이중 나선 구조[Double Helix]
이번 Essay의 主題는 Watson&Crick 밝힌 DNA의 構造이다. 먼저 DNA의 역사를 살펴보면 1869년 스위스의 생리화학자 F, Miesscher는 고름이 묻은 繃帶에서 Nuclein을 분리시킨다. 고름은 주로 白血球 white blood cell:血液細胞의 種類중 하나로 白血球는 免疫體계를 구성하는 세포이다. 외부로부터 신체를 보호하는 역할을 한다.
로 이루어져있다. 白血球는 赤血球 red blood cell:血液細胞 중에서 數적으로 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 組織에 酸素를 공급하고 이산화탄소를 제거하는 역할을 한다.
가 가지고 있지 않은 핵이 있으므로 우연히 발견을 한 셈이다. 하지만 1930年대가 되어 DNA가 A[adenine], G[guanine], T[thymine], C[cytosine] 4종류의 염기로 이루어진 분자라는 것이 밝혀지기 까지 학자들은 분석을 하지 못했다. 1944年 뉴욕 시 록펠러 John Davison Rockefeller:미국 歷史에서 손에 꼽히는 富者로 1870년 Standard Oil Co. of Ohio라는 會社를 設立하고 精油 사업에 뛰어들어 많은 부를 챙겼다. 재계에서 隱退를 한 뒤 시카고대학을 세우고 록펠러 재단을 設立하여 慈善事業을 했으며 록펠러 연구소도 이 때 만들어졌다.

 연구소의 Oswald Avery 에 의해서 DNA가 유전物質임을 처음으로 밝혔다. Oswald Avery가 DNA가 遺傳物質임을 알아낸 실험을 알기 전 먼저 1928년 Frederick Griffith의 實驗을 알아야만 한다. Griffith는 영국의 微生物學者로 그는 染色體 안에 있는 遺傳子가 무엇으로 이루어져 있는지에 대해 疑問을 품기 始作했고 Griffith의 實驗을 한다. 그는 肺炎을 일으키는 肺炎雙球菌 pneumococcus:폐렴을 일으키는 원인으로 분열 후 떨어지지 않고 붙어있는데 둥근 모양 두 개가 붙어있어 폐렴쌍구균이라는 명칭이 되었다.

을 硏究하고 있었다. 肺炎雙球菌에는 두 가지 種類가 있는데 하나는  S형[smooth type],다른 하나는  R형[rough type]이다. S형은 表面에 부드럽고 皮膜을 形成하며 病原性을 나타내는 균이고 R형은 皮膜이 없어 表面이 거칠고 비병원성을 나타낸다. Griffith는 생쥐에 S형을 注入하였을 때 R형을 注入하였을 때 熱處理를 한 S형을 注入하였을 S형을 熱處理하고 R형과 섞어서 注入하였을 때를 각각 실험했다. 첫 번째의 경우 생쥐는 毒性이 있는 S형을 注入하였기에 死亡했다. 두 번째의 境遇는 생쥐가 죽지 않았고 3번째의 경우에도 생쥐는 죽지 않았다. 그런데 4번째의 경우 생쥐가 죽고 생쥐를 조사해본 결과 S형이 생긴 것이다. Griffith는 자신의 실험과정에서 실수가 있는 줄 알고 反復的인 實驗을 했지만 실험의 결과는 똑같았다.[사진참조]  4번째 실험을 자세하게 설명하자면 열을 가해한 S균[무해함] 원래 무해한 R형을 동시에 注入했는데 생쥐는 죽었고 S형이 발견 된 것이다. 이것은 形質轉換 Transformation:遺傳物質인 DNA를 다른 세포에 주입 하였을 때 DNA가 그 세포에 들어가 遺傳型質을 변화시키는 것을 말한다.
을 의미한다. 그러나 形質을 전환 시키는

物質이 무엇인지는 밝혀내지 못하였고 그 존재만 알아냈다. Griffith가 實驗을 통해 이를 알아냈지만 科學계에서 그 다지 큰 비중을 차지하지 못했고 Griffith의 성격이 非社交的이여서 많이 알려지지 못한다. 그런데  Oswald Avery는 Griffith에 실험에 관심을 가졌고 形質을 轉換시킨 物質이 무엇인지를 밝히기 위해 Avery 實驗을 한다. Avery, Mcleod, McCarty 이 3명은 熱處理한 S형 균에 protease protease:蛋白質分解酵素라고 하는데 단백질과 펩티드 結合을 加水分解하는 酵素이다.
을 처리한 후 蛋白質을 제거하고 R형 과 섞었다. 그 結果 形質轉換이 여전히 일어났다. 또 다른 方法으로는 熱處理한 S형 균에 DNAse를 處理하여 DNA를 제거하고 R형과 섞었는데 이번에는 形質轉換이 일어나지 않았다. 또 S형 균에서 여러 物質들을 分離시키고 어떤 物質이 形質轉換을 시키는지에 대해 알아보았다. 그 結果 DNA가 形質轉換을 시킨다는 史實을 알아낸다. 이 實驗을 통해 DNA가 遺傳物質임을 證明했다. DNA가 遺傳物質 이라는 사실이 밝혀졌지만 어떤 物質인지 어떤 方法으로 遺傳 情報를 담는지에 대해서는 여전히 疑問점 이었다. 美國의 生化學子 Erwin Chargaff는 Chargaff의 法則 Chargaff의 法則:DNA를 구성하는 염기에는 퓨린과 피리미딘이 있는데 퓨린에는 아데닌과 구아닌이 피리미딘에는 사이토신과 티민이 각각 포함되어 있다. 이 法則은 퓨린과 피리미딘의 比率이 1:1이라는 것이다. 즉 아데닌은 티민과 구아닌은 사이토신하고 같은 양을 가지고 있다는 것이다.
을 發表함으로써 훗날 Watson&Crick에게 但書를 제공해주었다. Watson&Crick은 DNA가 어떤 구조를 가지고 있는지를 풀어내는 왓슨-크릭 모형 왓슨-크릭 모형                                                  참조-네이버
을 제시한다. 인산과 당은 바깥에서 뼈대를 이루고 염기는 안에서 쌍을 이뤄 결합을 한다.  Watson&Crick은 이 구조를 통해 중요한 사실들을 알아낸다. 먼저 염기의 순서와 결합에 대해서이다 염기에는 아데닌 구아닌 사이토신 티민 이렇게 4가지가 있는데 결합을 할 때 아데닌은 티민과 구아닌은 사이토신과 결합을 한다는 것이다. 또 이 가닥들은 염기들의 수소결합을 통해 이뤄졌기에 약하므로 분리가 된다. 그런데 DNA가 복제를 하면서 다시 2가닥을 이루는데 이때 염기의 순서를 이용하여 복제를 한다. 1953년 왓슨과 크릭은 그들이 자주 가는 케임브릿지 이글 주점에서 탄성을 지르며 기뻐했다. 이것이 이중나선구조의 발견이다