Dotaz

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.

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.

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".

Zdroje:

https://www.nature.com/scitable/topicpage/rosalind-franklin-a-crucial-contribution-6538012

http://w.chemicke-listy.cz/docs/full/2008_10_889-901.pdf

https://www.lidovky.cz/kultura/recenze-snimek-51-jak-je-to-vlastne-s-tou-dani-za-nobelovu-cenu.A180329_173310_ln_kultura_jto

Obrázek v záhlaví: Snímek 51 je difraktogram krystalu DNA. Zdroj Wikimedia Commons, WP:NFCC#4, Fair use, https://en.wikipedia.org/w/index.php?curid=38068629