00: 00: 05.21 Bonjour. Je vais vous parler de la réplication semi-conservatrice
00:00:10.01 de L’ADN. Pas tant sur les détails techniques mais sur la façon dont Frank Stahl et moi avons fini par faire l’expérience qui a montré que L’ADN
00:00:20.20 se réplique par les deux chaînes qui se séparent,
00:00:23.10 chacun faisant une nouvelle copie et puis vous obtenez deux,
00:00:27.10 chacun ayant une ancienne chaîne et une nouvelle.
00: 00: 30.,24il est difficile de savoir par où commencer une histoire particulière
00:00:34.06 mais permettez-moi de commencer par la publication en 1953
00:00:38.00 de L’article de Watson et Crick. Il y avait en fait deux articles
00:00:41.29 dans Nature. Le premier portait sur la structure
00:00:45.01 qui était basée sur la construction de modèles et un peu d’informations provenant de la diffraction des rayons X
00: 00: 50.15 la diffraction des rayons X ne vous a certainement pas dit la structure.
00: 00: 54.09 il vous a dit quelque chose sur la distance de répétition le long de l’hélice.
00: 00: 58.14 il vous a dit que c’était une hélice et très peu plus.
00: 01: 02.,05Le bâtiment modèle était le bâtiment modèle,
00: 01: 04.27 donc la structure n’a certainement pas été prouvée.
00:01:07.13 c’était une proposition et beaucoup de gens n’y croyaient pas
00: 01: 10.20 ou n’y prêtaient peut-être même pas attention.
00: 01: 13.10 le deuxième article a proposé comment la molécule pourrait se répliquer. Les deux chaînes se sépareraient, chacune guiderait sur sa surface
00:01:22.26 la formation d’une nouvelle chaîne, de sorte que
00:01:25.11 se retrouverait avec deux doubles hélices, chacune ayant
00:01:28.03 une des anciennes chaînes et une toute nouvelle chaîne.
00:01:30.23 c’est ce qu’on appelle la réplication semi-conservatrice.,
00:01:33.20 a Caltech, Max Delbruck qui connaissait Jim Watson et était en correspondance avec lui
00:01:40.01 était pessimiste sur ce schéma de réplication.
00:01:44.05 pessimiste sur la réplication semi-conservatrice.
00:01:47.07 les chaînes étaient enroulées l’une autour de l’autre, donc pour les séparer
00:01:50.19 à moins que vous ne les cassiez, vous deviez dérouler la double hélice de base
00:01:55.18 pour séparer les deux bras.
00:01:56.27 Max pensait que ce serait impossible, hydronamiquement impossible.
00: 02:01.11 et donc il a proposé que peut-être les deux chaînes séparées par un système de
00:02: 05.,21découper tous les plusieurs nucléotides le long
00: 02: 09.12 la chaîne. Et lui et Gunther Stent ont publié un article
00:02:12.17 qui proposait trois méthodes différentes pour la réplication de l’ADN.
00:02:15.27 Semi-conservateur, comme Watson et Crick l’avaient prédit,
00:02:19.29 conservateur, dans lequel au moins conceptuellement il y avait peut-être
00:02: 22.28 une façon qu’une double hélice pourrait guider la formation de
00:02:26.09 une autre double hélice semblable à celle-ci à proximité
00:02: 28.19 et donc vous n’auriez jamais à .
00:02: 33.,01vous auriez une toute nouvelle double hélice et une double hélice complètement ancienne, et ce serait
00: 02: 37.02 l’acte de réplication.
00: 02: 39.12 et puis dispersif, la troisième voie, briser les chaînes simples, séparer les morceaux, puis tout remettre ensemble à nouveau.
00: 02: 47.18 J’ai rendu visite à Max dans son bureau. J’ai été dans la Chimie.
00: 02: 52.24 j’étais un étudiant de Linus Pauling.
00:02:55.01 Max était plus dans la Biologie, et il me dit
00:02:57.04 sur ce problème, et il m’est apparu que peut-être on pourrait
00:03:01.17 faire une expérience pour découvrir le mode de réplication de l’ADN
00:03:06.,04basé sur l’utilisation d’isotopes lourds.
00:03:08.15 j’aimerais avoir le temps de vous expliquer pourquoi j’ai pensé aux isotopes lourds
00:03:12.08 mais cela a eu à voir avec un cours qui était un morceau de chance
00: 03: 16.11 le cours de Linus Pauling sur la nature de la liaison chimique.
00: 03: 19.10 dans lequel le deutérium et les liaisons hydrogène ont joué un rôle important.
00:03:23.17 néanmoins, l’idée était d’étiqueter L’ADN avec quelque chose de lourd,
00:03:29.00 Je ne pense pas y avoir pensé, oh oui, c’était du deutérium auquel j’avais pensé à l’époque.
00:03: 33.,05puis pour l’étiqueter par des bactéries ou des phages en croissance
00:03:37.11 en milieu lourd, milieu deutérium,
00:03:40.00 et ensuite passer la croissance en milieu léger
00:03:42.15 et ensuite mettre tout cela dans la centrifugeuse et regardez donc voir où le
00:03:45.20 ADN est allé-vers le haut 49.12 s’il était tout léger, jusqu’au fond s’il était tout lourd,
00:03:54.03 et au milieu s’il était à moitié lourd et à moitié léger.
00:03:57.05 c’est une simplification excessive, mais c’est la façon dont j’ai pensé à l’expérience
00:04:01.09 à ce moment-là., C’était autour de 1954 de temps en temps.
00:04:05.14 je suis ensuite allé à Woods Hole en tant qu’assistant d’enseignement
00:04:08.25 pour Jim Watson (il avait vécu à Caltech le trimestre précédent)
00: 04: 14.02 dans le cours de physiologie.
00:04:17.13 et un jour comme assistant d’enseignement dans ce cours
00:04:20.17 Jim Watson et Sydney Brenner, qui enseignaient le cours,
00:04:24.11 étaient dans une pièce à l’étage dans un bâtiment appelé le Lillie building, Le Laboratoire de biologie Marine,
00:04:30.24 et Jim regarda par la fenêtre et pointa vers un arbre
00: 04: 33.,18sous lequel était assis un homme qui était, vous ne pouviez pas dire de loin,
00: 04: 38.05 mais il vendait du gin tonic.
00:04:40.18 il avait une grande cruche de gin et une grande chose de tonique, et de la glace et des verres et des citrons verts,
00:04:45.22 et il vendait du gin tonic aux passants, et avec les bénéfices qu’il pouvait acheter du gin tonic pour lui-même.
00: 04: 51.06 on l’appelait le gin tonic tree.
00:04:53.29 mais Jim disait que ce type pensait à peu près à lui-même,
00:04:57.15 alors donnons-lui une expérience vraiment difficile à faire dans la classe de physiologie,
00:05:02.,14La célèbre expérience Hershey-Chase faite par deux personnes sur une période de temps,
00:05:06.02 Hershey et Chase, et voir si Stahl pourrait tout faire en un après-midi
00:05:08.28 par lui-même. Eh bien, je pensais que c’était assez pourri de s’en prendre à ce pauvre gars
00:05:13.13 alors je suis descendu et je me suis présenté à lui et lui ai dit ce qui l’attendait.
00:05:18.07 Et il m’a dit ce qu’il faisait dans la génétique du phage
00:05:21.07 et qu’il serait là-bas l’année prochaine.
00:05:23.28 nous avons convenu d’essayer de faire cette expérience ensemble, nous-mêmes, sur la façon dont l’ADN se réplique
00:05:29.,03quand il est arrivé à Caltech. Je devais d’abord terminer ma cristallographie aux rayons X
00:05:33.25 avant que Frank nous laisse commencer parce qu’il a dit que ce serait mauvais pour mon personnage d’aller de l’avant et de commencer un nouveau projet
00:05:40.14 quand je n’avais pas terminé mon travail de thèse,
00:05:43.03 qui était la cristallographie aux rayons X.
00:05:44.19 enfin, j’ai fait la cristallographie aux rayons X
00: 05: 47.21 et nous avons pu commencer l’expérience.
00:05:50.05 Frank et moi avons décidé que nous devrions développer la méthode
00:05:52.26 pour faire cette centrifugation par gradient de densité
00:05:55.,24et donc nous avons passé beaucoup de temps, plus d’un an,
00:06:00.00 développer une méthode qui pourrait séparer les macromolécules dans un gradient de densité.
00:06:04.09 et pour ce faire, nous avons mis de L’ADN pur
00:06:07.03 dans une centrifugeuse et l’avons allumée pour voir ce qui se passait
00:06:10.16 et à notre stupéfaction, un gradient de densité se formait
00: 06: 14.20 sous nos yeux.
00:06:16.14 C’était parce que le césium ion est assez lourd, assez dense, et il
00:06:22.10 a tendance à se déposer au fond dans un puissant champ centrifuge
00:06:26.,09et la diffusion veut qu’il remonte pour le redistribuer
00:06:29.25 et à l’équilibre vous avez un gradient de densité dans lequel il y a plus de chlorure de césium
00:06:34.25 près du bas que près du haut.
00: 06: 36.27 et ainsi le gradient de densité se forme automatiquement.
00: 06: 40.08 nous ne nous attendions pas à cela.
00:06:41.13 nous l’avons vu arriver, nous avons pensé que nous devrions faire un gradient de densité préformé
00:06:45.00 dans la cellule de centrifugeuse
00:06:49.00 mais la centrifugeuse elle-même fait le gradient de densité.
00:06: 51.,14pour faire court, nous avons cultivé des bactéries dans un milieu d’azote lourd
00:06:57.14 puis, après plusieurs générations de croissance, de sorte que tout serait
00:07:01.26 étiqueté avec de l’azote lourd, nous avons commuté les bactéries, les centrifuger et les remettre en suspension
00:07:07.25 dans un milieu léger et avons prélevé des échantillons à différents moments.
00:07:11.26 la première expérience que Frank m’avait prévenue, je la mélangerais si je faisais les deux directions à la fois,
00:07:18.14 si je faisais du lourd à la lumière et du léger à la lourdeur.
00: 07: 20.16 et j’ai dit: « Non, Je vais colorier les tubes », et je l’ai mélangé complètement.
00:07: 25.,25 donc, on ne savait pas exactement quels tubes étaient lesquels. La deuxième expérience
00:07:30.28 nous avons étiqueté l’expérience numéro un et c’est ce que nous avons publié,
00:07:35.14 avec l’expérience numéro 2, qui était une répétition.
00:07:38.23 et ce que nous avons trouvé bien sûr, c’est que
00:07:42.09 les bactéries à une génération n’avaient qu’un seul type d’ADN.
00: 07: 46.25 il avait une densité à mi-chemin entre lourd et léger.
00:07:49.26 et à la deuxième génération bactérienne, il y avait deux types d’ADN,
00:07:53.19 à moitié lourd et entièrement léger.
00: 07: 56.27 maintenant, nous devions écrire ce document., En fait, nous étions plutôt lents à l’écrire
00:08:01.06 et donc Max Delbruck nous a emmenés au laboratoire Marin
00:08:04.26 à Corona del Mar, et nous a enfermés dans une salle de la tour.
00: 08: 08.00 il a littéralement fait. Mary Delbruck, la femme de Max, nous apportait des repas,
00:08:11.25 mais fermait à nouveau la porte,
00:08:15.05 jusqu’à ce que nous – et il y avait une machine à écrire-
00:08:16.13 jusqu’à ce que nous produisions un projet de manuscrit, ce que nous avons fait.
00: 08: 20.06 mais il y avait une question Comment écrire cela.
00: 08: 22.01 il y avait deux façons dont nous avons discuté.
00:08: 24.,20une façon est de commencer par une hypothèse, L’hypothèse Watson-Crick,
00: 08: 28.25 et dire Voici un test, nous faisons cette expérience.
00: 08: 31.26 et voir si cela fonctionne comme ils l’ont dit.
00:08:36.13 et c’est certainement une façon de faire une expérience, et Richard Feynman, qui était très proche des étudiants à cette époque
00:08:41.26 il venait à nos fêtes et ainsi de suite. Il a pensé que nous devrions l’écrire de cette façon.
00:08:47.08 L’autre façon serait d’écrire exactement ce que votre expérience a dit, pas plus, pas moins
00:08:53.,19sans référence à aucune hypothèse,
00:08:56.00 et puis à la toute fin dire si elle peut être d’accord avec une hypothèse.
00:09:00.15 nous avons choisi la dernière façon, en partie parce que nous pensions, Eh bien, si vous essayez de tester une hypothèse,
00:09:07.01 la seule façon d’être vraiment sûr que vous allez avoir raison
00:09:10.03 est de connaître toutes les hypothèses possibles.
00:09:13.26 et puisque personne ne peut connaître toutes les hypothèses possibles
00:09:16.06 juste parce que votre expérience pourrait être d’accord avec l’une d’entre elles
00:09:18.29 ne prouve pas que c’est la bonne hypothèse.
00:09: 21.,02il pourrait y en avoir une autre avec laquelle votre expérience est d’accord
00:09:24.20 il nous a donc semblé plus élégant d’écrire notre article
00:09:27.21 en termes de sous-unités, et seulement à la fin, dites:
00:09:30.19″ah, ces sous-unités pourraient être les chaînes uniques du modèle Watson-Crick »,
00:09: 35.13 ce qu’elles étaient bien sûr. Donc, c’est ce que nous avons fait.
00:09:37.22 Et puis ce diagramme montre le résultat en termes de sous-unités
00:09:42.10 pas de chaînes d’ADN. Ce que nous avons fait a été béni par beaucoup d’accidents.
00: 09:48.11 l’accident d’être à Caltech,
00:09: 50.,02l’accident de se rencontrer à Woods Hole,
00:09:52.10 L’accident d’avoir Max Delbruck vous impressionner
00:09:55.27 avec son profond pessimisme que L’ADN ne pourrait pas répliquer
00: 09: 59.07 le Watson et Crick fonctionnent comme il le fait.
00:10:02.26 Et enfin l’accident de trouver que la centrifugeuse lui-même
00:10:06.16 fera un gradient de densité, vous n’avez pas à
00:10:09.06 faire une pré-existante.
00: 10: 11.01 L’effet de cette expérience vaut la peine d’en dire quelque chose.
00:10:14.13 lorsque la structure de L’ADN a été proposée, beaucoup
00:10:16.,14des gens n’y croyaient pas.
00:10:18.01 Et il n’y avait pas beaucoup de références dans la littérature.
00: 10: 20.18 pour les premières années après 1953.
00:10:24.04 après tout, il était basé sur la construction de Modèles, ce qui ne prouve rien.
00:10:27.23 il avait l’air si beau que certaines personnes étaient convaincues
00:10:31.04 qu’il devait être juste parce qu’il avait l’air si juste.
00:10:34.19 D’autres personnes, je pense, étaient convaincues que cela ne pouvait pas être juste parce que cela semblait trop beau pour être vrai.
00: 10: 40.04 en tout cas, ce n’était qu’un modèle.
00: 10: 44.,09La preuve de la diffraction des rayons X n’était vraiment pas très favorable.
00:10:48.22 il a montré que la distance de répétition était une certaine
00:10:52.04 distance et qu’elle était hélicoïdale, mais vous ne pouviez pas
00:10:54.14 déduire aucun des détails de ces premières images radiographiques.
00:10:58.02 je pense que l’effet de notre expérience n’était pas vraiment une découverte,
00:11:02.22 c’était un effet psychologique. Il a fait l’ADN semblent réels. Soudain, vous pourriez
00:11:07.22 voir des bandes dans une centrifugeuse.
00: 11: 09.27 qui se comportaient comme Watson et Crick ont dit qu’ils devraient.
00: 11: 14.,02et je pense que la valeur principale de l’expérience était
00:11:18.04 qu’elle avait la valeur psychologique de convaincre beaucoup de gens
00:11:21.18 que la structure de l’ADN devait être correcte.
00:11:24.29 Permettez-moi de dire quelque chose à propos de cette molécule.
00: 11: 27.20 cette molécule a essentiellement donné des ordres à toute une période dans le développement de la biologie moléculaire.
00:11:34.12 voici cette double hélice, debout là,
00:11:36.16 et elle dit: « Me voici. J’ai deux chaînes. Va voir comment je réplique. »
00: 11: 41.13  » Me voici. J’ai quatre types de bases. »
00: 11: 44.,05  » allez comprendre comment cela est converti en protéines. »
00:11:47.26″je suis assis dans le noyau. Les protéines sont fabriquées dans le cytoplasme chez les eucaryotes. »
00:11:52.21  » allez comprendre ce que c’est qui prend cette information de moi sur le cytoplasme. »
00: 11: 56.21″mes informations étant composées de ces bases changent de temps en temps. »
00:12:01.09″c’est ce qu’on appelle la mutation. Allez comprendre comment ça se passe. »
00: 12: 04.08  » de temps en temps, il y a quelque chose appelé recombinaison génétique. »
00:12:08.10  » allez comprendre comment je suis… »Ce que j’essaie de dire ici
00:12:11.,16est-ce que si je vous montrais un modèle de dire un polysaccharide,
00: 12: 14.18 serait-il vous dire quelle expérience vous devriez faire ensuite?
00:12:17.11 cette molécule, L’ADN, est comme le magicien D’Oz
00:12:20.11 debout là (sauf que contrairement au magicien, c’est une vraie molécule)
00:12:24.04 debout là et vous disant essentiellement tout l’ordre du jour
00: 12: 29.25 pour l’avenir de la science pour les 20 prochaines années.
00:12:32.07 Maintenant, c’est une ambiance complètement différente et l’attitude, je pense,
00:12:37.03 de la science qui s’est passé avant
00:12:39.15 et les sciences biologiques, qui sont venus après lui.,
00: 12: 42.25 c’était donc la monnaie de cette époque.
00: 12: 44.06 c’était la molécule D’ADN qui vous disait quels étaient les problèmes, et ce que vous deviez sortir et résoudre.