Redigerer DNA (avsnitt)

== Oppdagelsen av DNA og dobbelspiralen ==
{{Refforbedreavsnitt}}
På 1800-tallet isolerte biokjemikere først DNA og RNA (blandet sammen) fra cellekjerner. De var forholdsvis raske til å sette pris på den polymeriske strukturen på sine «nukleinsyrer»-isoleringer. Det var først senere at de oppdaget at nukleotidene var av to typer &ndash; en som består av ribose og en som består av deoksyribose. Det var denne etterfølgende oppdagelsen som førte til identifiseringen og navnsettingen av DNA som en substans forskjellig fra RNA.

[[Friederich Miescher]] (1844&ndash;1895) oppdaget en substans han kalte «nuclein» i 1869. Noe senere isolerte han en ren prøve av et materiale vi nå kjenner som DNA fra laksespermie. I 1889 kalte hans elev, [[Richard Altmann]], det for «nukleinsyre». De ble oppdaget at denne substansen bare fantes i kromosomene.

[[Max Delbrück]], [[Nikolai V. Timofeeff-Ressovsky]] og [[Karl G. Zimmer]] publiserte resultater i 1935 som indikerte at kromosomer var veldig store molekyler hvis struktur kunne bli endret ved hjelp av røntgenstråling. Ved å endre strukturene var det også mulig å endre arvelige karakteristika som ble styrt av kromosomene. (Delbrück og [[Salvador Luria]] fikk [[nobelprisen i fysiologi eller medisin]] i 1969 for deres arbeid på den genetiske strukturen til virus.)

I 1943 oppdaget [[Oswald Theodore Avery]] at egenskaper ved den «glatte» formen for ''[[pneumokokk]]er'' kunne bli overført til «ru» former for samme bakterier bare ved å gjøre døde bakterier av den «glatte» (S &ndash; for «smooth») formen tilgjengelig for levende bakterier av den «ru» (R &ndash; for «rough») formen. Høyst uventet ble den levende R-pneumokokken omformet til en ny rekke av S-form, og de overførte S-karakteristika viste seg å være arvelige.

I 1944 publiserte den velkjente fysikeren [[Erwin Schrödinger]] en kort bok kalt ''Hva er liv?'', hvor han støttet synet på at kromosomer inneholder det han kalte livets arvelige kodespråk. Han tilføyde: «Men begrepet kodespråk [engelsk: code-script] er, selvsagt, for snever. Kromosomstrukturene er samtidig instrumentelle i å bringe frem utviklingen de indikerer. De er lov-kode og utøvende makt &ndash; eller for å bruke en annen sammenligning, de er en arkitekts tegninger og byggerens håndverk &ndash; i ett.» Han tenkte seg at disse to funksjonelle egenskapene var vevd inn i kromosomenes molekylære struktur. Ved å forstå både den eksakte molekylstrukturen til kromosomene kunne man håpe å forstå både «arkitektens tegninger» og også hvordan dette ble realisert gjennom «byggerens håndverk». [[Francis Crick]], [[James D. Watson]], [[Maurice Wilkins]], [[Seymour Benzer]] med fl. tok opp fysikerens utfordring med å finne ut hvordan kromosmene er bygget opp og hvordan segmenter av kromomene som var antatt å relatere til spesfikke egenskaper, kunne utfylle sine oppgaver.

Man kunne ikke forestille seg akkurat hvordan spesifikke egenskaper ved molekylstrukturen hos kromosomene kunne gi opphav til trekk ved organismene og produsere adferd på den tiden. Ved kjemisk splitting av DNA-prøver fikk man alltid de samme fire nukleotidene, og den kjemiske strukturen syntes å være enkel, kanskje til og med ensartet. Organismer derimot er komplekse, individuelle og kollektivt  variert.

I femtiårene var det bare noen få forskningsgrupper som satte seg som mål å bestemme strukturen til DNA-et. Disse inkluderte en amerikansk gruppe som ble ledet av [[Linus Pauling]], og to engelske grupper. Ved [[University of Cambridge]], var det Crick og Watson satt og lagde modeller med metallstaver og kuler. I modellene bygget de inn de kjente kjemiske strukturene til nukleotidene og den kjente posisjonen til bindingene som lenket det ene nukleotidet til det neste i polymeren. Ved [[King´s College, London]] studerte Maurice Wilkins og [[Rosalind Franklin]] mønstrene til DNA tråder med [[Krystallografi | røntgen diffraksjonsmålinger]]

En nøkkelbegivenhet for arbeidet til alle disse gruppen var oppdagelsen Pauling gjorde i [[1948]], at mange proteiner inkluderte spiralformer (se [[alpha heliks]]). Pauling hadde dedusert denne formen med bakgrunn i røntgenmønstre. Selv de grove diffraksjonsdataene fra DNA viste at strukturen inkluderte spiralformer. Men denne innsikten var bare en begynnelse. Spørsmålene gjenstod om hvor mange tråder som var sammenbuntet, om dette tallet var det samme for hver spiral,  om basene pekte inn mot aksen eller bort fra den, og endelig hva var egentlig vinklene og koordinatene til alle bindingene og atomene. Slike spørsmål var det som motiverte modellforsøkene til Watson og Crick.
[[File:DNA Model Crick-Watson.jpg|thumb|right|Crick og Watsons DNA modell bygget i 1953, [http://www.farooqhussain.org/projects/ rekonstruert] {{Wayback|url=http://www.farooqhussain.org/projects/ |date=20080908084805 }} stort sett fra de originale delene i 1973 og donert til National Science Museum i London.]]
Når de modellerte, begrenset de seg til hva de så som kjemisk og biologisk sannsynlig. Likevel var mulighetene svært mange. Et gjennombrudd kom i [[1952]], da [[Erwin Chargaff]] besøkte Cambridge og inspirerte Crick med en beskrivelse av eksperimenter som Chargaff hadde publisert i 1947. Han hadde observert at proporsjonen av de fire nukleotidene varierer mellom den ene DNA-prøven til den neste, men at for spesielle par av nukleotidene &ndash; adenine og thymin, guanosin og cytosine &ndash; var de to nukleotidene nesten alltid tilstede i samme proporsjon. 

Watson og Crick hadde begynt å vurdere dobbelspiral organisering, og de så at ved å reversere retningen av en tråd i forhold til den andre, kunne de gi en forklaring på Chargaffs merkelige funn. Denne forklaringen var  teorien om komplementær paring av baser, som også medførte at avstanden mellom fosfatkjedene ikke varierte langs en sekvens. Watson og Crick var i stand til å finne at denne avstanden var konstant og måle denne avstanden til 2 nanometer basert på diffraksjonsmålinger gjort av Franklin. Det samme diffraksjonsmønsteret gav dem lengden på hver runde av spiralen, 3,4 nanometer per 10 basepars runde i spiralen. De to kom raskt sammen om en modell, og de annonserte den før Franklin selv publiserte sine data. 

Den store hjelp Watson og Crick hadde av Franklin og hennes data har vært kilde til debatt. Franklins diffraksjonsmønster ble vist til Watson og Crick uten hennes kjennskap eller tillatelse. Wilkins viste dem det på hennes laboratorium mens hun var borte. 

Watson og Cricks modell vakte stor interesse umiddelbart da den ble presentert. De kom til sin konklusjon 21. februar 1953, første presentasjon ble gjort 28. februar. Deres artikkel, 'A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid', ble publisert 25. april <ref>{{Cite journal|author=Watson JD, Crick FH |title=Genetical implications of the structure of deoxyribonucleic acid |journal=Nature |volume=171 |issue=4361 |pages=964–7 |year=1953 |month=mai |pmid=13063483 |doi= 10.1038/171964b0|url= http://profiles.nlm.nih.gov/SC/B/B/Y/X/_/scbbyx.pdf  |format=PDF reprint|bibcode = 1953Natur.171..964W | issn = 0028-0836}}</ref>. I en innflytelsesrik presentasjon i 1957 la Crick frem sitt [[sentraldogme]], som forutså relasjonen mellom DNA, RNA og proteiner, og uttrykte «sekvenshypotesen». En kritisk bekreftelse på replikasjonsmekanismen som var implisert gjennom dobbel-spiral strukturen kom i 1958, i form av [[Meselson-Stahl eksperimentet]]. Ikke lenge etterepå avkodet arbeid av Crick og medarbeidere den [[genetisk kode |genetiske kode]]. Disse funnene representerer [[molekylærbiologi]]ens fødsel.

Watson, Crick og Wilkins fikk [[nobelprisen]] i 1962. Franklin var avgått ved døden på dette tidspunktet.