X射线衍射晶体学对DNA结构模型构建的影响

林心月; 刘锐

doi:10.12405/j.issn.2097-1486.2023.01.002

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X射线衍射晶体学对DNA结构模型构建的影响

更新时间：2024-03-29

- X射线衍射晶体学对DNA结构模型构建的影响
- The impact of X-ray diffraction crystallography on DNA double helix
- 新兴科学和技术趋势 2023年2卷第1期页码：9-18
- 作者机构：
  
  中国科学技术大学，安徽合肥，230026
- 作者简介：
  
  [ "刘锐，男，安徽六安人，理学博士，硕士生导师。毕业于中国科学技术大学，现任中国科学技术大学副教授。发表学术论文15篇，科普专栏文章40余篇；已出版专著8部，参与编写2部，合计300万字。主持省部级课题共6项，参与科研项目4项。主要研究方向为科学技术史、科技传播。多部专著分别获得“安徽省优秀研究生教材”、“安徽省优秀科普作品一等奖”称号，被列为“十三五”国家重点出版物出版规划项目和中国科学技术大学“双一流”系列教材。主讲课程《生命科学简史》入选国家一流本科生课程（第二批）。教学中曾获中国科学技术大学海外校友基金会优秀教学奖，安徽省第五届普通高校青年教师教学竞赛二等奖以及中国科学技术大学第七次青年教师教学竞赛一等奖、最佳教学演示奖。Email： lr93@ustc.edu.cn" ]
- 基金信息：
- DOI：10.12405/j.issn.2097-1486.2023.01.002
  中图分类号： TP18
- 纸质出版日期：2023-03-25，
  
  收稿日期：2023-01-15，
  
  修回日期：2023-02-28，
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林心月,刘锐.X射线衍射晶体学对DNA结构模型构建的影响[J].新兴科学和技术趋势,2023,2(1):9-18.

LIN Xinyue,LIU Rui.The impact of X-ray diffraction crystallography on DNA double helix[J].Emerging Science and Technology,2023,2(1):9-18.
林心月,刘锐.X射线衍射晶体学对DNA结构模型构建的影响[J].新兴科学和技术趋势,2023,2(1):9-18. DOI： 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.01.002.

LIN Xinyue,LIU Rui.The impact of X-ray diffraction crystallography on DNA double helix[J].Emerging Science and Technology,2023,2(1):9-18. DOI： 10.12405/j.issn.2097-1486.2023.01.002.

摘要

自伦琴发现X射线以来，X射线在科学发现中起了重要的推动作用。20世纪初，劳厄发现X射线衍射，紧接着布拉格父子将其引入晶体学的研究，创立X射线衍射晶体学理论。20世纪20—30年代，X射线衍射技术已被应用到纤维结构的分析，随后相继被应用到蛋白质和核酸等生物大分子的研究。本文通过梳理X射线衍射晶体学的起源、发展与应用，讨论其在DNA双螺旋结构发现过程中所起的关键作用。回顾阿斯特伯里、鲍林、富兰克林和威尔金斯等人利用X射线衍射技术对蛋白质和核酸等分子结构的研究，分析他们未能发现正确的DNA结构模型的原因，并阐明使用X射线衍射晶体学及其衍射图在DNA双螺旋结构解析中所做出的卓越贡献。

Abstract

X-rays have played an important role in the scientific discoveries since Roentgen discovered them. In the early 20th century， Laue discovered X-ray diffraction. W.L.Bragg and W.H.Bragg then introduced it to the study of crystallography， founding the theory of X-ray diffraction crystallography. From the 1920s to the 1930s， X-ray diffraction technology was applied to the analysis of fiber structure and the study of biological macro molecules such as proteins and nucleic acids. This paper discusses the key role of X-ray diffraction crystallography in the discovery of the DNA double helix structure through the introduction of its origin， development and application. The paper reviews the previous studies of X-ray diffraction techniques used in the molecular structures of proteins and nucleic acids by Astbury， Pauling， Franklin and Wilkins， analyzing the possible reasons of failing to discover DNA double helix. In the end it elucidates the remarkable contributions of X-ray diffraction crystallography and the diffraction maps in the DNA double helix.

关键词

X射线衍射晶体学DNA双螺旋分子结构衍射图

Keywords

X-ray diffraction crystallographyDNA double helixmolecular structureX-ray diffractogram

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