TL; DR (muito longo; não lidos)
James Watson e Francis Crick desenvolveram modelos usando recortes de papelão que os ajudaram a descobrir pares de bases acidentalmente por tentativa e erro.
A estrutura do DNA
Imagine o modelo de dupla hélice do DNA como uma escada torcida com um quadro feito de um composto chamado açúcar-fosfato. Os degraus da escada consistem em compostos chamados nucleotídeos ou bases. Existem quatro bases na molécula de DNA: adenina, citosina, guanina e timina. Em cada degrau da escada, dois dos quatro nucleotídeos se unem com uma ligação de hidrogênio. Estes são os pares de bases. A seqüência particular de pares de bases em uma molécula de DNA é o que explica diferenças em características genéticas.
Rosalind Franklin e a dupla hélice
Enquanto Watson e Crick estudavam a estrutura do DNA, uma cientista chamada Rosalind Franklin desenvolveu um método bem sucedido para tirar fotografias de raios-X do DNA. Suas imagens revelaram duas linhas perpendiculares criando uma forma cruzada no centro da molécula. Quando Franklin deixou sua posição no King's College, ela deixou suas fotografias com um colega chamado Maurice Wilkins. Pouco depois, Wilkins deu esses itens para Watson e Crick. Assim que Watson viu as fotografias de Franklin, ele entendeu que a forma cruzada significava que a molécula de DNA devia ser uma dupla hélice. Mas a sua descoberta estava longe de ser completa.
Uma Descoberta Serendipita da Base de Emparelhamento
Watson e Crick sabiam que o DNA continha quatro bases, e que elas se ligavam umas às outras de alguma forma para criar o duplo forma de hélice. Ainda assim, eles lutaram para conceituar um modelo de DNA que fosse suave e sem tensões - um que fizesse sentido bioquímico. Watson construiu recortes de papelão das bases e passou um tempo reorganizando-os em uma mesa para ajudá-lo a imaginar possíveis estruturas. Uma manhã, movendo os pedaços ao redor, ele tropeçou em um arranjo de bases que fazia sentido. Anos mais tarde, Crick descreveu este momento crucial como acontecendo “não pela lógica, mas pela serendipidade”. Os pesquisadores perceberam que quando a adenina e a timina se uniam formavam uma escada com o mesmo comprimento exato de um degrau. feito de um par de citosina-guanina. Se todos os degraus consistissem em um desses dois pares, todos teriam o mesmo comprimento, o que evitaria as tensões e protuberâncias na dupla hélice que Watson e Crick sabiam que não poderiam existir na molécula real.
Replicação de DNA -
Watson e Crick também perceberam o significado dos pares de bases para a replicação do DNA. A dupla hélice “descompacta” em dois filamentos separados durante a replicação, dividindo cada par de bases. O DNA é então capaz de construir novas cadeias para se ligar a cada uma das cadeias separadas originais, resultando em duas moléculas que são ambas idênticas à dupla hélice original.
Watson e Crick raciocinaram que, se cada uma das quatro bases só poderia se ligar a uma outra base, então a molécula de DNA poderia se copiar rapidamente durante a replicação. Em sua publicação de 1953 sobre suas descobertas na revista Nature, eles escreveram “… se a seqüência de bases em uma cadeia é dada, então a sequência na outra cadeia é automaticamente determinada”. O modelo de DNA de dupla hélice de Watson e Crick lançou uma revolução contínua nas ciências da vida, e é responsável por inúmeros avanços em áreas de estudo, como genética, medicina e biologia evolutiva.
