Maurice Wilkins: biografie a příspěvky tohoto nositele Nobelovy ceny za biofyziku

James Dewey Watson a Francis Crick jsou dvě velmi důležité postavy v historii biologie s jejich objevem toho, jaká je DNA. Díky svým objevům jim byla v roce 1962 udělena Nobelova cena za fyziologii a medicínu, ale přidalo se k nim třetí jméno: Maurice Wilkins.

Wilkins přispěl k objevu toho, jaká byla DNA, k něčemu, co nepochybně přispělo pokrok lidstva, ale to ho také přimělo zapojit se do polemiky s badatelkou Rosalind Franklin.

Dále si přečteme o životě tohoto badatele biografie Maurice Wilkinse, vidět, jak se jeho profesní kariéra vyvíjela a jak došlo ke sporům o strukturu DNA.

• Související článek: „Rozdíly mezi DNA a RNA“

Stručná biografie Maurice Hugh Frederick Wilkins

Maurice Wilkins byl britský biofyzik, který získal Nobelovu cenu za výzkum v oblasti fyziky a biofyziky., což přispívá k lepšímu vědeckému pochopení aspektů, jako je fosforescence, separace izotopů, optická mikroskopie a rentgenová difrakce a vývoj radaru.

Je známý tím, že pracoval na King’s College London, kde se zapojil do výzkumu struktury DNA, což mu také přineslo jisté kontroverze s jednou z nejpozoruhodnějších badatelek minulého století, Rosalind Franklin.

Raná léta a vzdělání

Maurice Hugh Frederick Wilkins se narodil 15. prosince 1916 v Pongaroa na Novém Zélandu v rodině irského původu. Jeho otec byl Edgar Henry Wilkins, lékař. Jeho rodina pocházela z Dublinu, kde jeho dědeček z otcovy strany byl ředitelem místního institutu a jeho dědeček z matčiny strany byl šéfem policie.

Když bylo Mauriceovi 6 let, přestěhoval se s rodinou do Birminghamu v Anglii a v letech 1929 až 1934 navštěvoval Wylde Green College. Poté, co prošel touto vzdělávací institucí, Wilkins studoval na King Edward's School, také v Birminghamu.

Mladý Maurice navštěvoval St John College v Cambridge v roce 1935, později se specializoval na fyziku. On by také získal bakalářský titul v roce 1938. Mark Oliphan, který byl jedním z Wilkinsových profesorů na St. John, byl jmenován do Předseda fyziky na univerzitě v Birminghamu a jmenoval Johna Randalla jako jednoho ze svých společníci. Randall by skončil jako Wilkinsův školitel pro jeho doktorskou práci.

V roce 1945 Randall a Wilkins publikovali čtyři články pro Proceedings of the Royal Society o fosforescenci a elektronech. Wilkins získal doktorát za svou práci v roce 1940.

• Mohlo by vás zajímat: "Theodosius Dobzhansky: biografie a příspěvky tohoto ukrajinského genetika"

světové války a poválečné

Wilkins během druhé světové války vyvinul a vylepšil radarové obrazovky v Birminghamu a následně pracoval na separaci izotopů v projektu Manhattan na University of California, Berkeley, v letech 1944 a 1945.

Mezitím Randall získal profesuru ve fyzice na University of St. Andrews. V roce 1945 požádal Wilkinse, aby přišel na tuto univerzitu pracovat jako odborný asistent.

Randall vyjednával s British Medical Research Council (MRC) o otevření laboratoře, ve které by mohl aplikovat svou vlastní výzkumnou metodologii ve fyzice v oblasti biologie. Jakkoli se to ze současného pohledu může zdát překvapivé, pravdou je, že ve 40. letech minulého století bylo spojení těchto dvou disciplín extrémně nové a dokonce nemyslitelné. Biofyzika se ve vědeckém světě sotva prosadila a existovala určitá neochota do toho investovat.

MRC řekl Randallovi, že k otevření takové laboratoře je nutné to udělat na jiné univerzitě. V roce 1946 byl Randall jmenován profesorem fyziky odpovědným za katedru fyziky na King’s College. dostatečné finanční prostředky na otevření Biofyzikální jednotky, kde ustanovil Maurice Wilkinse jejím ředitelem asistent. Aby podařilo vytvořit tým vědců specializovaných jak na fyziku, tak na biologické vědy. Jeho filozofií bylo prozkoumat použití co největšího počtu technik paralelně, zjistit, které z nich jsou nejslibnější, a zaměřit se na ně.

• Související článek: "Genetika a chování: rozhodují geny o tom, jak se chováme?"

První fáze studie DNA

Na King’s College se Wilkins mimo jiné věnoval rentgenové difrakci ve spermatu beranů. a při studiu poznatků švýcarského vědce Rudolfa Signera extrahujícího DNA z brzlíku telecí maso. Wilkins zjistili, že je možné vyrobit tenké vlákna z koncentrovaného roztoku DNA obsahujícího vysoce uspořádané sady DNA.

Wilkins a jeho student pomocí vybraných svazků těchto řetězců DNA a jejich udržováním v hydrataci absolvent Raymond Gosling získal rentgenové fotografie DNA, které ukazovaly dlouhou molekulu tohoto látka. Tyto rentgenové difrakční práce byly provedeny v květnu a červnu 1950. Získané fotografie byly o rok později předvedeny na sjezdu v Neapoli, který vzbudily zájem biologa Jamese Watsona o DNA a téměř okamžitě také Francise Crick.

Wilkins věděl, že experimenty s vyčištěnými řetězci DNA budou vyžadovat lepší rentgenové vybavení, a z toho důvodu objednal novou rentgenovou trubici a novou mikrokameru. Také navrhl Randallovi, aby doporučil Rosalind Franklinovou, která v té době bádala v Paříži, aby studovala DNA místo bílkovin.

• Mohlo by vás zajímat: „Georges-Louis Leclerc: biografie a příspěvky tohoto přírodovědce“

Druhá fáze studie DNA

Na začátku roku 1951 Franklin konečně dorazil do Velké Británie. Wilkins byl na dovolené a zmeškal úvodní setkání, kde ho zastupoval Raymond Gosling proti Alexi Stolesovi kdo by stejně jako Crick zjistil matematické základy, které vysvětlovaly, jak se spirálové struktury ohýbaly rentgenové záření.

V posledních měsících nebylo provedeno mnoho výzkumů DNA a nová rentgenka se nepoužívala a čekalo se, až ji Franklin dostane do rukou. Franklinová skončila se studiem DNA, Gosling se stal jejím doktorandem a doufala, že rentgenová difrakce DNA bude jejím projektem.. Wilkins se však vrátil do laboratoře s očekáváním na jedné straně, že Franklin bude jeho spolupracovníkem a že budou společně pracovat na projektu DNA, který zahájil.

Zmatek ohledně toho, jaké byly role Franklina a Wilkinse ve vztahu k tomuto projektu, což by později vyvolalo napětí mezi oběma výzkumníky, lze připsat Randallovi. Randall poslal dopis Rosalind Franklinové, že ona a Gosling mají být výhradně odpovědní za studium DNA, ale neinformovala Wilkinse o svém rozhodnutí a Maurice se o obsahu dopisu dozvěděl roky po smrti Franklin.

Napětí bylo způsobeno tím, že Randall přiměl Rosalind, aby uvěřila, že Wilkins a Stokes chtějí přestat pracovat na projektu DNA a že od té doby je to Rosalindina práce. Jak Wilkins pokračoval ve studiu DNA, Franklin to interpretoval jako zásah do jeho nového studijního oboru., což konflikt dále prohlubuje.

V listopadu 1951 Wilkins získal důkaz, že DNA v buňkách a purifikovaná DNA vykazují spirálovitou strukturu. Maurice Wilkins se setkal s Watsonem a Crickem a aktualizoval je o svých výsledcích. Tyto informace od Wilkinse spolu s dalšími údaji z Franklinova výzkumu povzbudily Watsona a Crickovi, aby vytvořil svůj první molekulární model DNA, model s fosfátem jako „páteří“ molekuly v centrum.

Na začátku roku 1952 Wilkins zahájil sérii experimentů se spermatem sépie. ve stejné době, Franklin rezignoval na účast na snahách o molekulární modelování DNA a pokračoval ve své práci na podrobné analýze svých dat rentgenové difrakce..

Na jaře téhož roku Franklin získal povolení od Randalla převést své Collaborative Fellowship z King’s College do laboratoře Johna Bernala na Birbeck College, rovněž v Londýně. Franklin zůstal na King's College do poloviny března 1953.

Na začátku roku 1953 Watson navštívil King’s College, kde Wilkins mu ukázal vysoce kvalitní snímek DNA formy B pod rentgenovou difrakcí, dnes známý jako „Obrázek 51“. Fotografie nebyla jeho práce, ale práce Rosalind Franklinové, která ji pořídila v březnu 1952. Wilkins ukázal tuto fotografii bez upozornění autora nebo žádosti o povolení.

S vědomím, že Linus Pauling také pracoval na DNA a že navrhl a model DNA pro zveřejnění, Watson a Crick šli ještě do větších délek, aby odvodili, jaká je struktura DNA. Crick získal přístup k informacím získaným od Franklina ohledně DNA. S těmito informacemi Watson a Crick zveřejnili svůj návrh DNA s dvojitou šroubovicovou strukturou v článku v časopise Nature v dubnu 1953., ve kterém přiznali, že je stimulovaly nepublikované výsledky Wilkinse i Franklina.

Po dokumentech z roku 1953 o struktuře dvojité šroubovice Wilkins pokračoval ve výzkumu stanovit šroubovicový model jako platný pro různé biologické druhy, stejně jako v živé systémy. V roce 1955 se stal zástupcem ředitele MRC Biofyzikální jednotky King's College a v letech 1970 až 1972 nahradil Randalla ve funkci ředitele jednotky.

• Související článek: „10 oborů biologie: jejich cíle a charakteristiky“

Osobní život

Wilkins byl dvakrát ženatý. Jeho první manželka Ruth byla studentkou umění, se kterou se setkal, když jel do Berkeley. Nakonec se rozvedli a Ruth měla po rozvodu syna z Wilkinse. Následně se Maurice Wilkins v roce 1959 oženil se svou druhou manželkou Patricií Ann Chidgeyovou. S ní měl čtyři děti: Sarah, George, Emily a William.

Politické názory Maurice Wilkinse mu v mládí přinesly určité potíže, v letech před druhou světovou válkou. Wilkins byl mírový aktivista a ve skutečnosti se připojil ke skupině British Anti-War Scientists Group. Byl také členem komunistické strany, ačkoli invaze Sovětského svazu do Polska v září 1939 změnila jeho názor.

Kvůli svým komunistickým myšlenkám Wilkins byl na seznamu potenciálních podezřelých z prozrazení atomových tajemství britských tajných služeb SSSR. Dokumenty, které to potvrzují, byly odhaleny veřejnosti v srpnu 2010, což dokazuje, že existovalo sledovací zařízení, které skončilo v roce 1953.

Zemřel 5. října 2004 v Londýně v Anglii ve věku 87 let.

Kontroverze o Nobelovu cenu

Jeho soutěž v objevování struktury DNA s Rosalind Franklinovou znamenala, že když mu byla v roce 1962 udělena Nobelova cena, musel znovu a znovu slyšet, co třetím mužem, který toho roku dostal toto ocenění, měla být žena: Rosalind Franklinová. Rosalind sice zemřela na rakovinu v roce 1958, tedy čtyři roky před udělením ceny svým kolegům, ale také je třeba říci, že nikdy nebyla nominována.

Maurice Wilkins vydal svou autobiografii v roce 2003 s názvem „Třetí muž dvojité šroubovice“ („Třetí muž dvojité šroubovice“, titul, který vybral vydavatel, nikoli on). V úvodu své knihy chtěl Wilkins objasnit, že hlavní motivací k jejímu napsání bylo přesně reagovat na obvinění, že jak on, tak Watson a Crick neoprávněně přivlastnili zjištění Franklin. Taková obvinění démonizovala trojici, ale především jeho, který se definoval jako „nejvýraznější démon“.

Poděkování

Jako odměnu za jeho dlouhou kariéru ve studiu DNA a za to, že byl prakticky jedním ze spoluzakladatelů biofyziky, Maurice Wilkins během svého života obdržel řadu ocenění:

• 1959: Je zvolen členem Královské společnosti.
• 1964: Zvolen členem Evropské organizace pro molekulární biologii.
• 1960: Získává cenu Alberta Laskera.
• 1962: Získává insignie Řádu britského impéria.
• 1962: Nobelova cena za fyziologii a medicínu spolu s Watsonem a Crickem.
• 1969-1991: prezident Britské společnosti pro společenskou odpovědnost vědy.