ДНК спирали

ДНКнинг ҳужайра ядросида жойлашадиган молекула сифатида кашф қилинганига анча бўлган. Уни XIX-асрнинг 60-йилларида Швейцариялик врач Фишер томонидан очилган эди. Лекин ДНКнинг ҳақиқий тарихи айтиш мумкинки, 1953-йилдан эътиборан бошланади. Aйнан шу йили ДНК молекуласининг структураси кашф қилинган. Ўшандан буён ДНК, ўзининг тирик организмлар ҳаётида марказий ўрин тутувчи объектлардан бири эканлиги орқали оламга машҳур болиб келмоқда.

ДНКни ким томонидан ва қандай кашф этилган?

Бу саволга жавобни кўпчилик яхши билади: ДНКни инглиз олими Френсис Крик ва америкалик олим Жеймс Уотсон тарафидан Буюк Британияда, аниқроғи Кембрижда кашф қилинган. Уотсон бу ерга малака ошириш мақсадида келган эди. У пайтлари Уотсон энди-энди илмий тадқиқотлар оламига кириб келаётган ёш биолог мутахассис бўлиб, Кавендиш лабораториясида олиб борилаётган ДНК структураси бўйича илмий тадқиқотларда қатнашиш учун жидди-жаҳд қилган 24-ёшли иштиёқманд йигитча эди. Бу вақтга келиб, ДНК молекуласи инсон ирсий ахборотини ўзида сақлаши ва авлоддан-авлодга ташиши ҳақида етарлича маълумотлар йиғилган бўлиб, уларга фақат Уотсон ички интуиция орқали ишонар эди. Лекин бу натижаларга ишонмайдиган олимлар ҳам бисёр бўлганидан, ҳали тажриба натижаларининг амалий исботини обдон сайқаллаш талаб этиларди. Кавендиш лабораториясида Уотсон билан маслакдош бўлган кам сонли ходимлардан бири Френсис Крик ишлаган. У ҳам ДНК молекуласи структурасини аниқлаш орқали инсон ирсияти синоатларининг тагига етиш мумкин деган ғояга қаттиқ ишонарди. Бироқ Уотсон ва Крик тасарруфида ДНК молекуласи структурасини тадқиқ қилиш имконини берувчи ҳеч қандай лаборатория жиҳози ва асбоб-ускунаси бўлмаган. Бу борадаги энг илғор тадқиқотлар эса, Кавендиш лабораториясида эмас, балки Лондондаги Қироллик коллежида олиб борилаётган бўлиб, у ердаги илмий текширувларни - рентгеноструктуравий таҳлил бўйича мутахассис Розалинда Франклин томонидан ўтказилаётган бўлган. Уотсон ва Крик унинг олдига йўл олишади. Шу тарзда, ДНК структурасига нисбатан севги учбурчаги - Уотсон, Крик ва Розалинда иштирокидаги драма бошланади.

Aлбатта, Розалинда ҳам ДНК структурасини аниқлаш бўйича иш олиб бораётган олимлар ичида биринчиси ҳам, ягонаси ҳам эмасди. Бу пайтга келиб, рентген нурларининг кристалл панжара орқали дифраксияланиши хоссаси асосида ДНК молекуласи структурасини аниқлашга қаратилган илмий тажрибалар кўплаб нуфузли илмий даргоҳларда аллақачон кенг кўламда ўтказилаётган бўлган. Лекин айнан Розалинда Франклин бу борада тўғри ёндошув асосидаги туб бурилиш ясовчи қадамни ташлай олди. Гап шундаки, рентгеноструктуравий анализнинг тўғри чиқиши учун, у орқали текширилаётган молекулалар кристалл панжара хоссасига эга бўлиши лозимдир. ДНК молекуласи эса жуда узун бўлиб, устига-устак у кристалланмайди. Шу сабабли ҳам, Розалинда ДНКни кристаллаш масаласини четга суриб, ДНКни тола сифатида ўрганишга киришди. Яъни у ДНКни эритма ҳолида эмас, балки чўзилувчан (кисел) тола тарзида олди ва унинг молекулаларини муайян йўналишда у ёки бу даражада тартибланишини текширди. Кейин эса уларга қарата рентген нурлари дастаси йўналтирилиб, ДНК толаси орқали рентген нурини тарқалиши манзараси олинган ва таҳлил қилинган. Тарқалиш манзарасини фотосуратга олган олима, уларни қайта ишлашда жуда мушкул муаммога дуч келади. Олинган фототасриврлар жуда ёмон сифатли бўлиб, улардан бирор нарсани англаш ва илғаш жуда-жуда қийин эди.

Розалинда бир-икки муваффақиятсиз уринишдан кейин, илм-фан тарихида чуқур из қолдирган энг ажойиб ғоялардан бирини амалга оширди. У ўзи текшираётган молекулада турли структураларнинг ўзаро уйғун ва аралашма ҳолати мавжуд бўлса керак деган фикрга келади. Мазкур турлича структураларнинг ўзаро муносабати эса, қаралаётган намуна ДНК молекуласининг намлик даражасига боғлиқ экани ҳақида ҳам тахминга келди. У фотокамерани фақат муайян намлик даражасига мослаб созлади ва ушбу намлик кўрсаткичини ҳар галги тасвир учун ўзгартириб борди. Ва ҳақиқатан ҳам у ўзи аввалдан ҳис этиб турган ҳақиқатга эришди: бир намлик даражасида намуна ДНК молекуласи рентген нурларини бошқачароқ тарқатарди ва бошқа бир намлик даражасида, рентген нурларининг тарқалиш манзараси умуман бошқача бўлиб чиқарди. Бунгача кузатилган тушуниб бўлмас манзара эса, айнан ўша, бошқа-бошқа тарқатиш манзараларининг ўзаро қўшилиб кетишидан ҳосил бўлувчи аралаш тасвир экан. У ДНК молекуласининг иккита мутлақо ҳар хил шаклини кузатаётганини фаҳмлаб қолди. У нисбатан паст намлик кўрсаткичида намоён бўлаётган ДНК молекуласи шаклини A-шакл ва нисбатан юқори намлик даражасида кўринаётган ДНК молекуласи шаклини Б-шакл деб шартли равишда номлади. Унда табиийки Б-шакл ДНК молекуласи нисбатан каттароқ қизиқиш уйғотди. Чунки ҳужайра ядросидаги ДНК молекуласи нисбатан баланд намлик кўрсаткичи остида - сувли муҳитда бўлади.

Шундан кейин драманинг асосий саҳналари ўйнала бошлади. Розалинда олган натижалар ва унинг муҳим қайдлари Уотсон ва Крикнинг қўлига тушиб қолади (айтиш керакки улар олиманинг натижаларини этика нуқтаи назаридан анчайин номақбул воситалар орқали қўлга киритишган). Улар тарқатиш манзарасинининг рентгенограммасини Розалиндадан мустақил ўргана бошлайдилар. Aслида Розалинда Франклин ўзи бошлаган ва ўз меҳнатлари эвазига эришган илмий натижаларга "тайёрга - айёр" шериклар келиб қўшилишини истамаган. Бироқ у ўзи олган рентгенограммаларни янада чуқурроқ таҳлил қилишга ва улар орқали ДНК структурасининг тасвирини ҳосил қилишга бўлган уринишларидан айтарли наф чиқара олмай хуноб бўларди. Қанчалик ёқимсиз бўлмасин, Розалинда ўзи эришган натижаларнинг бировнинг қўлига тушиб қолишидан ва уларнинг моҳиятини ўзи эмас, ўша "тайёрга-айёр"лар аввалроқ англаб етишидан ҳимоялана олмади. Уотсон ва Крик ДНК структураси рентгенограммасининг асосий параметрларининг моҳиятини биринчи бўлиб тушуниб етишди. Кейин эса улар юқоридаги натижалар ва рентгенограмма асосида ДНК молекуласи моделини барпо қилишга киришишди. Бу ҳақида Уотсон ўзининг "Қўшалоқ спирал" китобида ёзишича (албатта у фақат ўз талқинини баён қилган), у ДНК таркибига кирувчи тўртта асослардан жуфтликлар ҳосил қилишга эътибор қаратган эмиш. Рентгенограммада иккита толаларнинг қўшалоқ спирал ҳосил қилиб шаклланишини билган ҳолда Уотсон улардан жуфтликлар ҳосил қилишга уринади ва охир-оқибатда буни уддалаб, сиз ва бизга илмий-оммабоп манбалар орқали яхши таниш бўлган A-Т ва Г-C комплиментар жуфтликлардан иборат ўша машҳур ДНК моделини барпо қилади. Бу Розалинда томонидан Б-шакл деб номланган ДНК молекула шаклининг бетакрор ва гўзал модели эди. Бу ердаги барча тирик мавжудотларнинг барча ҳужайраларидаги ирсий ахборотини ўзида сақлайдиган кимёвий структуранинг айнан ўзи эди. Шу тарзда, биология ва тиббиёт тарихидаги, балки умуман илм-фан тарихидаги энг ажойиб кашфиёт амалга оширилди. Шуниси ҳайратланарлики, бу ҳақида эълон қилинган илк мақола илмий нашрларда жуда тез тарқаб кетган ва масалан "Nature"  журналида роппа-роса бир саҳифани тўлиқ эгаллаган. Бундай муҳим ва буюк кашфиёт учун бу жуда қисқа ва номуносиб тавсиф бўлгани аниқ.

1953-йилнинг 25-апрель санасида дунё юзини кўрган мазкур мақола орқали инсоният ва илм-фан тарихида янги давр - ДНК эраси бошланади. У орқали биз барча тирик оганизмлар ҳужайра ядросида жойлашадиган ДНК молекуласидаги исрий ахборот воситасида шаклланишини билиб олдик. Бу ахборотни сақловчи ДНК спирали A, Т, C ва Г ҳарфлари билан белгиланувчи ташклий қисмларнинг қўшалоқ спиралли кетма-кетлигидан иборат бўлиб, у 2 нм диаметрга эга бўлган, лекин узунлиги - занжирдаги ташклий қисмларнинг миқдорига боғлиқ ҳолда жуда-жуда узун бўладиган структура ҳосил қилар экан. Масалан агар инсоннинг бирор ҳужайраси ДНК молекуласини олиб, бир чизиқ бўйича ёйилса, жуда ингичка ва узунлиги тахминан 2 метр келадиган спирал занжир ҳосил бўлади. Эндиликда биз ўзимиздаги авлоддан-авлодга ўтиб келаётган ирсий ахборотни сақловчи асосий манба бу - ДНК спирали эканини биламиз ва у билан боғлиқ билимларимиз асосида, барча босқичлардаги организмлар: микроорганизмларнинг ҳам, юксак тузилишли жониворларнинг ҳам ва хатто инсоннинг ҳам ҳаёти билан боғлиқ жараёнларга самарали фойдали таъсир кўрсата оладиган амалиётларга эга бўлдик.

Манба

Фармацевтика тармоғини ривожлантириш агентлиги Матбуот хизмати