00:00:05.21 Witam. Opowiem wam o półkonserwatywnej
00:00: 10.01 Nie tyle o szczegółach technicznych, ale o tym, jak Frank Stahl i ja
00:00:16.19 skończyło się na przeprowadzaniu eksperymentu, który wykazał, że DNA
00:00:20.20 replikuje się przez dwa łańcuchy rozpadające się,
00:00:23.10 każdy robi nową kopię, a następnie masz dwa,
00:00:27.10 każdy z nich ma jeden stary łańcuch i jeden nowy.
00: 00: 30.,24jest trudno wiedzieć, od czego zacząć jakąś konkretną historię
00:00:34.06 ale zacznę od publikacji w 1953
00:00:38.00 papieru Watsona i Cricka. W naturze były dwie prace
00:00:41.29. Pierwszy dotyczył struktury
00:00:45.01 która opierała się na budowie modelu i odrobinie informacji z dyfrakcji rentgenowskiej
00:00:50.15 dyfrakcja rentgenowska na pewno nie powiedziała ci o strukturze.
00:00:54.09 mówiło ci coś o odległości powtórzeń wzdłuż helisy.
00: 00: 58.14
00: 01: 02.,05budowa modelarska,
00: 01: 04.27 więc konstrukcja na pewno nie była sprawdzona.
00:01:07.13 to była propozycja i wiele osób w to nie wierzyło
00: 01: 10.20 a może nawet nie zwróciło na to uwagi.
00: 01: 13.10 w drugiej pracy zaproponowano sposób replikacji cząsteczki. Dwa łańcuchy będą się rozdzielać, każdy poprowadzi po swojej powierzchni
00:01:22.26 tworzenie nowego łańcucha, więc można
00:01:25.11 kończy się z dwóch podwójnych Helis, każdy ma
00:01:28.03 jeden ze starych łańcuchów i jeden zupełnie nowy łańcuch.
00:01: 30.23,
00:01:33.20 w Caltech Max Delbruck, który znał Jima Watsona i korespondował z nim
00:01:40.01 był pesymistyczny co do tego schematu replikacji.
00: 01: 44.05
00:01:47.07 łańcuchy były nawinięte wokół siebie, więc aby je rozdzielić
00:01:50.19 jeśli ich nie złamiesz, będziesz musiał rozwinąć podstawową podwójną helisę
00: 01: 55.18, aby rozdzielić oba ramiona.
00:01:56.27 Max myślał, że to niemożliwe, hydronamicznie niemożliwe.
00:02:01.11 i tak zaproponował, że może dwa łańcuchy rozdzielone systemem
00: 02: 05.,21.02.2012 00: 02: 09 Wraz z Guntherem stentem opublikował pracę
00:02:12.17, w której zaproponował trzy różne metody replikacji DNA.
00:02:15.27 Semi-conservative, as Watson and Crick had expected,
00:02:19.29 conservative, in which at least conceptually maybe there was
00:02:22.28 a way that a double helix could guide the formation of
00:02:26.09 another double helix just like it nearby
00: 02: 28.19 and so you would never have to separate the chains at all.
00: 02: 33.,01: 02: 37.02
00:02:39.12 a potem w trzeci sposób rozbijamy pojedyncze łańcuchy, rozdzielamy kawałki, a potem wszystko składamy z powrotem.
00: 02: 47.18 odwiedziłem Maxa w jego biurze. Byłem w chemii.
00:02: 52.24 byłem uczniem Linusa Paulinga.
00:02:55.01 Max skończył biologię i powiedział mi
00:02:57.04 o tym problemie, i przyszło mi do głowy, że może można
00:03:01.17 zrobić eksperyment, aby dowiedzieć się, jak replikacji DNA
00:03:06.,04zastosowanie się do stosowania ciężkich izotopów.
00:03:08.15 chciałbym mieć czas, aby powiedzieć o tym, dlaczego myślałem o ciężkich izotopach
00:03:12.08 ale to miało związek z kursem, który był kawałek szczęścia
00: 03: 16.11 kurs Linusa Paulinga na temat natury wiązania chemicznego.
00: 03: 19.10, w którym ważną rolę odgrywały wiązania deuterowe i wodorowe.
00: 03: 23.17 niemniej jednak pomysł polegał na oznakowaniu DNA czymś ciężkim,
00: 03: 29.00 chyba nie myślałem o tym, o tak, to był Deuter, o którym wtedy myślałem.
00: 03: 33.,
00:03:37.11 w medium ciężkim, medium deuterowym,
00:03:40.00 a następnie przełącz wzrost na medium lekkie
00:03:42.15 a następnie umieść to wszystko w wirówce i zobacz, gdzie
00:03:45.20 DNA poszło na górę, jeśli dostosujesz gęstość w prawo
00:03:45.20
00:03:54.03 i w środku, jeśli to było w połowie ciężkie i w połowie lekkie.
00:03:57.05 to przesada, ale tak myślałem o eksperymencie
00: 04: 01.09 w tym czasie., Było to około 1954 roku.
00:04:05.14 pojechałem do Woods Hole jako asystent nauczyciela
00:04:08.25 dla Jima Watsona (mieszkał w Caltech poprzedniej kadencji)
00: 04: 14.02 na kursie fizjologii.
00:04:17.13 i pewnego dnia jako asystent nauczyciela w tym kursie
00:04:20.17 Jim Watson i Sydney Brenner, którzy uczyli kurs,
00:04:24.11 byli w pokoju na piętrze w budynku o nazwie Lillie building, Laboratorium biologiczne morza,
00:04:30.24 i Jim spojrzał przez okno i wskazał na drzewo
00: 04: 33.,18.04.05, 00: 04
00:04:40.18 miał duży dzbanek ginu i dużą rzecz toniku, i trochę lodu, trochę szklanek i trochę limonek,
00:04:45.22 i sprzedawał gin z tonikiem przechodniom, a z zysków mógł kupić trochę ginu z tonikiem dla siebie.
00: 04: 51.06
00:04:53.29 ale Jim mówił, że ten facet myślał o sobie,
00:04:57.15 więc dajmy mu naprawdę trudny eksperyment na zajęciach z fizjologii,
00: 05: 02.,14sławiony eksperyment Hershey-Chase wykonany przez dwie osoby w pewnym okresie czasu,
00:05:06.02 Hershey i Chase, i zobaczyć, czy Stahl może zrobić to wszystko w jedno popołudnie
00:05:08.28 przez siebie. Cóż, myślałem, że to było dość zepsute do gangu na tego biedaka
00: 05: 13.13 więc poszedłem i przedstawił się do niego i powiedział mu, co czeka go w sklepie.
00:05:18.07 i powiedział mi, co robi w genetyce Fage
00: 05: 21.07 i że będzie w Caltech w przyszłym roku.
00:05:23.28 więc zgodziliśmy się spróbować zrobić ten eksperyment razem, sami, jak dna replikuje
00: 05: 29.,03 kiedy dotarł do Caltech. Musiałem najpierw skończyć krystalografię rentgenowską
00:05:33.25 zanim Frank pozwoli nam zacząć, ponieważ powiedział, że byłoby źle dla mojej postaci, aby rozpocząć jakiś nowy projekt
00:05:40.14 kiedy nie skończyłem pracy dyplomowej,
00:05:43.03, która była krystalografią rentgenowską.
00: 05: 44.19 w końcu zrobiłem krystalografię rentgenowską
00:05:47.21 i możemy zacząć eksperyment.
00:05:50.05 Frank i ja zdecydowaliśmy, że powinniśmy opracować metodę
00:05:52.26 do wykonywania tej wirowania gradientu gęstości
00:05:55.,24I tak spędziliśmy dość dużo czasu, ponad rok,
00:06:00.00 opracowując metodę, która mogłaby oddzielać makrocząsteczki w gradiencie gęstości.
00:06:04.09 i aby to zrobić włożyliśmy czyste DNA
00:06:07.03 do wirówki i włączyliśmy ją, aby zobaczyć, co się dzieje
00:06:10.16 i ku naszemu zdziwieniu formował się gradient gęstości
00: 06: 14.20 na naszych oczach.
00:06:16.14 stało się tak dlatego, że Jon cezu jest dość ciężki, dość gęsty i
00:06:22.10 ma tendencję do osadzania się na dnie w silnym polu odśrodkowym
00: 06: 26.,09and dyfuzja chce, aby wrócić do redystrybucji go
00:06:29.25 i w równowadze masz gradient gęstości, w którym jest więcej chlorku cezu
00:06:34.25 w pobliżu dołu niż w pobliżu góry.
00:06: 36.27 i tak gradient gęstości tworzy się automatycznie.
00: 06: 40.08 tego się nie spodziewaliśmy.
00:06:41.13 widzieliśmy to, myśleliśmy, że będziemy musieli zrobić preformowany gradient gęstości
00:06:45.00 w komórce wirówki
00:06:49.00 ale Wirówka sama tworzy gradient gęstości.
00: 06: 51,14na krótko mówiąc, hodowaliśmy bakterie w ciężkim środowisku azotowym
00:06:57.14 a potem po wielu pokoleniach wzrostu, tak, że wszystko byłoby
00:07:01.26 być oznaczone ciężkim azotem, zamieniliśmy bakterie, odwirowując je i ponownie zawieszając je
00:07:07.25 w lekkim środowisku i pobraliśmy próbki o różnych porach.
00: 07: 11.26 pierwszy eksperyment Frank ostrzegł mnie, że pomieszałbym go, gdybym zrobił oba kierunki na raz,
00:07:18.14 gdybym zrobił ciężki do lekkiego i lekki do ciężkiego.
00: 07: 20.16 a ja na to: „nie, ja pokoloruję lampy” i kompletnie to pomieszałem.
00:07:25.,25So nie było jasne dokładnie, które lampy są które. Drugi eksperyment
00:07:30.28 oznaczaliśmy eksperyment numer jeden i to właśnie opublikowaliśmy,
00:07:35.14 wraz z eksperymentem numer 2, który był powtórzeniem.
00:07:38.23 a okazało się oczywiście, że
00: 07: 42.09 bakterie w jednym pokoleniu miały tylko jeden rodzaj DNA.
00:07: 46.25 miał gęstość w połowie drogi między ciężkim a lekkim.
00:07:49.26 a w drugim pokoleniu bakterii istniały dwa rodzaje DNA,
00:07: 53.19 półciężkie i w pełni lekkie.
00:07: 56.27, W rzeczywistości byliśmy dość powolni pisząc to
00:08:01.06 i tak Max Delbruck zabrał nas do laboratorium morskiego
00: 08: 04.26 w Corona del Mar i zamknął nas w pokoju tower.
00: 08: 08.00 Mary Delbruck, żona Maxa, przynosiła nam posiłki,
00:08:11.25 ale potem znowu zamknęła drzwi,
00:08:15.05 dopóki nie – i była maszyna do pisania-
00:08:16.13 dopóki nie wyprodukowaliśmy szkicu rękopisu, który zrobiliśmy.
00: 08: 20.06 ale było pytanie Jak to napisać.
00: 08: 22.01
00:08:24.,2010-08-25 00:08:28
00: 08: 31.26 i zobacz, czy wyjdzie tak, jak mówili.
00:08:36.13 i to jest z pewnością jeden sposób, aby zrobić eksperyment, a Richard Feynman, który był bardzo blisko studentów w tamtych czasach
00: 08: 41.26 przychodził na nasze imprezy i tak dalej. Pomyślał, że powinniśmy to tak napisać.
00:08:47.08 innym sposobem byłoby napisać dokładnie to, co powiedział Twój eksperyment, nie więcej, nie mniej
00: 08: 53.,
00:08:56.00 i na samym końcu powiedz, czy może się ona zgadzać z jakąś hipotezą.
00:09:00.15 wybraliśmy ostatnią drogę, częściowo dlatego, że myśleliśmy, cóż, jeśli próbujesz przetestować hipotezę,
00:09:07.01 jedynym sposobem, aby naprawdę mieć pewność, że masz rację
00: 09: 10.03 jest poznanie wszystkich możliwych hipotez.
00: 09: 13.26 a skoro nikt nie zna wszystkich możliwych hipotez
00:09:16.06 to, że Twój eksperyment może się z jedną z nich zgodzić
00:09:18.29 nie dowodzi, że jest to właściwa hipoteza.
00:09:21.,02th there could be another one that your experiment accord with
00:09:24.20 So it seemed to us more elegant to write our paper
00:09:27.21 up in territory of subunits, and only at the end say,
00:09:30.19″Ach, te podjednostki mogą być pojedynczymi łańcuchami modelu Watson-Crick,”
00:09:35.13 which of course they were. Więc to właśnie zrobiliśmy.
00:09:37.22 a ten diagram tutaj pokazuje wynik w kategoriach podjednostek
00: 09: 42.10 a nie łańcuchów DNA. To, co zrobiliśmy, zostało pobłogosławione przez wiele wypadków.
00:09:48.11 wypadek w Caltech,
00:09:50.,02przypadek spotkania się w Woods Hole,
00:09:52.10 wypadek, gdy Max Delbruck zaimponował ci
00:09:55.27 swoim głębokim pesymizmem, że DNA nie może się replikować
00:09:59.07 Watson i Crick pracują tak, jak robią.
00:10:02.26 i wreszcie przypadek dowiedzenia się, że sama Wirówka
00:10:06.16 zrobi gradient gęstości, nie musisz
00:10:09.06 zrobić wcześniej istniejącą.
00:10:11.01 efekt tego eksperymentu warto coś powiedzieć.
00:10:14.13 kiedy zaproponowano strukturę DNA, dużo
00: 10: 16.,14 osób w to nie wierzyło.
00:10:18.01 i nie było do niego wiele odniesień w literaturze.
00:10:20.18 przez pierwsze kilka lat po 1953 roku.
00:10:24.04 w końcu opierał się na budowaniu modelu, co niczego nie dowodzi.
00:10:27.23 wyglądało to tak pięknie, że niektórzy byli przekonani
00:10:31.04 że musiało być dobrze, bo wyglądało tak dobrze.
00: 10: 34.19 inni chyba byli przekonani, że to nie może być prawda, bo wyglądało to zbyt dobrze, aby było prawdziwe.
00:10:40.04 w każdym razie to był tylko model.
00: 10: 44,09 dowody z dyfrakcji rentgenowskiej nie były bardzo pomocne.
00:10:48.22 pokazało to, że odległość powtórzenia była pewna
00:10:52.04 odległość i że była spiralna, ale nie można
00:10:54.14 wydedukować żadnych szczegółów z tych wczesnych zdjęć rentgenowskich.
00:10: 58.02 myślę, że efekt naszego eksperymentu nie był tak naprawdę odkryciem,
00:11:02.22 to był efekt psychologiczny. To sprawiło, że DNA wydawało się prawdziwe. Nagle można
00:11:07.22 zobaczyć zespoły w wirówce.
00:11:09.27 które zachowywały się tak, jak Watson i Crick powiedzieli, że powinni.
00:11:14.,02i myślę, że główną wartością eksperymentu było
00:11:18.04 że miał on wartość psychologiczną przekonywania wielu ludzi
00:11:21.18 że struktura DNA musi być prawidłowa.
00:11:24.29 powiem coś o tej cząsteczce.
00:11:27.20 cząsteczka ta zasadniczo dała rozkaz całemu okresowi rozwoju biologii molekularnej.
00: 11: 34.12 oto podwójna helisa, stojąca tam,
00: 11: 36.16 i mówi: „Oto jestem. Mam dwa łańcuchy. Dowiedz się, jak się replikuję.”
00:11:41.13″ Mam cztery rodzaje baz.”
00: 11: 44.,05 ” idź dowiedzieć się, jak to jest przekształcane w tworzenie białek.”
00:11:47.26 ” siedzę w jądrze. Białka są wytwarzane w cytoplazmie u eukariotów.”
00:11:52.21″”
00:11:56.21″moje informacje składające się z tych baz zmieniają się raz na jakiś czas.”
00:12:01.09″ Dowiedz się, jak to się stało.”
00:12:04.08″co jakiś czas dochodzi do rekombinacji genetycznej.”
00:12:08.10″..”What I am trying to say here
00: 12: 11.,16jest to, że gdybym pokazał ci model powiedzmy polisacharydu,
00:12:14.18 powiedziałby Ci, jaki eksperyment powinieneś zrobić dalej?
00:12:17.11 ta cząsteczka, DNA, jest jak Czarnoksiężnik z Krainy Oz
00:12:20.11 stojąc tam (z wyjątkiem czarodzieja, to jest prawdziwa cząsteczka)
00:12:24.04 stojąc tam i mówiąc ci zasadniczo cały program
00: 12: 29.25 dla przyszłości nauki przez następne 20 lat.
00:12:32.07 teraz to jest zupełnie inny nastrój i postawa, myślę,
00:12:37.03 od nauki, która poszła przed nim
00: 12: 39.15 i nauki biologicznej, która przyszła po nim.,
00:12:42.25 tak było w tym czasie.
00: 12: 44.06