28/02/1953: Tìm ra cấu trúc hóa học của DNA

Nguồn: Chemical structure of DNA discovered, History.com

Biên dịch: Nguyễn Thị Kim Phụng

Vào ngày này năm 1953, hai nhà khoa học James D. Watson và Francis H.C. Crick thông báo rằng họ đã xác định được cấu trúc xoắn kép của DNA, phân tử chứa gen người. Hai nhà sinh học phân tử đã được hỗ trợ đáng kể nhờ công trình của một nhà nghiên cứu DNA khác, Rosalind Franklin, dù tên của bà không có trong thông báo, và sau đó bà cũng không được đồng nhận Giải Nobel cho phát hiện này.

Dù DNA – viết tắt của DeoxyriboNucleic Acid – đã được phát hiện từ năm 1869, nhưng phải đến năm 1943 vai trò quan trọng của nó trong việc quyết định di truyền gen mới được chứng minh. Vào đầu thập niên 1950, Watson và Crick chỉ là hai trong số nhiều nhà khoa học tham gia nghiên cứu để khám phá cấu trúc của DNA. Nhà hóa học California Linus Pauling đã đề xuất một mô hình không chính xác vào đầu năm 1953, khiến cho Watson và Crick cố gắng đánh bại Pauling.

Sáng ngày 28/2, bộ đôi này công bố rằng cấu trúc của DNA là một polymer xoắn kép, hay một vòng xoắn gồm hai sợi DNA, mỗi sợi chứa một chuỗi nucleotide, xoắn lại với nhau. Theo nghiên cứu của họ, DNA tự sao chép bằng cách tách thành các sợi riêng lẻ, mỗi sợi trở thành khuôn mẫu cho một chuỗi xoắn kép mới. Trong cuốn sách bán chạy của mình, The Double Helix (Sợi xoắn kép, 1968), Watson sau đó tuyên bố rằng Crick đã công bố phát hiện này bằng cách bước vào Quán rượu Eagle gần đó và buột miệng rằng “chúng tôi đã tìm ra bí mật của sự sống”. Sự thật không còn xa vời nữa, vì Watson và Crick đã giải quyết được một bí ẩn cơ bản của khoa học – làm thế nào mà các chỉ thị di truyền có thể được lưu giữ bên trong các loài sinh vật và được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác.

Phát hiện của Watson và Crick được chính thức công bố vào ngày 25/4/1953, sau khi nó được xuất bản trên tạp chí Nature số ra tháng đó. Bài báo đã cách mạng hóa công việc nghiên cứu sinh học và y học. Những bước tiến được phát triển trực tiếp từ nghiên cứu của Watson và Crick bao gồm sàng lọc gen bệnh trước khi sinh; thực phẩm biến đổi gen; xác định danh tính hài cốt; thiết kế phương pháp điều trị các bệnh như AIDS; và kiểm tra bằng chứng vật lý để kết tội hoặc minh oan cho nghi phạm.

Sau này, giữa Crick và Watson đã xảy ra bất đồng về cuốn sách của Watson. Crick cảm thấy cuốn sách đã xuyên tạc quá trình hợp tác của họ và phản bội tình bạn của họ.

Một cuộc tranh cãi lớn hơn đã nổ ra, xoay quanh việc Watson và Crick sử dụng công trình của một nhà nghiên cứu DNA khác, Rosalind Franklin. Đồng nghiệp Maurice Wilkins đã cho Watson và Crick xem những bức ảnh X-quang trong công trình của Franklin ngay trước khi hai nhà khoa học tìm ra khám phá nổi tiếng của họ. Hình ảnh X-quang xác định rằng phân tử DNA tồn tại ở dạng xoắn ốc. Khi Crick và Watson đoạt Giải Nobel năm 1962, họ đã chia sẻ nó với Wilkins. Franklin, người qua đời vào năm 1958 vì bệnh ung thư buồng trứng và do đó không đủ điều kiện nhận giải thưởng, đã không bao giờ biết được vai trò của những bức ảnh của mình trong việc tạo ra một bước đột phá khoa học trong lịch sử.