11. května 2019 5:35 Lidovky.cz > Relax > Věda

Zeptali jsme se vědců: Co přesně můžeme vidět na fotografii 51 Rosalind Franklinové?

Snímek 51 je difraktogram krystalu DNA. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Snímek 51 je difraktogram krystalu DNA. | foto: Wikimedia Commons

Na snímku 51 vidíme černé tečky, které informují o tom, jak se ohýbá paprsek rentgenového záření po interakci s krystalem DNA – díky matematické metodě můžeme tento obraz přepočítat na krystalickou strukturu DNA – to znamená uspořádaní a geometrie atomu v krystalu. Na otázku odpověděl dr. Michal Mazur z katedry fyzikální a makromolekulární chemie Přírodovědecké fakulty UK.

Rentgenová strukturní analýza (v biochemii často nazývána rentgenová krystalografie, XRD) je analytická metoda, zabývající se studiem interakce krystalických vzorků s rentgenovým zářením. Umožňuje určit absolutní strukturu molekul, tj. polohy atomů, vazebné délky a úhly v krystalové mřížce. Krystal je na atomové úrovni uspořádán trojrozměrně periodicky, tzn. určitý atomový motiv v krystalu se opakuje. V určení krystalové struktury pomáhá právě XRD. Pro získaní informace o struktuře musíme krystal ozářit monochromatickým RTG svazkem a tak získat jeho pozorovatelný difrakční obraz.

Zeptejte se vědců

Neumíte si vysvětlit některé zákony přírody? Zajímá vás proč je obloha modrá, nebo proč si sova nemůže ukroutit krk? Zeptejte se vědců prostřednictvím rubriky serveru Lidovky.cz.

Otázky posílejte na e-mail internet@lidovky.cz a do předmětu napište: otázka pro vědce a nebo položte otázku přes Twitter s hashtagem # otazkaprovedce.

Při průchodu monochromatického rentgenového záření látkou dochází k pružnému ohybu (difrakci) paprsků. Směr a intenzita difraktujících paprsků závisí na vnitřní struktuře vzorku. Svazek se pružně rozptyluje na měřeném krystalu a důsledky tohoto jevu jsou reflexe primárního (dopadajícího) svazku na rovinách, které lze prokládat krystalovou strukturou. Sekundární (difraktované) záření dopadá na detektor, díky kterému můžeme zaznamenat způsob, jakým se paprsek ohýbal.

Experimentální zařízení pro strukturní analýzu XRD monokrystalu se nazývá difraktometr, laboratorní je zhruba tak velký jako šatní skříň. Důkladnější analýza složitějších krystalů, např. proteinu, je možná použitím difraktometru, které jsou připojeny na synchrotronové záření v RTG oblasti. Soubory difrakčních dat získané synchrotronem (urychlovač částic např. CERN) jsou pak kvalitnější a poskytují vyšší rozlišení.

Touto metodou získaný snímek 51 pro krystalické DNA umožnil popis její struktury tzv. dvojité helixy neboli šroubovice. Odhalení této struktury umožnilo odpověď na fundamentální otázku: jakým způsobem jsou kódované geny.

Rosalind Fraklinová

Rosalind Fraklinová

Celý příběh snímku 51 je zajímavý ne jenom z hlediska vědy, ale taky z hlediska publikování dat a uznávání účasti spoluautorů vědeckých objevů.

Watson a Crick (objevitelé modelu struktury DNA, nositelé Nobelovy ceny za fyziologii nebo lékařství 1962, společně s Wilkinsem) viděli některá její nepublikovaná data včetně krásné „fotografie 51,“ (tu ukázal Watsonovi Wilkins, spolupracovník Franklinové). Tato difrakční data byla pro Watsona inspirací (ze vzoru na snímku jasně vyplývala šroubovicová struktura). Pomocí fotografie Franklinové a jejich vlastních dat vytvořili Watson a Crick svůj slavný model DNA. Příspěvek Franklinové nebyl zmíněn autory, ale po její smrti Crick prohlásil, že účast Franklinové na objevu byla podstatná a rozhodující. Na základě příběhu posléze vznikla hra americké autorky Anny Zieglerové (1979) s titulem „Snímek 51“.

Prirodovedci.cz

Jak vypadá sex po narození dětí? Realita je krutá, přiznávají rodiče
Jak vypadá sex po narození dětí? Realita je krutá, přiznávají rodiče

Je mi 20, jemu bude 30. Tvrdí ze ja mám sex na prvním místě, ale on už ne.. je pravda ze změnil práci. Je ridic. Predtim ale dělal náročnější práci a sex ještě byl několikrát týdne. Teď stěží jendou a to ještě on si nevzpomene ani měsíc…