DNA衍射图谱DNA衍射图谱的分析

Question

如题所述

Answer 1

首先，将DNA经过纯化并结晶，形成微小的晶体，类似食盐颗粒。接下来，科学家们利用同步辐射的X射线照射这些DNA晶体，X射线会引发衍射现象，遵循布拉格公式。虽然我们不能直接从衍射图谱中“看到”DNA结构，但通过分析图谱并结合布拉格公式，科学家们得以推断出DNA分子的精细结构。

伦敦国王学院的威尔金斯和弗兰克林实验室是这一领域的先驱，他们采用X射线衍射法来研究DNA的晶体结构。当X射线穿过生物大分子的晶体时，晶格中的原子或分子会使光线偏折，通过观察衍射图像，科学家们能推测出分子的基本结构和形状。其中，著名的51号图谱拍摄于1952年5月，这张照片揭示了DNA分子螺旋结构的重要线索。

通过分析X射线在底片上形成的点状衍射花样，科学家们可以计算出点子的分散角度，这些角度反映了DNA分子中原子或原子团的位置，进而推测分子的排列方式。A型DNA和B型DNA的衍射图谱呈现出丝状，提供了34埃的数据。富兰克林发现，这些图谱在180度旋转后看起来相同，这暗示了两条链的反向排列。沃森和克里克正是在得知这个信息后，提出了双螺旋模型以解释这些数据。

解读DNA晶体的X射线衍射图谱是一个复杂的数学过程，它涉及大量的计算和理论分析。1953年2月24日，富兰克林的计算结果最终确认了双股螺旋模型，而沃森和克里克则努力使模型与实验数据相符。这一年，关于DNA结构的三篇重要论文同时在《自然》杂志上发表，标志着这一科学里程碑的诞生。