watson und Crick. Es gab tatsächlich zwei Papiere
00:00:41.29 in der Natur. Die erste war über die Struktur
00: 00:45.01, die auf Modellbau und ein wenig Informationen aus Röntgenbeugung basiert
00:00: 50.15 Die Röntgenbeugung hat Ihnen sicherlich nicht gesagt, die Struktur.
00: 00:54.09 Es erzählte Ihnen etwas über die Wiederholungsentfernung entlang der Helix.
00:00:58.14 Es dir gesagt, dass es eine helix und sehr wenig mehr.
00:01:02.,05Das Modellgebäude war Modellbau,
00: 01:04.27 also war die Struktur sicherlich nicht bewiesen.
00:01:07.13 Dies war ein Vorschlag, und viele Menschen nicht glauben, dass es
00:01:10.20 oder vielleicht gar nicht zahlen keine Aufmerksamkeit auf Sie.
00:01:13.10 Das zweite Papier vorgeschlagen, wie das Molekül könnte replizieren. Die beiden Ketten würden sich trennen, jede würde auf ihrer Oberfläche führen
00:01:22.26 die Bildung einer neuen Kette, so dass Sie
00:01:25.11 mit zwei Doppelhelizen enden würden, jede hat
00:01:28.03 eine der alten Ketten und eine brandneue Kette.
00:01:30.23 Das nennt man semi-konservative Replikation.,
00:01:33.20 Bei Caltech war Max Delbrück, der Jim Watson kannte und mit ihm in Korrespondenz stand
00:01:40.01 pessimistisch über dieses Replikationsschema.
00: 01: 44.05 Pessimistisch über semi-konservative Replikation.
00: 01:47.07 Die Ketten waren umeinander gewickelt, also um sie auseinander zu bringen
00:01:50.19 wenn Sie sie nicht brechen, müssten Sie die grundlegende Doppelhelix abwickeln
00:01: 55.18 um die beiden Arme zu trennen.
00: 01:56.27 Max dachte, das wäre unmöglich, hydronamisch unmöglich.
00:02:01.11 Und so schlug er vor, dass vielleicht die beiden Ketten getrennt durch ein system von
00:02:05.,21.alle paar Nukleotide entlang
00:02:09.12 die Kette durchbrechen. Und er und Gunther Stent veröffentlichten ein Papier
00: 02:12.17, das drei verschiedene Methoden für die DNA-Replikation vorschlug.
00:02:15.27 Semi-konservativ, da Watson und Crick hatten vorhergesagt,
00:02:19.29 konservative, in denen zumindest begrifflich vielleicht war es
00:02:22.28 einer Weise, die eine Doppel-helix, konnte die Bildung von
00:02:26.09 ein weiteres Doppel-helix, so wie es in der Nähe
00:02:28.19, und so würden Sie sich nie trennen zu müssen, die Ketten an allen.
00:02:33.,01You haben würden, eine Marke, die neue Doppel-helix und ein ganz altes Doppel-helix, und die würden
00:02:37.02 die Handlung der Replikation.
00:02:39.12 Und dann dispersive, der Dritte Weg, brechen die einzelnen Ketten, trennen Sie die Stücke und setzen Sie dann alles wieder zusammen.
00:02:47.18 ich besucht Max in seinem Büro. Ich war in Chemie.
00: 02: 52.24 Ich war ein Schüler von Linus Pauling.
00:02:55.01 Max war in der Biologie vorbei, und er erzählte mir
00:02:57.04 über dieses Problem, und mir fiel ein, dass man vielleicht
00:03:01.17 ein Experiment machen könnte, um die Art der Replikation von DNA herauszufinden
00:03:06.,04basierend auf der Verwendung von schweren Isotopen.
00:03:08.15 ich wünschte, ich hätte Zeit, Sie erzählen, warum ich dachte an den schweren Isotopen
00:03:12.08 aber es hat zu tun mit der Einnahme einen Kurs, der ein Stück Glück
00:03:16.11 Linus Pauling ‚ s natürlich auf die Art der chemischen Bindung.
00:03:19.10, in denen deuterium und Wasserstoff-Bindungen eine wichtige Rolle gespielt.
00:03:23.17 Trotzdem war die Idee, DNA mit etwas Schwerem zu beschriften,
00:03:29.00 Ich glaube nicht, dass ich darüber nachgedacht habe, oh ja, es war Deuterium, an das ich damals gedacht habe.
00:03:33.,05Dann man es beschriftet, indem man Bakterien oder Phagen anbaut
00:03:37.11 in schwerem Medium, Deuterium Medium,
00:03:40.00 und dann das Wachstum in leichtem Medium umschaltet
00:03:42.15 und dann alles in die Zentrifuge geben und so sehen, wo die
00:03:45.20 DNA nach oben ging, wenn Sie die Dichte richtig eingestellt haben
00:03:49.12 wenn alles leicht war, nach unten, wenn alles schwer war,
00:03:54.03 und in der Mitte, wenn es halb schwer und halb leicht war.
00:03:57.05 Das ist eine grobe Vereinfachung, aber das ist die Art, wie ich dachte über das experiment
00:04:01.09 damals., Das war irgendwann um 1954.
00: 04:05.14 Ich ging dann nach Woods Hole als Lehrassistent
00:04:08.25 für Jim Watson (er hatte bei Caltech die vorherige Amtszeit gelebt)
00:04: 14.02 in der Physiologie Kurs.
00: 04:17.13 Und eines Tages als Lehrassistent in diesem Kurs
00: 04:20.17 Jim Watson und Sydney Brenner, die den Kurs unterrichteten,
00:04:24.11 befanden sich in einem Raum im Obergeschoss in einem Gebäude namens Lillie building, dem Marine Biological Lab,
00:04:30.24 und Jim schaute durch das Fenster und zeigte auf einen Baum
00:04: 33.,18under die saß ein Mann, der war, Sie konnte nicht sagen, aus einer Entfernung,
00:04:38.05 aber er war der Verkauf von gin und tonic.
00:04:40.18 Er hatte einen großen Krug mit gin und eine große Sache tonic, und einige Eis und einige Gläser und einige limes,
00:04:45.22 und er würde verkaufen, gin und tonic an Passanten, und mit dem Geld, das er kaufen konnte einige gin-und tonic für sich selbst.
00:04:51.06 wurde Er als gin und tonic Baum.
00:04:53.29 Aber Jim sagte, dass dieser Mann dachte, ziemlich viel von sich selbst,
00:04:57.15 so geben wir ihm ein wirklich hartes experiment zu tun, in der Physiologie Klasse,
00:05:02.,14das berühmte Hershey-Chase-Experiment, das von zwei Personen über einen bestimmten Zeitraum durchgeführt wurde,
00:05:06.02 Hershey und Chase, und sehen, ob Stahl alles an einem Nachmittag
00:05: 08.28 alleine machen könnte. Nun, ich dachte, das war ziemlich faul, sich auf diesen armen Kerl zu verbünden
00: 05:13.13 Also ging ich hinunter und stellte mich ihm vor und sagte ihm, was für ihn auf Lager lag.
00: 05:18.07 Und er erzählte mir, was er in phage Genetics tat
00:05: 21.07 und dass er im nächsten Jahr bei Caltech sein würde.
00: 05:23.28 Also stimmten wir zu, dieses Experiment selbst zu versuchen, wie DNA repliziert
00: 05: 29.,03when bekam er zum Caltech. Ich musste meine Röntgenkristallographie zuerst beenden
00: 05:33.25 bevor Frank uns starten ließ, weil er sagte, es wäre schlecht für meinen Charakter, ein neues Projekt zu starten
00:05:40.14 als ich meine Abschlussarbeit noch nicht beendet hatte, war dies die Röntgenkristallographie.
00: 05:44.19 Endlich habe ich die Röntgenkristallographie gemacht
00:05: 47.21 und wir konnten das Experiment starten.
00:05:50.05 Frank und ich beschlossen, dass wir die Methode entwickeln sollten
00:05:52.26 für diese Dichtegradientenzentrifugation
00:05:55.,24und so verbrachten wir ziemlich lange Zeit, mehr als ein Jahr,
00: 06:00.00 Entwicklung einer Methode, die Makromoleküle in einem Dichtegradienten trennen könnte.
00: 06:04.09 Und dazu haben wir reine DNA
00:06:07.03 in eine Zentrifuge gegeben und eingeschaltet, um zu sehen, was passiert
00:06:10.16 und zu unserem Erstaunen bildete sich vor unseren Augen ein Dichtegradient
00:06: 14.20.
00: 06:16.14 Dies lag daran, dass das Cäsium-Ion ziemlich schwer und ziemlich dicht ist und sich in einem starken Zentrifugalfeld 00:06:22.10 nach unten festsetzt
00:06: 26.,09und die Diffusion möchte, dass es wieder nach oben geht, um es neu zu verteilen
00:06:29.25 und im Gleichgewicht haben Sie einen Dichtegradienten, in dem sich unten mehr Cäsiumchlorid
00:06:34.25 als oben befindet.
00: 06:36.27 Und so bildet sich automatisch der Dichtegradient.
00: 06: 40.08 Damit haben wir nicht gerechnet.
00: 06:41.13 Wir haben es gesehen, wir dachten, wir müssten einen vorgeformten Dichtegradienten machen
00:06:45.00 in der Zentrifugenzelle
00:06: 49.00 aber die Zentrifuge selbst macht den Dichtegradienten.
00:06:51.,14So um eine lange Geschichte kurz zu machen, wuchsen wir Bakterien in schwerem Stickstoffmedium
00:06:26 und dann nach vielen Generationen des Wachstums, so dass alles
00:07:01.26 mit schwerem Stickstoff markiert werden würde, schalteten wir die Bakterien, zentrifugierten sie und resuspendierten sie
00:07:07.25 in einem leichten Medium und nahmen Proben zu verschiedenen Zeiten.
00: 07:11.26 Das erste Experiment Frank hatte mich gewarnt, ich würde es verwechseln, wenn ich beide Richtungen auf einmal tat,
00:07: 18.14 wenn ich schwer zu leicht und leicht zu schwer tat.
00:07:20.16, Und ich sagte, „Nein, ich werde Farbcode Röhrchen,“ und ich mischte es komplett.
00:07:25.,auCh war unklar, welche Rohre genau welche waren. Das zweite experiment
00:07:30.28 wir beschriftet experiment Nummer eins und das ist das, was wir veröffentlicht,
00:07:35.14 zusammen mit experiment Nummer 2, das war eine Wiederholung.
00: 07:38.23 Und was wir natürlich fanden, war, dass
00:07: 42.09 die Bakterien in einer Generation nur eine Art von DNA hatten.
00:07:46.25 Es hatte eine Dichte, die auf halbem Weg zwischen schwere und Licht.
00:07:49.26 Und bei der zweiten bakterielle generation gab es zwei Arten von DNA,
00:07:53.19 Hälfte schwer und voll Licht.
00:07:56.27 Nun hatten wir, dies zu schreiben, Papier., Eigentlich waren wir beim Schreiben ziemlich träge
00: 08:01.06 und so brachte uns Max Delbruck ins Marine Lab
00: 08: 04.26 in Corona del Mar und sperrte uns in einem Turmzimmer ein.
00:08:08.00 Er buchstäblich Tat es. Mary Delbruck, Max ‚ Frau, würde uns Mahlzeiten,
00:08:11.25 aber dann Verriegelte die Tür wieder,
00:08:15.05, bis wir – und es war eine Schreibmaschine-
00:08:16.13, bis wir produzierten einen Entwurf des Manuskripts, die wir haben.
00:08:20.06 Aber es war eine Frage wie diese zu schreiben auf.
00: 08:22.01 Es gab zwei Möglichkeiten, die wir besprochen.
00:08:24.,20eine Möglichkeit besteht darin, mit einer Hypothese zu beginnen, der Watson-Crick-Hypothese,
00:08:28.25 und sagen, hier ist ein Test, wir machen dieses Experiment.
00:08:31.26 und sehen, ob es funktioniert so, wie Sie sagten, es sollte.
00: 08:36.13 Und das ist sicherlich eine Möglichkeit, ein Experiment zu machen, und Richard Feynman, der damals den Studenten sehr nahe stand
00:08: 41.26 Er würde zu unseren Partys kommen und so weiter. Er dachte, wir sollten es so aufschreiben.
00:08:47.08 Die andere Möglichkeit wäre, zu schreiben, was genau Ihr experiment gesagt, nicht mehr, nicht weniger
00:08:53.,19ohne überhaupt auf irgendwelche Hypothesen Bezug genommen wird,
00: 08: 56.00 und dann ganz am Ende sagen, ob es mit einer Hypothese übereinstimmen kann.
00: 09:00.15 Wir haben den letzten Weg gewählt, zum Teil, weil wir dachten, nun, wenn Sie versuchen, eine Hypothese zu testen,
00:09:07.01 Der einzige Weg, um wirklich sicher zu sein, dass Sie Recht haben werden
00:09: 10.03 ist es, alle möglichen Hypothesen zu kennen.
00: 09:13.26 Und da niemand alle möglichen Hypothesen kennen kann
00:09:16.06 nur weil Ihr Experiment mit einer von ihnen übereinstimmen könnte
00:09: 18.29 beweist nicht, dass das die richtige Hypothese ist.
00:09:21.,02There werden konnte, ein anderes, dass Ihr experiment stimmt mit
00:09:24.20 So schien es uns elegant zu schreiben, unsere paper
00:09:27.21 in Bezug auf die Untereinheiten, und nur am Ende sagen,
00:09:30.19″ah, diese Untereinheiten werden konnte, die einzelnen Ketten der Watson-Crick-Modell“,
00:09:35.13 die natürlich Sie waren. Das haben wir also getan.
00: 09:37.22 Und dann zeigt dieses Diagramm hier das Ergebnis in Bezug auf Untereinheiten
00:09: 42.10 nicht DNA-Ketten. Was wir getan haben, war durch viele Unfälle gesegnet.
00:09:48.11 Dem Unfall bei Caltech,
00:09:50.,02der Unfall, sich am Woods Hole zu treffen,
00:09:52.10 der Unfall, Max Delbruck beeindrucken zu lassen
00: 09:55.27 mit seinem tiefen Pessimismus, den er unmöglich replizieren konnte
00:09: 59.07 Watson und Crick arbeiten so, wie es geht.
00: 10:02.26 Und schließlich der Unfall, herauszufinden, dass die Zentrifuge selbst
00:10:06.16 einen Dichtegradienten erzeugt, müssen Sie nicht
00:10: 09.06 einen bereits vorhandenen machen.
00:10:11.01 Die Wirkung von diesem Versuch lohnt sich, etwas zu sagen.
00: 10:14.13 Als die DNA-Struktur vorgeschlagen wurde, viel
00: 10: 16.,14of Leute haben es nicht geglaubt.
00:10:18.01, Und es gab nicht viele Referenzen in der Literatur.
00: 10: 20.18 für die ersten Jahre nach 1953.
00: 10:24.04 Schließlich basierte es auf Modellbau, was nichts beweist.
00:10:27.23 Es sah so schön, dass einige Leute davon überzeugt waren
00:10:31.04 hatte, dass Sie zu Recht, denn es sah ja so Recht.
00:10:34.19 Andere Leute, die ich denke, waren überzeugt, es könne nicht richtig sein, weil es zu schön, um wahr zu sein.
00:10:40.04 In jedem Fall, es wurde nur ein Modell.
00:10:44.,09Die Beweise aus der Röntgenbeugung waren wirklich nicht sehr unterstützend.
00:10:48.22 Es zeigte sich, dass die repeat-Distanz war eine gewisse
00:10:52.04 Entfernung und das war es Stirnrad -, aber Sie konnte es nicht
00:10:54.14 ableiten, die Informationen aus diesen frühen X-ray Bilder.
00:10:58.02 ich denke, die Wirkung unseres Experiments war nicht wirklich eine Entdeckung,
00:11:02.22 Es war eine psychologische Wirkung. Es ließ die DNA echt erscheinen. Plötzlich konnte man Bands in einer Zentrifuge sehen.
00:11:09.27, dass verhielten, nur in der Art, Watson und Crick sagte, Sie sollten.
00:11:14.,02Und Ich denke, dass der Hauptwert des Experiments war
00: 11:18.04 dass es den psychologischen Wert hatte, viele Menschen zu überzeugen
00: 11: 21.18 dass die DNA-Struktur richtig sein musste.
00:11:24.29 Lassen Sie mich sagen Sie etwas über dieses Molekül.
00:11:27.20 Dieses Molekül im wesentlichen gab den Befehl, um eine ganze Periode in der Entwicklung der Molekularbiologie.
00:11:34.12 Hier ist diese Doppel-helix, die dort steht,
00:11:36.16 und es sagt: „Hier bin ich. Ich habe zwei Ketten. Finde heraus, wie ich repliziere.“
00:11:41.13″Hier bin ich. Ich habe vier Arten von Basen.“
00:11:44.,05 “ Go herauszufinden, wie das in die Herstellung von Proteinen umgewandelt wird.“
00: 11: 47.26″Ich sitze im Kern. Proteine werden im Zytoplasma in Eukaryoten gebildet.“
00:11:52.21″Gehen herauszufinden, was es ist, dass diese Informationen aus mir heraus in das Zytoplasma.“
00:11:56.21″Meine Daten aus diesen Grundlagen ändert einmal in eine Weile.“
00:12:01.09″Das nennt man mutation. Finde heraus, wie das passiert.“
00:12:04.08″Jeder einmal in eine Weile es ist die so genannte genetische Rekombination.“
00:12:08.10″Gehen, herauszufinden, wie ich bin…“Was ich versuche hier zu sagen
00:12:11.,16ist das, wenn ich dir ein Modell eines Polysaccharids zeigen würde,
00: 12: 14.18 würde es dir sagen, welches Experiment du als nächstes machen solltest?
00: 12:17.11 Dieses Molekül, DNA, ist wie der Zauberer von Oz
00:12:20.11 dort stehen (außer im Gegensatz zum Zauberer ist dies ein wahres Molekül)
00:12:24.04 dort stehen und Ihnen im Wesentlichen die ganze Agenda erzählen
00:12: 29.25 für die Zukunft der Wissenschaft für die nächsten 20 Jahre.
00: 12:32.07 Nun, das ist eine ganz andere Stimmung und Haltung, denke ich,
00:12:37.03 von der Wissenschaft, die davor ging
00:12: 39.15 und die biologische Wissenschaft, die danach kam.,
00: 12: 42.25 Das war also die Währung dieser Zeit.
00:12:44.06 Es war das DNA-Molekül, Ihnen zu sagen, was die Probleme waren und was Sie hatte zu gehen und zu lösen.