Wieso gelang es erst im 20. Jhd. die Struktur der DNA aufzuklären?
1 Antwort
weil die physikalischen Methoden erst im 20. Jhd. so weit entwickelt waren, dass man die Struktur von Stoffen auf atomarer Ebene aufklären konnte, die sog. Röntgenstrukturanalyse oder Röntgenkristallographie. Schauen wir uns das Prinzip einmal genauer an:
Prinzip der Röntgenkristallographie
Bildquelle: wikipedia, by: Cdang, Lizenz: frei, CC BY-SA 3.0 link: https://de.wikipedia.org/wiki/Laue-Verfahren#/media/Datei:Cliche_de_laue_principe.svg
Wenn ein Bündel von Röntgenstrahlen auf einen Kristall des Stoffes trifft, durchquert ein Teil davon den Kristall, während der Rest gestreut (gebeugt) wird. Die Intensität der gestreuten Wellen erzeugt ein charakteristisches Muster, dass sich auf einem Röntgenfilm abbilden lässt. Das Muster gibt Hinweise auf die dreidimensionale Beschaffenheit des untersuchten Stoffes. Um eine gute Auflösung zu erzeugen, hat die verwendete Strahlung eine Wellenlänge im Bereich chemischer Bindungen (Röntgenstrahlung).
Nun schauen wir uns mal ein solches Röntgenbeugungsmuster von DNA an:
Röntgenbeugungsmuster der DNA. "Foto 51", Rosalind Franklin, Ray Gosling (1953)
Bildquelle: Scientific Memory & the Legacy of Rosalind Franklin
Aus so einem Beugungsmuster der DNA konnte man Rückschlüsse auf die dreidimensionale Struktur der DNA ziehen. Es gab damals eine Art Wettrennen um die Strukturaufklärung der DNA und zwei Wissenschaftler, die sich vorgenommen hatten, es zu gewinnen, waren James Watson und Francis Crick. Das obige Foto ist das berühmte "Foto 51", das, als es Watson sah, ihm den entscheidenden Gedankenimpuls gab, in Richtung einer Doppelhelix zu denken:
"When I saw the photo, which was far clearer than any other I had seen, my mouth fell open and my pulse began to race." (Watson).
"... als ich das Foto sah, blieb mir der Mund offen stehen und mein Puls begann zu rasen." Und so leiteten Watson und Crick das Modell einer Doppelhelix der DNA ab:
Röntgenbeugungsmuster und Modell der DNA
Das Foto stammt allerdings nicht von den beiden, sondern von einer Arbeitsgruppe von Rosalind Franklin. Watson und Crick haben also die Ergebnisse anderer Wissenschaftler genutzt, um selbst die entscheidenden Schlussfolgerungen daraus zu ziehen. Ob dieser Zugriff auf fremde Daten autorisiert und das Vorgehen legitim war, darüber wird heute noch gern gestritten. Jedenfalls haben Watson und Crick das Wettrennen gewonnen und "the winner takes it all", den Nobelpreis gewonnen. Franklin hätte er nicht mehr zuerkannt werden können, da sie zum Zeitpunkt der Verleihung bereits gestorben war. LG
