การไขเกลียวคู่: วีรบุรุษผู้สาบสูญแห่ง
DNA Gareth Williams Weidenfeld & Nicolson (2019)
นานก่อนที่เกลียวคู่จะถูกค้นพบในปี 1953 นักชีวเคมีพยายามค้นหาลักษณะที่ลึกลับของดีเอ็นเอ เร็วเท่าที่ปี 1914 นักเคมีวอลเตอร์ โจนส์เขียน (ในเอกสารของเขาว่า กรดนิวคลีอิก) ว่าโมเลกุลขนาดใหญ่ “ประกอบเป็นสาขาเคมีทางสรีรวิทยาที่เข้าใจได้ดีที่สุด” อย่างไรก็ตาม นักเซลล์วิทยา นักพันธุศาสตร์ และแม้แต่นักฟิสิกส์ก็ร่วมเขียนเรื่องราวของดีเอ็นเอด้วย
ใน Unraveling the Double Helix นักประวัติศาสตร์ทางการแพทย์ Gareth Williams ได้ให้ความกระจ่างแก่งานวิจัยที่สำคัญในช่วง 85 ปีระหว่างการค้นพบนิวเคลียสดังที่รู้จักครั้งแรกและเกลียวคู่ เขาทบทวนพงศาวดารที่คุ้นเคยโดยจบที่นั่น แทนที่จะใช้เป็นบันไดสู่โครงการ Human Genome, epigenetics หรือการแก้ไขยีน ยิ่งไปกว่านั้น เขายังหลีกเลี่ยงแนวทาง ‘บนภูเขา’ ซึ่งรวมถึงบุคคลที่มีความหมายเหมือนกันกับความก้าวหน้าครั้งสำคัญ ในทางกลับกัน เขาได้ให้แสงสว่างแก่นักวิทยาศาสตร์ที่ไม่ค่อยมีคนรู้จักซึ่งกำลังดิ้นรนต่อสู้ ดังที่นักปรัชญาเบอร์ทรานด์ รัสเซลล์กล่าวไว้ เพื่อนำ “ปัญญาใหม่เล็กน้อย” มาสู่โลก
วิลเลียมส์เริ่มต้นในปี พ.ศ. 2411 ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของยุคทองทางชีวเคมี นักชีววิทยาชื่อ Friedrich Miescher ซึ่งทำงานร่วมกับนักสรีรวิทยา Felix Hoppe-Seyler ในเมือง Tübingen ประเทศเยอรมนี ได้พัฒนาเทคนิคการแยกนิวเคลียสของเซลล์ออกจากเซลล์เม็ดเลือดขาวในหนอง เขาดึงสารที่มีลักษณะเป็นขนแปลก ๆ ออกจากนิวเคลียส ขนานนามว่าเป็นนิวเคลียส เขาย้ายมาอยู่ที่บาเซิลในสวิตเซอร์แลนด์บ้านเกิดของเขา เขากำหนดสูตรทางเคมีโดยใช้นิวเคลียสจากสเปิร์มของปลาแซลมอน ทศวรรษต่อมา นักเซลล์วิทยา Walther Flemming กำลังศึกษาการแบ่งเซลล์ซาลาแมนเดอร์ด้วยการย้อมสีด้วยสีย้อม เขาเปิดเผยเส้นด้ายสีที่เขาเรียกว่าโครมาติน (โครโมโซม) ในปีพ.ศ. 2425 เขาแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงพฤติกรรมของพวกเขาในกระบวนการจำลองแบบไมโทซิสและไมโอซิส
พันธุศาสตร์เข้าสู่ภาพในปี 1900
เมื่องานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์เจ้าอาวาส Gregor Mendel เกี่ยวกับหลักการมรดกถูกค้นพบโดยนักพฤกษศาสตร์ Hugo de Vries, Carl Correns และ Erich Tschermak วิลเลียมส์เพิ่มความฉับไวให้กับเรื่องราวของต้นถั่วและกรรมพันธุ์โดยเริ่มจากการเผชิญหน้าระหว่างเมนเดลและซี. ดับเบิลยู. ไอช์ลิง ซึ่งเรื่องราวของฉันยังใหม่ ผู้ขายดอกไม้แปลกตาชาวเยอรมัน เขาไปเยี่ยมเมนเดลในเมืองบรุนน์ ประเทศออสเตรีย ในปี พ.ศ. 2421 เพื่อมองหาพันธุ์ไม้ใหม่ๆ ต่อมาเขาได้ตีพิมพ์เรื่องราวต่อคำสนทนาของเขากับเมนเดล — มีเพียงคนเดียวที่มีอยู่ (C.W. Eichling J. Hered. 33, 243–246; 1942)
การมีส่วนร่วมของ cytology ดำเนินต่อไปในช่วงต้นศตวรรษที่ยี่สิบด้วยผลงานของ Walter Sutton (วิลเลียมส์อาจพูดถึงเน็ตตี้ สตีเวนส์และวิลเลียม แคนนอนด้วยก็ได้) พวกเขาตระหนักดีว่าการกระจายของโครโมโซมระหว่างไมโทซิสและไมโอซิสสะท้อนถึงสิ่งที่คาดหวังจาก ‘ปัจจัย’ ทางพันธุกรรมของเมนเดล และแสดงให้เห็นว่าโครโมโซมเฉพาะนั้นสัมพันธ์กับเพศ การผสมผสานของพันธุกรรมและเซลล์วิทยาเกิดขึ้นในปี 1910 เมื่อ Thomas Hunt Morgan และเพื่อนร่วมงานของเขาทำแผนที่ตำแหน่งโครโมโซมของการกลายพันธุ์ของแมลงวันผลไม้
งานของนักฟิสิกส์ในสาขานี้เป็นทฤษฎีในตอนแรก ในปี ค.ศ. 1944 Erwin Schrödinger ได้ตีพิมพ์ What Is Life? ซึ่งสร้างขึ้นจากผลงานของนักชีวฟิสิกส์ Max Delbrück เพื่อแนะนำว่ายีนเป็น “ผลึก aperiodic” นักฟิสิกส์ที่มีอิทธิพลนี้รวมถึง Francis Crick และ Maurice Wilkins (ดู P. Ball Nature 560, 548–550; 2018) แต่ฟิสิกส์เข้าสู่การต่อสู้จริงๆ เมื่อผลึกเอ็กซ์เรย์ถูกควบคุมเพื่อศึกษาโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยา
สนามนั้นเล็กมากในทศวรรษที่ 1920 William Astbury, J. D. Bernal และ Kathleen Lonsdale ทำงานที่ Royal Institution ในลอนดอนภายใต้นักฟิสิกส์และผู้ได้รับรางวัลโนเบล William Henry Bragg ศึกษาโมเลกุลขนาดเล็กเช่นกรดทาร์ทาริก ย้ายไปอยู่ที่มหาวิทยาลัยลีดส์ สหราชอาณาจักร ในปี 1928 Astbury ได้สำรวจโครงสร้างของเส้นใยชีวภาพ เช่น เส้นผม ฟลอเรนซ์ เบลล์ ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานของเขาถ่ายภาพการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ครั้งแรกของดีเอ็นเอ ซึ่งนำไปสู่แบบจำลอง “กองเพนนี” (W. T. Astbury และ F. O. Bell Nature 141, 747–748; 1938) ภาพถ่ายของเธอซึ่งเต็มไปด้วยข้อจำกัดทางเทคนิคนั้นคลุมเครือ แต่ในปี 1951 ห้องทดลองของ Astbury ได้ผลิตอัญมณีโดย Elwyn Beighton ที่ไม่ค่อยมีใครพูดถึง ด้วยการใช้เส้นใยดีเอ็นเอเปียก เขาถ่ายภาพที่เผยให้เห็นลักษณะเฉพาะของรูปแบบการเลี้ยวเบนของกากบาทสีดำของโมเลกุลเฮลิคอล พวกเขาไม่เคยตีพิมพ์และ Astbury ไม่ได้ติดตามพวกเขา ถ้าเขาเคยมี เรื่องราวของดีเอ็นเออาจจะแตกต่างออกไปมาก
