Breve Biografía DE James Dewey Watson PDF

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Ensayo sobre biografía de James Dewey Watson...

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BREVE BIOGRAFÍA DE JAMES DEWEY WATSON

James Watson (James Dewey Watson, 1928 Nian 4 6 -), hombre, nacido en los Estados Unidos , Illinois, Chicago , el famoso científico biológico, genetista, siglo XX, biología molecular , uno de los líderes, 1953 Él y Crick descubrieron la estructura de doble hélice del ADN (incluida la ley central). En 1962, Watson y Crick, junto con Wilkins, compartieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina , conocido como el " Padre del ADN ". El descubrimiento de la estructura de doble hélice del ADN es uno de los descubrimientos científicos más importantes del siglo 20. Junto con la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica , es aclamado como los tres descubrimientos

científicos

más

importantes

del

siglo

XX. ] Otro

descubrimiento decisivo tras el descubrimiento de Einstein de la teoría de la relatividad señala que la investigación biológica ha entrado en el nivel molecular. Como autoridad de la ciencia de la vida moderna y la ciencia genómica, con la promoción de Watson y otros, el proyecto "La vida a la luna", el Proyecto Genoma Humano, se ha implementado con éxito en los últimos 10 años, y los humanos tienen sus propios mapas genéticos por primera vez .

El único descubrimiento importante en la historia de la biología que se puede comparar con la teoría de la evolución de Darwin : junto con la selección natural, unifica el concepto general de biología y marca el nacimiento de la genética molecular . Es un hito importante en la historia de la ciencia. Watson, que tenía solo 25 años en ese momento, fue un éxito de taquilla, se convirtió en un héroe científico notable en el corazón del público y realizó una gran contribución a la humanidad. En 1962, ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina con Morris Wilkins y Francis

Crick . De

como director del Laboratorio

1968

a

2007, Watson

Cold

Spring

Harbor ,

se

desempeñó

lo

que

llevó

al Laboratorio Cold Spring Harbor a ser uno de los mejores del mundo. En 2012, Watson fue seleccionado como Estados Unidos por la revista Time en los Estados Unidos. Una de las 20 personas más influyentes de la historia. Experiencia del personaje

James Dewey Watson

James

Dewey

Watson

(James

Dewey

Watson,

~), biólogo estadounidense . Miembro de la Academia Americana de Ciencias. Nació en Chicago el 6 de abril de 1928 . Se graduó de la Universidad de Chicago con una licenciatura en 1947 y pasó a la escuela de posgrado en la Universidad de Indiana . Doctorado

de

1950

a la

Universidad

de

Copenhague

en

Dinamarca en investigación de bacteriófagos . De

1951

a

1953,

estudió

en

el Laboratorio

Cavendish

de la

Universidad de Cambridge . Regresó a China en 1953 y trabajó en el Instituto de Tecnología de California de 1953 a 1955 .

En 1955, fue a la Universidad de Harvard para enseñar, y sucesivamente se desempeñó como profesor asistente y profesor asociado. Fue ascendido a profesor en 1961. Durante su tiempo en Harvard, se dedicó principalmente a la investigación de la biosíntesis de proteínas. Desde 1968, ha sido director del Laboratorio Cold Spring Harbor en Long Island , Nueva York , principalmente dedicado a la investigación de tumores. Principales logros

James Dewey Watson

Durante su estancia en Inglaterra desde 1951 hasta 1953, James Dewey Watson y el biólogo británico FHC Creek colaboraron para proponer la teoría de la estructura de doble hélice del ADN. Esta doctrina no solo aclara la estructura básica del ADN, sino que también proporciona una explicación razonable de cómo se puede copiar una molécula de ADN en dos moléculas de ADN con la misma estructura y cómo el ADN puede transmitir la información genética de un organismo. Se considera un descubrimiento revolucionario en

las ciencias biológicas y uno de los logros científicos más importantes del siglo XX. Debido a la teoría del modelo de ADN de doble hélice, Watson, junto con Crick y MHF Wilkins , ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1962. Autor de "Biología molecular de genes", "Doble hélice" y otros libros. Además, ha ganado muchos premios científicos y títulos honoríficos de muchas universidades. Además, Watson también ha desempeñado un papel muy importante en el desarrollo de las ciencias biológicas, como en la investigación del cáncer, en la aplicación de la tecnología del ADN recombinante, etc. También fue un defensor del Proyecto del Genoma Humano y se desempeñó como anfitrión del Proyecto del Genoma Humano de 1988 a 1993. Watson también está interesado en la educación: su primer libro de texto "Biología molecular de genes" proporciona un nuevo estándar para los libros de texto de biología. Posteriormente, "Biología Molecular Celular" y "ADN recombinante" se publicaron sucesivamente. También exploró activamente los métodos de uso de multimedia para la educación y estableció un centro de aprendizaje de ADN a través de Internet, que también se ha convertido en un asistente educativo en el Laboratorio Cold Spring Harbor.

Watson es descrito por muchos como: talentoso, franco y extraño. Él está bien informado y no es pedante. Él es muy enérgico y ha disfrutado jugando tenis desde que era estudiante. Insisto en jugar tenis por un tiempo todos los días. Investigación científica Competencia experimental A fines de la década de 1940 y principios de la década de 1950,

James Dewey Watson (derecha)

Después de que el ADN fue confirmado como material genético , los biólogos tuvieron que enfrentar un problema difícil: ¿qué tipo de estructura debería tener el ADN para asumir la importante tarea de la herencia? Debe ser capaz de transportar información genética, ser capaz de replicar la información genética por sí misma, ser capaz de expresar información genética para controlar la actividad celular y ser capaz de mutar y retener mutaciones. Estos cuatro puntos son indispensables: ¿cómo construir un

modelo molecular de ADN para explicar todo esto? En ese momento, había tres laboratorios principales trabajando en modelos moleculares de ADN casi simultáneamente. El

primer

laboratorio

fueron los laboratorios Wilkins y

Franklin del King’s College de Londres , y utilizaron la difracción de rayos X para estudiar la estructura cristalina del ADN. Cuando los rayos X se irradian a los cristales de macromoléculas biológicas, los átomos o moléculas en la red cristalina desviarán los rayos. De acuerdo con las imágenes de difracción obtenidas, es posible especular la estructura y forma aproximadas de las moléculas. El segundo laboratorio es el laboratorio de Linus Pauling (Linus Pauling), el gran químico de California Institute of Technology . Antes de eso, Pauling había descubierto la estructura de la hélice a de la proteína. El tercero es un grupo de investigación informal, de hecho, se puede decir que no están haciendo negocios. En 1951, cuando el joven genetista Watson, de 23 años, trabajaba como posdoctor de los Estados Unidos en la Universidad de Cambridge , aunque su verdadera intención era estudiar la estructura molecular del ADN, el proyecto de investigación en el que se encontraba era estudiar el virus del mosaico del tabaco. Crick, que era 12 años mayor que él, estaba haciendo una tesis doctoral en ese momento, titulada "Péptidos y proteínas: investigación de rayos X". Watson convenció a Crick, que compartía la misma oficina con él,

para estudiar modelos moleculares de ADN. Necesitaba el conocimiento de Crick sobre la difracción de los cristales de rayos X. En octubre de 1951

Dr. Wilkins

Watson y su colega Crick armaron el modelo al principio, y después de varios intentos, finalmente obtuvieron el modelo correcto en marzo de 1953. La forma en que estos tres laboratorios luchan abiertamente y compiten entre sí es ampliamente conocida por la autobiografía de Watson " Double Helix ". Una pregunta que vale la pena discutir es: por qué Watson y Crick no tienen los datos experimentales de primera mano como Wilkins y Franklin ni la rica experiencia de construir modelos moleculares como Pauling (ambos Esta es la primera vez que se construye un modelo molecular), pero ¿puedes ganar esta carrera? Entre estas personas, excepto Watson, no hay genetistas , sino físicos o químicos. Aunque Wilkins estudió por primera vez la estructura cristalina del ADN en 1950, no sabía qué hacía el ADN en la célula. En 1951,

pensó que el ADN podría estar involucrado en la herencia controlada por las proteínas nucleares. Franklin tampoco entendió la importancia del ADN en las células biológicas. El estudio de Pauling de las moléculas de ADN fue puramente accidental. En noviembre de 1951, vio un artículo sobre la estructura de los ácidos nucleicos en el Journal of the American Chemical Society . Estudió las moléculas de ADN como compuestos en lugar de material genético. Los dos grupos de investigación construyeron el modelo completamente sobre la base de

patrones

de

difracción

de

cristales,

y Pauling incluso

se

basó

en imágenes difusas de difracción tomadas en la década de 1930 . Sin comprender la función biológica del ADN, simplemente basado en el patrón de difracción de cristales, hay demasiadas posibilidades para elegir, y es difícil dibujar el modelo correcto. material genético Antes de que Watson llegara a Cambridge en 1951,

Watson (abajo a la izquierda)

He realizado experimentos con el etiquetado isotópico para rastrear el ADN del fago , y creo firmemente que el ADN es material genético . Según su recuerdo, cuando llegó a Cambridge, descubrió que Creek también era "una persona que sabe que el ADN es más importante que la proteína". Sin embargo, según el propio Crick , no sabía mucho sobre el ADN en ese momento. No creía que fuera genéticamente más importante que la proteína. Simplemente pensaba que valía la pena estudiar el ADN, como una sustancia que se une a las proteínas nucleares. Para un estudiante graduado, determinar la estructura de una molécula desconocida es un tema que vale la pena probar. Después de creer que el ADN es material genético, uno también debe entender qué tipo de propiedades necesita el material genético para funcionar como genes. Al igual que Creek y Wilkins, Watson más tarde enfatizó " ¿Qué es la vida?" De Schrodinger . "El libro tiene una influencia importante en él. Incluso dijo que después de leer este libro mientras estaba en la Universidad

de Chicago, estaba decidido a descifrar los misterios de los genes" . Si esto es cierto, nos resulta difícil entender por qué Watson solicitó la ornitología cuando solicitó estudios de posgrado en la Universidad de Indiana . Debido a que el Departamento de Zoología de la Universidad de Indiana no tenía una especialización en ornitología, Watson recurrió a la investigación genética por sugerencia del jefe del departamento. En ese momento, el gran genetista Hermann Muller resultó ser profesor en la Universidad de Indiana. Watson no solo tomó la clase de Muller sobre "mutaciones y genes" (puntaje A), sino que también pensó en ser su Estudiante graduado. Pero sentí que la mosca de la fruta que estudió Mueller había pasado un período glorioso en genética antes de recurrir a Salvador Luria , quien estudió la herencia de los bacteriófagos.(Salvador Luria) como profesora. Sin embargo, el concepto de Mueller de que el material genético debe tener la triple naturaleza de la autocatálisis, la heterocatálisis y la mutación debe tener un profundo impacto en Watson. Es precisamente porque Watson y Crick creen firmemente que el ADN es material genético y entienden qué características debería tener el material genético para hacer un descubrimiento tan importante basado en tan pocos datos.

Padre de ADN

Solo hay tres datos basados en ellos: el primero era ampliamente conocido en ese momento, es decir, el ADN estaba compuesto de seis moléculas pequeñas: desoxirribosa , fosfato y cuatro bases (A, G, T, C), que consistían en estas moléculas pequeñas Se forman cuatro nucleótidos , y estos cuatro nucleótidos forman ADN. La segunda evidencia es la más reciente: la foto de difracción obtenida por Franklin muestra que el ADN es una doble hélice compuesta por dos cadenas largas con un ancho de 20 angstroms . La tercera evidencia es la más crítica. La composición del ADN de los ensayos moleculares del bioquímico estadounidense Erwin Chargaff (Erwin Chargaff) descubrió que el contenido de las cuatro bases en el ADN no es la visión tradicional de la misma cantidad, aunque cuatro bases en especies diferentes Los contenidos son diferentes, pero los contenidos de A y T son siempre iguales, y los contenidos de G y C también son iguales. Modelo genético

Chagaff publicó este importante resultado ya en 1950, pero extrañamente, los tres laboratorios que estudiaban la estructura molecular del ADN lo ignoraron. Incluso después de que Chagaff visitó Cambridge en la primavera de 1951 y conoció a Watson y Creek, Watson y Creek prestaron poca atención a sus resultados. Watson y Crick finalmente se dieron cuenta de la importancia de la relación de Chagaff y le pidieron al joven matemático John Griffith de Cambridge que calcule el ancho de A que atrae a T, G que atrae a C y A + T. Después de ser igual al ancho de G + C, el modelo correcto de la molécula de ADN se reconstruyó rápidamente.

Watson

Watson y Creek publicaron sus hallazgos en un breve artículo de más de 1,000 palabras y una ilustración en la revista " Nature " el 25 de abril de 1953 . En el documento, Watson y Crick insinuaron la importancia genética de este modelo estructural en un tono humilde: "No pasamos desapercibidos. El par especial que especulamos inmediatamente insinuó el mecanismo de replicación del material genético". En artículos posteriores publicados, Watson

y Crick explicaron en detalle la importancia del modelo de doble hélice de ADN para la investigación genética: en primer lugar, puede explicar la autorreplicación del material genético . Esta idea de " copia semi-reservada " fue confirmada más tarde por Matthew Meselson y Franklin W. Stahl usando experimentos de rastreo de isótopos. 2. Puede explicar cómo el material genético transporta información genética. 3. Puede explicar cómo se mutan los genes. Las mutaciones genéticas se deben a cambios en la secuencia de bases, y dichos cambios pueden conservarse mediante la replicación. Pero la cuarta característica del material genético, ¿cómo se expresa la información genética para controlar la actividad celular? Este modelo no se puede explicar, y Watson y Creek admitieron públicamente en ese momento que no sabían cómo el ADN podría "tener un efecto muy especial en las células". Sin embargo, en este momento, la función principal del gen es controlar la síntesis de proteínas, este punto de vista se ha convertido en un consenso. Entonces, ¿cómo controlan los genes la síntesis de proteínas? ¿Es posible usar el ADN como plantilla para unir directamente los aminoácidos a las proteínas del ADN ? Algún tiempo después de que Watson y Crick propusieran el modelo de doble hélice de ADN, se supuso que en la estructura del ADN, se formaron "agujeros" de diferentes formas entre diferentes pares de bases, y se insertaron diferentes aminoácidos en estos En el agujero, se

puede conectar a una secuencia específica de proteínas. Pero esta hipótesis enfrenta un gran problema: el ADN cromosómico existe en el núcleo y la mayor parte de la proteína está en el citoplasma. El núcleo y el citoplasma están separados por una membrana nuclear que las moléculas grandes no pueden atravesar. Si la proteína es sintetizada directamente por el ADN, la proteína no puede Corre hacia el citoplasma. Otro tipo de ARN de ácido nucleico está presente principalmente en el citoplasma. La composición de ARN y ADN es muy similar, solo dos puntos son diferentes, tiene ribosa sin desoxirribosa , uracilo (U) y no timina(T) Ya en 1952, antes de que se propusiera el modelo de doble hélice de ADN, Watson había asumido que la transmisión de información genética era de ADN a ARN, y luego de ARN a proteína. Entre 1953 y 1954, Watson consideró aún más este problema. Él cree que cuando se expresan los genes, el ADN se transfiere del núcleo al citoplasma, y su desoxirribosa se convierte en ribosa en ARN bicatenario, y luego la proteína se sintetiza usando el agujero entre los pares de bases como plantilla. Esta idea demasiado extraña fue rechazada por Creek antes de ser presentada para su publicación. Crick señaló que ni el ADN ni el ARN

pueden

servir

directamente

como

plantilla

para

conectar

aminoácidos. La información genética solo se refleja en la secuencia de bases del ADN, y se necesita un conector para conectar la secuencia de bases y el

aminoácido. Esta "hipótesis del conector" pronto fue confirmada por experimentos.

James Dewey Watson

En 1958, Crick propuso dos teorías, que sentaron las bases teóricas para la genética molecular . La primera teoría es la "hipótesis de secuencia", que cree que la particularidad de un ácido nucleico está completamente determinada por su secuencia base, que codifica la secuencia de aminoácidos de una proteína específica, y la secuencia de aminoácidos de la proteína determina la estructura tridimensional de la proteína. La segunda doctrina es la " regla central ". La información genética solo puede transmitirse de ácido nucleico a ácido nucleico, o de ácido nucleico a proteína, pero no de proteína a proteína, o de proteína a ácido nucleico. Más tarde, Watson expresó la regla central más claramente de que la información genética solo se puede transferir del ADN al ARN, y luego del ARN a la proteína, de modo que en 1970, después del descubrimiento del fenómeno de transcripción inversa de la síntesis del ADN del ARN en los virus , todas las personas Se dice que la ley central necesita ser revisada. Para agregar una pieza de información genética también se puede

transmitir del ARN al ADN. De hecho, de acuerdo con la declaración original de Creek, la ley central no necesita ser revisada. ¿Cómo codifican las secuencias de bases los aminoácidos? Creek también hizo una contribución significativa al problema de descifrar el código genético. Hay veinte tipos de aminoácidos que forman proteínas , y solo hay cuatro tipos de bases . Obviamente, es imposible codificar un aminoácido a partir de una base. Si dos bases codifican un aminoácido, solo hay dieciséis combinaciones (4 a la potencia de 2), lo que no es suficiente. Por lo tanto, al menos tres bases codifican un aminoácido, un total de sesenta y cuatro combinaciones para satisfacer las necesidades. En 1961, Creek et al., Demostraron genéticamente en el fago T4 que la secuencia de un aminoácido en una proteína está codificada por tres bases (llamado codón ). En el mismo año, dos genetistas moleculares estadounidenses, Marshall Nirenberg y John Matthaei, descifraron el primer codón. Para 1966, se habían identificado los 64 codones (incluidas tres señales de terminación de síntesis). Como una de las pruebas de que todos los seres vivos provienen del mismo antepasado, los codones son básicamente los mismos en todos los seres vivos. Desde entonces, los humanos tienen una tabla de códigos para descifrar misterios genéticos.

El descubrimiento del modelo de doble hélice del ADN (incluida la ley central) es uno de los descubrimientos científicos más significativos del siglo XX y el único descubrimiento import...