00:00:05.21 Bună ziua. O să vă vorbesc despre replicarea semi-conservatoare
00:00:10.01 a ADN-ului. Nu atât de mult despre detaliile tehnice, dar despre cum Frank Stahl și am
00:00:16.19 ajuns sa faca experiment care a arătat că ADN-ul
00:00:20.20 reproduce de două lanțuri vii în afară,
00:00:23.10 fiecare face o nouă copie și apoi veți obține două,
00:00:27.10, fiecare dintre care are un vechi lanț și una nouă.
00: 00: 30.,24este greu să știi de unde să începi o anumită poveste
00:00:34.06 dar permiteți-mi să încep cu publicarea în 1953
00:00:38.00 a lucrării lui Watson și Crick. Au existat de fapt două lucrări
00:00:41.29 în natură. Prima a fost despre structura
00:00:45.01 care s-a bazat pe construirea modelului și un pic de informații din difracția de raze X
00: 00: 50.15 difracția de raze X cu siguranță nu v-a spus structura.
00: 00: 54.09 ți-a spus ceva despre distanța repetată de-a lungul helixului.
00: 00: 58.14 v-a spus că este o helix și foarte puțin mai mult.
00:01: 02.,05construirea modelului a fost construirea modelului,
00: 01: 04.27 deci structura cu siguranță nu a fost dovedită.
00: 01:07.13 aceasta a fost o propunere și mulți oameni nu au crezut
00:01: 10.20 sau poate nici măcar nu i-au acordat atenție.
00:01:13.10 a doua lucrare a propus modul în care molecula s-ar putea replica. Cele două lanțuri s-ar separa, fiecare ar ghida pe suprafața sa
00:01:22.26 formarea unui nou lanț, astfel încât să
00:01:25.11 să se încheie cu două helice duble, fiecare are
00:01:28.03 unul dintre lanțurile vechi și un lanț nou.
00: 01: 30.23 asta se numește replicare semi-conservatoare.,
00: 01:33.20 la Caltech, Max Delbruck care îl cunoștea pe Jim Watson și era în corespondență cu el
00:01: 40.01 era pesimist în legătură cu această schemă de replicare.
00: 01: 44.05 pesimist despre replicarea semi-conservatoare.
00: 01:47.07 lanțurile au fost înfășurate unul în jurul celuilalt, așa că pentru a le despărți
00:01:50.19 dacă nu le rupeți, va trebui să desfaceți spirala dublă de bază
00:01: 55.18 pentru a separa cele două brațe.
00: 01: 56.27 Max a crezut că acest lucru ar fi imposibil, hidronamically imposibil.
00:02:01.11 și așa a propus ca poate cele două lanțuri separate printr-un sistem de
00: 02: 05.,21ruperea la fiecare câteva nucleotide de-a lungul
00:02:09.12 lanțul. Și el și Gunther Stent a publicat o lucrare
00: 02: 12.17 care a propus trei metode diferite pentru replicarea ADN-ului.
00:02:15.27 Semi-conservatoare, ca Watson și Crick au prezis,
00:02:19.29 conservatoare, în care cel puțin din punct de vedere conceptual poate nu a fost
00:02:22.28-un mod care un dublu helix-ar putea ghida formarea
00:02:26.09 un alt dublu helix la fel ca în apropiere
00:02:28.19 și deci n-ar trebui să separe lanțuri la toate.
00: 02: 33.,01ai ar fi un brand nou dublu helix și un dublu helix, și care ar
00:02:37.02 fi actul de replicare.
00: 02: 39.12 și apoi dispersiv, a treia cale, rupeți lanțurile unice, separați piesele și apoi puneți totul din nou împreună.
00: 02: 47.18 am vizitat Max în biroul său. Am fost la chimie.
00: 02: 52.24 am fost student al lui Linus Pauling.
00:02:55.01, Max a fost de peste în Biologie, și el mi-a spus
00:02:57.04 despre această problemă, și m-am gândit că poate într-o putea
00:03:01.17 face un experiment pentru a afla modul de replicare a ADN-ului
00:03:06.,04bazat pe utilizarea izotopilor grei.
00: 03:08.15 mi-aș dori să am timp să vă povestesc de ce m-am gândit la izotopi grei
00:03:12.08 dar a avut de-a face cu un curs care a fost o bucată de noroc
00:03: 16.11 cursul lui Linus Pauling privind natura legăturii chimice.
00: 03: 19.10 în care legăturile de deuteriu și hidrogen au jucat un rol important.
00: 03:23.17 cu toate acestea, ideea a fost de a eticheta ADN-ul cu ceva greu,
00:03: 29.00 nu cred că m-am gândit, oh da, era deuteriu la care m-am gândit la acea vreme.
00: 03: 33.,05Then să-l eticheteze prin cultivarea bacteriilor sau fagi
00:03:37.11 în mediu grele, a deuteriului mediu,
00:03:40.00 și apoi porniți în creștere la lumină mediu
00:03:42.15 și apoi pune toate acestea în centrifugă și uite așa se vedea în cazul în care
00:03:45.20 ADN-ul s-a dus până la partea de sus, dacă ți-ai ajustat cu densitatea
00:03:49.12, dacă totul era lumină, în jos la partea de jos dacă a fost greu,
00:03:54.03 și în mijloc, dacă aceasta a fost o jumătate de grele și jumătate de lumină.
00:03:57.05 aceasta este o simplificare excesivă, dar așa m-am gândit la experiment
00: 04: 01.09 la acel moment., Acest lucru a fost în jurul valorii de 1954 cândva.
00: 04:05.14 apoi m-am dus la Woods Hole ca asistent didactic
00:04:08.25 pentru Jim Watson (el a trăit la Caltech termenul anterior)
00:04: 14.02 în cursul fiziologie.
00:04:17.13 Și într-o zi ca asistent universitar în curs
00:04:20.17 Jim Watson și Sydney Brenner, care au fost de predare la curs,
00:04:24.11 au fost într-o camera de la etaj într-o clădire numită Lillie clădire, Laboratorul de biologie Marină,
00:04:30.24 și Jim s-a uitat prin geam și a subliniat la un copac
00:04:33.,18în care stătea un bărbat care era, nu puteai spune de la distanță,
00:04:38.05, dar vindea gin și tonic.
00: 04:40.18 el a avut un ulcior mare de gin și un lucru mare de tonic, și niște gheață și niște pahare și niște limes,
00:04: 45.22 și el ar vinde gin tonic trecătorilor, și cu profiturile el ar putea cumpăra unele Gin tonic pentru el însuși.
00: 04: 51.06 acesta a fost numit gin și tonic copac.
00:04:53.29 dar Jim spunea că tipul ăsta se gândea destul de mult la el însuși,
00:04:57.15 așa că hai să-i dăm un experiment foarte greu de făcut în clasa de Fiziologie,
00:05:02.,14faimosul experiment Hershey-Chase făcut de doi oameni pe o perioadă de timp,
00:05:06.02 Hershey și Chase, și a vedea dacă Stahl ar putea face totul într-o după-amiază
00:05:08.28 de unul singur. Ei bine, m-am gândit că a fost destul de putred să gasca pe acest tip sărac
00:05:13.13 așa că m-am dus în jos și m-am prezentat la el și ia spus ce pune în magazin pentru el.
00: 05:18.07 și mi-a spus ce face în genetica fagului
00:05: 21.07 și că va fi la Caltech anul viitor.
00: 05:23.28 așa că am fost de acord să încercăm să facem acest experiment împreună, noi înșine, cu privire la modul în care ADN-ul reproduce
00:05: 29.,03când a ajuns la Caltech. A trebuit să-mi termin cristalografia cu raze X mai întâi
00:05:33.25 înainte ca Frank să ne lase să începem pentru că spunea că ar fi rău pentru personajul meu să meargă înainte și să înceapă un nou proiect
00:05:40.14 când nu terminasem lucrarea de teză,
00:05:43.03 care era cristalografia cu raze X.
00:05:44.19 în cele din urmă am făcut cristalografia cu raze X
00: 05: 47.21 și am putut începe experimentul.
00: 05: 50.05 Frank și cu mine am decis că ar trebui să dezvoltăm metoda
00:05:52.26 pentru a face această centrifugare cu gradient de densitate
00:05:55.,24și astfel am petrecut destul de mult timp, mai mult de un an,
00:06:00.00 dezvoltând o metodă care ar putea separa macromoleculele într-un gradient de densitate.
00: 06:04.09 și pentru a face asta am pus ADN-ul pur
00:06:07.03 într-o centrifugă și l-am pornit pentru a vedea ce se întâmplă
00:06:10.16 și spre uimirea noastră s-a format un gradient de densitate
00:06: 14.20 în fața ochilor noștri.
00: 06:16.14 acest lucru se datorează faptului că ionul de cesiu este destul de greu, destul de dens și
00:06:22.10 tinde să se așeze la fund într-un câmp centrifugal puternic
00:06: 26.,09și difuzia vrea să se întoarcă pentru a o redistribui
00:06:29.25 și la echilibru aveți un gradient de densitate în care există mai multă clorură de cesiu
00:06:34.25 în partea de jos decât în partea de sus.
00:06: 36.27 și astfel gradientul de densitate se formează automat.
00: 06: 40.08 nu ne așteptam la asta.
00: 06:41.13 am văzut că se întâmplă, ne-am gândit că ar trebui să facem un gradient de densitate preformat
00:06:45.00 în celula de centrifugă
00:06: 49.00, dar centrifuga în sine face gradientul de densitate.
00:06: 51.,14So pentru a face o poveste lungă scurt, am crescut bacterii în grele de azot mediu
00:06:57.14 și apoi, după multe generații de creștere, astfel că totul s-ar
00:07:01.26 fi etichetate cu greu de azot, ne-am schimbat bacterii, centrifugarea ei și de a omogeniza le
00:07:07.25 într-un mediu deschis și a luat probe de la diferite momente.
00: 07:11.26 primul experiment pe care Frank mi l-a avertizat că îl voi amesteca dacă aș face ambele direcții simultan,
00:07: 18.14 dacă aș face greu la lumină și ușor la greu.
00: 07: 20.16 și am spus: „Nu, voi colora codul tuburilor” și l-am amestecat complet.
00: 07: 25.,25deci nu era clar exact ce tuburi erau care. Al doilea experiment
00:07:30.28 am etichetat experimentul numărul unu și asta am publicat,
00:07:35.14 împreună cu experimentul numărul 2, care a fost o repetare.
00: 07:38.23 și ceea ce am constatat, desigur, a fost că
00:07: 42.09 bacteriile de la o generație au avut un singur tip de ADN.
00:07:46.25 avea o densitate la jumătatea distanței dintre greu și ușor.
00: 07:49.26 și la a doua generație bacteriană, au existat două tipuri de ADN,
00:07: 53.19 jumătate grele și complet ușoare.
00: 07: 56.27 acum a trebuit să scriem această lucrare., De fapt, am fost destul de lent în scris-L
00:08:01.06 și așa Max Delbruck ne-a dus la marine lab
00:08:04.26 La Corona del Mar, și ne-a închis într-o cameră turn.
00: 08: 08.00 el a făcut literalmente. Mary Delbruck, soția lui Max, ne aducea mâncare,
00: 08:11.25 dar apoi încuia din nou ușa,
00:08:15.05 până când noi – și era o mașină de scris-
00:08: 16.13 până când am produs un proiect de manuscris, pe care l-am făcut.
00: 08: 20.06 dar a existat o întrebare cum să scrie asta.
00: 08: 22.01 au existat două moduri pe care le-am discutat.
00: 08: 24.,20o modalitate este de a începe cu o ipoteză, ipoteza Watson-Crick,
00: 08: 28.25 și spune aici este un test, facem acest experiment.
00: 08: 31.26 și a vedea dacă funcționează așa cum au spus că ar trebui.
00: 08:36.13 și că este cu siguranță o modalitate de a face un experiment, și Richard Feynman, care a fost foarte aproape de studenți în acele zile
00:08: 41.26 el va veni la petrecerile noastre și așa mai departe. El a crezut că ar trebui să-l scrie în acest fel.
00: 08:47.08 un alt mod ar fi să scrie exact ceea ce experimentul a spus, nu mai mult, nu mai puțin
00:08: 53.,19fără referire la orice ipoteze, la toate,
00:08:56.00 și apoi la sfârșitul spune dacă acesta poate fi de acord cu unele ipoteze.
00: 09:00.15 am ales ultima cale, parțial pentru că ne-am gândit, bine, dacă încercați să testați o ipoteză,
00:09:07.01 singura modalitate de a fi cu adevărat sigur că veți avea dreptate
00:09: 10.03 este să cunoașteți toate ipotezele posibile.
00:09:13.26 Și, deoarece nimeni nu poate ști toate posibile ipoteze
00:09:16.06 doar pentru că experimentul ar putea fi de acord cu unul dintre ei
00:09:18.29 nu dovedește că aceasta este ipoteza.
00:09:21.,02There ar putea fi un alt unul care experimentul este de acord cu
00:09:24.20 Așa că părea să ne mai elegant de a scrie ziarul nostru
00:09:la 27,21 în termeni de subunități, și numai la sfârșitul spun,
00:09:30.19″ah, aceste subunități pot fi unice lanțuri de Watson-Crick model,”
00:09:35.13, care desigur au fost. Deci asta am făcut.
00: 09:37.22 și apoi această diagramă aici arată rezultatul în termeni de subunități
00:09: 42.10 nu lanțuri ADN. Ceea ce am făcut a fost binecuvântat de o mulțime de accidente.
00: 09:48.11 accidentul de a fi la Caltech,
00:09: 50.,02the accident de întâlnire reciproc la Woods Hole,
00:09:52.10 accident de a avea Max Delbruck te impresioneze
00:09:55.27 cu adânc pesimism că ADN-ul nu ar putea replica
00:09:59.07 Watson și Crick să funcționeze astfel.
00: 10:02.26 și în final accidentul de a afla că centrifuga în sine
00:10:06.16 va face un gradient de densitate, nu trebuie să
00:10: 09.06 faceți una preexistentă.
00: 10: 11.01 efectul acestui experiment este în valoare de a spune ceva despre.
00: 10:14.13 când structura ADN-ului a fost propusă, o mulțime
00:10: 16.,14 de oameni nu-l cred.
00:10:18.01 și nu au existat multe referințe la aceasta în literatură.
00: 10: 20.18 pentru primii câțiva ani după 1953.
00: 10: 24.04 la urma urmei, a fost bazat pe construirea modelului, care nu dovedește nimic.
00: 10:27.23 arăta atât de frumos încât unii oameni erau convinși
00:10: 31.04 că trebuia să fie corect pentru că părea atât de corect.
00: 10: 34.19 alți oameni cred că erau convinși că nu poate fi corect, pentru că arăta prea bine ca să fie adevărat.
00:10:40.04 în orice caz, a fost doar un model.
00: 10: 44.,09dovezi de difracție cu raze X a fost într-adevăr nu foarte de susținere.
00: 10:48.22 a arătat că distanța de repetare era o anumită
00:10:52.04 distanță și că era elicoidală, dar nu puteai
00:10: 54.14 deduce niciunul dintre detaliile din acele imagini cu raze X timpurii.
00: 10:58.02 cred că efectul experimentului nostru nu a fost într-adevăr o descoperire,
00:11: 02.22 a fost un efect psihologic. A făcut ca ADN-ul să pară real. Dintr-o dată ai putea
00:11:07.22 Vezi Benzi într-o centrifugă.
00: 11: 09.27 care se comportau exact în modul în care Watson și Crick au spus că ar trebui.
00:11:14.,02și cred că valoarea principală a experimentului a fost
00: 11:18.04 că a avut valoarea psihologică de a convinge o mulțime de oameni
00:11: 21.18 că structura ADN-ului trebuia să fie corectă.
00: 11: 24.29 permiteți-mi să spun ceva despre acea moleculă.
00: 11: 27.20 această moleculă a dat în esență ordine unei întregi perioade în dezvoltarea biologiei moleculare.
00: 11:34.12 iată această dublă helix, stând acolo,
00:11: 36.16 și spune: „Iată-mă. Am două lanțuri. Du-te și află cum reproduc.”
00: 11: 41.13 ” Iată-mă. Am patru tipuri de baze.”
00:11:44.,05 ” du-te dau seama cum care este transformat în a face proteine.”
00: 11: 47.26 ” stau în nucleu. Proteinele sunt făcute în citoplasmă în eucariote.”
00: 11: 52.21 ” du-te dau seama ce este că ia această informație de la mine la citoplasmă.”
00: 11: 56.21 ” informațiile mele fiind alcătuite din aceste baze se schimbă din când în când.”
00:12:01.09 ” asta se numește mutație. Du-te să-ți dai seama cum se întâmplă asta.”
00: 12: 04.08 ” din când în când există ceva numit recombinare genetică.”
00: 12: 08.10 ” du-te dau seama cum sunt…”Ceea ce încerc să spun aici
00:12:11.,16este că, dacă v-aș arăta un model de a spune o polizaharidă,
00:12:14.18 v-ar spune ce experiment ar trebui să faceți în continuare?
00:12:17.11 Această moleculă de ADN, este ca vrajitorul din Oz
00:12:20.11 stând acolo (cu excepția spre deosebire de expertul, acesta este un adevărat moleculă)
00:12:24.04 stând acolo și vă spun, în esență, întreaga agendă
00:12:29.25 pentru viitorul științei pentru următorii 20 de ani.
00: 12:32.07 acum este o dispoziție și o atitudine complet diferite, cred,
00:12:37.03 de știința care a mers înainte
00:12: 39.15 și știința biologică care a venit după ea.,
00: 12: 42.25 deci, care a fost moneda de acest timp.
00: 12: 44.06 molecula de ADN vă spunea care erau problemele și ce trebuia să ieșiți și să rezolvați.