Морис Уилкинс: биография и принос на този биофизик, носител на Нобелова награда

Джеймс Дюи Уотсън и Франсис Крик са двама много важни герои в историята на биологията с тяхното откриване какво представлява ДНК. Благодарение на техните открития през 1962 г. те са удостоени с Нобелова награда по физиология и медицина, но към тях се присъединява и трето име: Морис Уилкинс.

Уилкинс допринесе за откриването на това какво представлява ДНК, нещо, което несъмнено е допринесло за прогреса на човечеството, но това също го накара да се включи в полемика с изследователката Розалинд Франклин.

След това ще прочетем за живота на този изследовател биография на Морис Уилкинс, виждайки как се развива професионалната му кариера и как възниква спорът за структурата на ДНК.

• Свързана статия: "Разлики между ДНК и РНК"

Кратка биография на Морис Хю Фредерик Уилкинс

Морис Уилкинс е британски биофизик, удостоен с Нобелова награда за изследванията си в областта на физиката и биофизиката., допринасяйки за по-доброто научно разбиране на аспекти като фосфоресценция, разделяне на изотопи, оптична микроскопия и дифракция на рентгенови лъчи и развитието на радара.

Той е най-известен с това, че е работил в Кралския колеж в Лондон, като е участвал в изследвания върху структурата на ДНК, което също му донесе някои противоречия с една от най-забележителните жени изследователи на миналия век, Розалинд Франклин.

Ранни години и образование

Морис Хю Фредерик Уилкинс е роден на 15 декември 1916 г. в Понгароа, Нова Зеландия, в семейство от ирландски произход. Баща му е Едгар Хенри Уилкинс, лекар. Семейството му идва от Дъблин, където дядо му по бащина линия е бил директор на местния институт, а дядо му по майчина линия е бил шеф на полицията.

Когато Морис е на 6 години, той и семейството му се преместват в Бирмингам, Англия, а от 1929 до 1934 г. той посещава Wylde Green College. След като преминава през тази образователна институция, Уилкинс учи в училището на крал Едуард, също в Бирмингам.

Младият Морис посещава колежа Сейнт Джон, Кеймбридж през 1935 г., по-късно специализира по физика. Той също така ще получи бакалавърска степен по изкуства през 1938 г. Марк Олифан, който беше един от професорите на Уилкинс в Сейнт Джон, беше назначен за Катедра по физика в Университета в Бирмингам и посочи Джон Рандъл като един от своите спътници. В крайна сметка Рандал ще бъде преподавател на Уилкинс за неговата докторска дисертация.

През 1945 г. Рандал и Уилкинс публикуват четири статии за Proceedings of the Royal Society за фосфоресценцията и електроните. Уилкинс получава докторска степен за работата си през 1940 г.

• Може да се интересувате от: "Теодосий Добжански: биография и приноси на този украински генетик"

Втората световна и следвоенна война

През Втората световна война Уилкинс разработи и подобри радарни екрани в Бирмингам и впоследствие работи по разделяне на изотопи в проекта Манхатън в Калифорнийския университет в Бъркли през 1944 и 1945 г.

Междувременно Рандал беше награден с професорска степен по физика в университета Сейнт Андрюс. През 1945 г. той помоли Уилкинс да дойде в този университет, за да работи като асистент-лектор.

Рандал преговаряше с Британския съвет за медицински изследвания (MRC) за откриване на лаборатория, в която да приложи собствената си изследователска методология във физиката в областта на биологията. Колкото и изненадващо да изглежда от настояща гледна точка, истината е, че през 40-те години на миналия век комбинирането на тези две дисциплини е било изключително ново и дори немислимо. Биофизика едва остави своя отпечатък в научния свят и имаше известно нежелание да се инвестира в него.

От MRC казаха на Рандал, че за откриване на такава лаборатория е необходимо да се направи в друг университет. През 1946 г. Рандал е назначен за професор по физика, отговарящ за катедрата по физика в King’s College, с достатъчно финансиране за откриване на отдел по биофизика, където той направи Морис Уилкинс неин директор асистент. Така че успява да създаде екип от учени, специализирани както във физиката, така и в биологичните науки. Неговата философия беше да изследва използването на възможно най-много техники паралелно, да види кои са най-обещаващите и да се съсредоточи върху тях.

• Свързана статия: "Генетика и поведение: гените решават ли как действаме?"

Първа фаза на ДНК изследване

В King’s College Уилкинс се посвети, наред с други неща, на дифракция на рентгенови лъчи в спермата на овни. и в изследването на констатациите, направени от швейцарския учен Рудолф Синер, извличайки ДНК от тимуса на телешко месо. Уилкинс откри, че е възможно да се произвеждат тънки нишки от концентриран ДНК разтвор, съдържащ високо подредени ДНК масиви.

Използвайки избрани снопове от тези ДНК вериги и поддържайки ги хидратирани, Уилкинс и неговият ученик от завършил Реймънд Гослинг получи рентгенови снимки на ДНК, които показват дълга молекула от това вещество. Тези рентгенови дифракционни работи са извършени през май и юни 1950 г. Получените снимки бяха показани на конгрес в Неапол година по-късно, който те предизвикаха интереса на биолога Джеймс Уотсън към ДНК и почти веднага също и на Франсис Крик.

Уилкинс знаеше, че експериментите върху пречистените ДНК нишки ще изискват по-добро рентгеново оборудване и поради тази причина той поръча нова рентгенова тръба и нова микрокамера. също предложи на Рандал да препоръча Розалинд Франклин, която по това време проучва в Париж, да изучава ДНК вместо протеин.

• Може да се интересувате от: "Жорж-Луи Леклерк: биография и приноси на този натуралист"

Втора фаза на ДНК изследване

В началото на 1951 г. Франклин най-накрая пристига в Обединеното кралство. Уилкинс беше във ваканция и пропусна първоначалната среща, където Реймънд Гослинг го представляваше срещу Алекс Стоулс който, подобно на Крик, ще открие математическите основи, които обясняват как се дифрагират спираловидни структури рентгенови лъчи.

През последните месеци не бяха правени много изследвания върху ДНК, а новата рентгенова тръба не се използваше, чакайки Франклин да се докопа до нея. Франклин в крайна сметка изучава ДНК, Гослинг става неин докторант и тя се надява, че рентгеновата дифракция на ДНК ще бъде нейният проект.. Въпреки това, Уилкинс се върна в лабораторията, очаквайки, от една страна, Франклин да бъде негов сътрудник и че те ще работят заедно по проекта за ДНК, който той започна.

Объркването относно ролите на Франклин и Уилкинс във връзка с този проект, което по-късно ще предизвика напрежение между двамата изследователи, се дължи на Рандал. Рандал изпрати писмо до Розалинд Франклин, че тя и Гослинг ще отговарят единствено за изучаването на ДНК, но не уведомява Уилкинс за решението си и Морис научава за съдържанието на писмото години след смъртта на Франклин.

Напрежението се дължи на това, че Рандъл накара Розалинд да повярва, че Уилкинс и Стоукс искат да спрат да работят по проекта за ДНК и че оттогава нататък това е работа на Розалинд. Докато Уилкинс продължи да изучава ДНК, Франклин го интерпретира като намеса в новата му област на обучение., което допълнително изостря конфликта.

През ноември 1951г. Уилкинс получи доказателства, че ДНК в клетките и пречистената ДНК показват спираловидна структура. Морис Уилкинс се срещна с Уотсън и Крик и ги актуализира за резултатите си. Тази информация от Уилкинс, заедно с допълнителни данни от изследването на Франклин, насърчи Уотсън и Крик, за да създаде първия си молекулен модел на ДНК, модел с фосфат като "гръбнак" на молекулата в център.

В началото на 1952 г. Уилкинс започва серия от експерименти със спермата на сепия. В същото време, Франклин се отказа от участието си в усилията за молекулярно моделиране на ДНК и продължи работата си по подробен анализ на данните си от рентгеновата дифракция..

През пролетта на същата година Франклин получава разрешение от Рандал да прехвърли своята Collaborative Fellowship от King’s College в лабораторията на Джон Бернал в Birbeck College, също в Лондон. Франклин ще остане в King’s College до средата на март 1953 г.

В началото на 1953 г. Уотсън посещава King's College, където Уилкинс му показа висококачествено изображение на ДНК форма B под рентгенова дифракция, днес известно като "Снимка 51". Снимката не е негова работа, а на Розалинд Франклин, която я прави през март 1952 г. Уилкинс показа тази снимка, без да уведоми автора или да поиска разрешение.

Със знанието, че Линус Полинг също работи върху ДНК и че е предложил а модел на ДНК за публикуване, Уотсън и Крик се постарали още повече, за да изведат каква е структурата на ДНК. Крик получи достъп до информация от Франклин, получена относно ДНК. С тази информация, Уотсън и Крик публикуват своето предложение за ДНК с двойна спирална структура в статия в списание Nature през април 1953 г., в което те признават, че са стимулирани от непубликуваните резултати както на Уилкинс, така и на Франклин.

След документите от 1953 г. за структурата на двойната спирала, Уилкинс продължава да проучва за установяват спираловиден модел като валиден за различни биологични видове, както и в живи системи. Той става заместник-директор на звеното по биофизика на Кингс Колидж през 1955 г., като наследява Рандал като директор на отдела от 1970 до 1972 г.

• Свързана статия: "10-те клона на биологията: техните цели и характеристики"

Личен живот

Уилкинс беше женен два пъти. Първата му съпруга Рут беше студентка по изкуство, която срещна, когато отиваше в Бъркли. В крайна сметка те се развеждат и Рут има син от Уилкинс след развода. Впоследствие Морис Уилкинс се жени за втората си съпруга Патриша Ан Чиджи през 1959 г. С нея той има четири деца: Сара, Джордж, Емили и Уилям.

Политическите възгледи на Морис Уилкинс му донесоха проблеми в младостта, в годините преди Втората световна война. Уилкинс беше активист за мир и всъщност се присъедини към Британската група антивоенни учени. Той също беше член на комунистическата партия, въпреки че нахлуването на Съветския съюз в Полша през септември 1939 г. промени мнението му.

Заради комунистическите си идеи Уилкинс беше в списъка на потенциалните заподозрени за разкриване на атомни тайни на британското разузнаване на СССР. Документите, потвърждаващи това, бяха разкрити на обществеността през август 2010 г., доказвайки, че е имало устройство за наблюдение, което е приключило през 1953 г.

Той почина на 5 октомври 2004 г. в Лондон, Англия, на 87-годишна възраст.

Спор за Нобеловата награда

Състезанието му в откриването на структурата на ДНК с Розалинд Франклин означаваше, че когато беше удостоен с Нобеловата награда през 1962 г., той трябваше да чува отново и отново какво третият мъж, награден с тази награда през същата година, трябваше да бъде жена: Розалинд Франклин. Въпреки че Розалинд почина от рак през 1958 г., четири години преди наградата да бъде връчена на нейните колеги, трябва да се каже също, че тя никога не е била номинирана.

Морис Уилкинс публикува автобиографията си през 2003 г., озаглавена „The Third Man of the Double Helix“ („Третият човек от двойната спирала“, заглавие, избрано от издателя, а не от него). В увода на своята книга Уилкинс искаше да изясни, че основната мотивация за написването й е именно отговори на твърденията, че и той, и Уотсън, и Крик са присвоили неправомерно констатациите на Франклин. Подобни обвинения демонизираха триото, но особено него, който се определи като „най-видния демон“.

Признания

Като награда за дългата си кариера в изучаването на ДНК и на практика един от съоснователите на биофизиката, Морис Уилкинс получава множество награди през целия си живот:

• 1959: Избран е за член на Кралското общество.
• 1964: Избран за член на Европейската организация за молекулярна биология.
• 1960: Получава наградата на Алберт Ласкер.
• 1962: Получава отличителния знак на Ордена на Британската империя.
• 1962: Нобелова награда по физиология и медицина, заедно с Уотсън и Крик.
• 1969-1991: президент на Британското дружество за социална отговорност на науката.