DNA’nın Yapısına İlişkin Araştırmalar

Birçok biyoloğun kalıtsal bilginin DNA tarafından taşındığını kabul etmesinin ardından çözülmesi gereken sorun, DNA’nın yapısının nasıl olduğu ve kalıtımdaki rolünün ne olduğuydu. 1950’li yılların başında birçok bilim insanı DNA’nın üç boyutlu yapısını anlamaya çalışıyordu. Bu problemi ilk çözenler ise İngiltere’deki Cambridge Üniversitesinde çalışan ve o günlerde pek fazla tanınmayan iki bilim insanıydı: James Watson ve Francis Crick.

Watson ve Crick, DNA modeli ile ilgili araştırmalarını sürdürürken Londra’da bir laboratuvarda Maurice Wilkins ve Rosalind Franklin adlı iki bilim insanı da röntgen ışınları olarak da bilinen X-ışınlarını kullanarak DNA’nın yapısını çözmeye çalışıyordu. Franklin, çalışmaları sonucunda DNA’nın yapısını açık bir şekilde gösteren bir fotoğraf çekmeyi başardı. Bu fotoğraf, X-ışınlarının DNA iplikleri arasından geçerken kırınım ve salınımı ile ortaya çıkan siyah-beyaz noktalar ve lekelerden oluşuyordu. Franklin’in bu buluşu, Watson ve Crick’in teorilerini bilimsel gerçeğe dönüştüren bir kanıttı. Watson ve Crick bu fotoğrafları incelediklerinde daha önceki tecrübelerinin de ışığında DNA’nın sarmal yapıda olduğunu sezinlediler. O güne kadar yapılan çalışmalarda DNA hep üç kollu olarak tahmin ediliyordu. Watson ve Crick ise DNA’nın iki koldan oluşan sarmal yapısının farkına vardı. Bu durum, günümüzde kullandığımız çift sarmal terimini oluşturdu.

Tel malzemelerle yoğun bir şekilde DNA modeli üzerinde çalışmaya başlayan Watson ve Crick, 1953 yılında “Nature” dergisinde yayımladıkları makale ile DNA’nın moleküler yapısını ortaya koydular. Watson ve Crick’in, DNA’nın yapısı hakkındaki açıklamalarına göre DNA, nükleotit adı verilen birimlerden meydana gelmektedir. Bir DNA sarmalının çapı yaklaşık 2 nanometre (nm) ve sarmaldaki her kıvrımın uzunluğu 3,4 nm’dir. Ayrıca bir ipliğin her kıvrımında 10 nükleotit yer alır yani bu durumda aynı iplikteki nükleotitler arası uzaklık 0,34 nm’dir. Watson ve Crick’in son olarak oluşturdukları model, DNA molekülünün X-ışını fotoğrafındaki görüntüye tam uyum sağladı. Watson ve Crick, bu çalışmalarıyla Maurice Wilkins ile birlikte 1962 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü aldılar.