Maurice Wilkins: biografija i doprinosi ovog nobelovca biofizičara

James Dewey Watson i Francis Crick dva su vrlo važna lika u povijesti biologije sa svojim otkrićem kakav je DNK. Zahvaljujući svojim otkrićima, 1962. godine dobili su Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu, ali im se pridružilo i treće ime: Maurice Wilkins.

Wilkins je pridonio otkriću kakva je DNK, nešto što je nesumnjivo pridonijelo napredak čovječanstva, ali to ga je također natjeralo da se uplete u polemiku s istraživačicom Rosalind Franklin.

U nastavku ćemo čitati o životu ovog istraživača biografiju Mauricea Wilkinsa, vidjevši kako se razvijala njegova profesionalna karijera i kako je došlo do prijepora oko strukture DNK.

• Povezani članak: "Razlike između DNK i RNA"

Kratka biografija Mauricea Hugha Fredericka Wilkinsa

Maurice Wilkins bio je britanski biofizičar koji je dobio Nobelovu nagradu za svoja istraživanja u području fizike i biofizike., pridonoseći boljem znanstvenom razumijevanju aspekata kao što su fosforescencija, odvajanje izotopa, optička mikroskopija i difrakcija rendgenskih zraka te razvoj radara.

Najpoznatiji je po tome što je radio na King's Collegeu u Londonu i uključio se u istraživanje strukture DNK, što mu je također donijelo kontroverzu s jednom od najistaknutijih istraživačica prošlog stoljeća, Rosalind Franklin.

Rane godine i obrazovanje

Maurice Hugh Frederick Wilkins rođen je 15. prosinca 1916. u Pongaroi na Novom Zelandu u obitelji irskog podrijetla. Otac mu je bio Edgar Henry Wilkins, liječnik. Njegova obitelj potječe iz Dublina, gdje je njegov djed po ocu bio direktor lokalnog instituta, a djed po majci bio je šef policije.

Kada je Maurice imao 6 godina, on i njegova obitelj preselili su se u Birmingham u Engleskoj, a od 1929. do 1934. pohađao je Wylde Green College. Nakon što je prošao ovu obrazovnu ustanovu, Wilkins je studirao u King Edward's School, također u Birminghamu.

Mladi Maurice pohađao je St John's College u Cambridgeu 1935., a kasnije se specijalizirao za fiziku. Također će dobiti diplomu 1938. Mark Oliphan, koji je bio jedan od Wilkinsovih profesora u St. Johnu, imenovan je u Katedra za fiziku na Sveučilištu u Birminghamu, a John Randall je imenovao kao jedan od svojih pratioci. Randall će na kraju biti Wilkinsov mentor za njegov doktorski rad.

Godine 1945. Randall i Wilkins objavili su četiri članka za Proceedings of the Royal Society o fosforescenciji i elektronima. Wilkins je doktorirao za svoj rad 1940. godine.

• Možda će vas zanimati: "Theodosius Dobzhansky: biografija i doprinosi ovog ukrajinskog genetičara"

svjetskog rata i poraća

Tijekom Drugog svjetskog rata Wilkins razvio i poboljšao radarske zaslone u Birminghamu, a nakon toga radio na odvajanju izotopa u projektu Manhattan na Sveučilištu Kalifornije, Berkeley, tijekom 1944. i 1945.

U međuvremenu, Randall je dobio zvanje profesora fizike na Sveučilištu St. Andrews. Godine 1945. zamolio je Wilkinsa da dođe na ovo sveučilište da radi kao asistent.

Randall je pregovarao s Britanskim vijećem za medicinska istraživanja (MRC) o otvaranju laboratorija u kojem će primijeniti vlastitu metodologiju istraživanja u fizici na području biologije. Koliko god se to činilo iznenađujuće iz trenutne perspektive, istina je da je 1940-ih kombiniranje ove dvije discipline bilo iznimno novo, pa čak i nezamislivo. Biofizika jedva da je ostavila svoj trag u znanstvenom svijetu a postojala je i određena nevoljkost da se u to ulaže.

MRC je rekao Randallu da je za otvaranje takvog laboratorija potrebno to učiniti na drugom sveučilištu. Godine 1946. Randall je imenovan profesorom fizike zaduženim za odjel za fiziku na King's Collegeu, s dovoljno sredstava za otvaranje Jedinice za biofiziku, gdje je Mauricea Wilkinsa postavio za njezinog direktora pomoćnik. Tako da uspio stvoriti tim znanstvenika specijaliziranih i za fiziku i za biološke znanosti. Njegova filozofija bila je paralelno istražiti korištenje što više tehnika, vidjeti koje su najperspektivnije i usredotočiti se na njih.

• Povezani članak: "Genetika i ponašanje: odlučuju li geni kako ćemo se ponašati?"

Prva faza DNK studije

Na King’s Collegeu, Wilkins se, između ostalog, posvetio i rendgenskoj difrakciji u spermi ovnova. i u proučavanju nalaza švicarskog znanstvenika Rudolfa Signera izdvajanjem DNK iz timusa teletina. Wilkins otkrio da je moguće proizvesti tanke niti iz koncentrirane otopine DNK koja sadrži visoko uređene nizove DNA.

Koristeći odabrane snopove ovih DNK niti i održavajući ih hidratiziranim, Wilkins i njegov učenik iz diplomirani Raymond Gosling dobio je rendgenske fotografije DNK koje su pokazale dugu molekulu ove tvar. Ovi radovi rendgenske difrakcije izvedeni su u svibnju i lipnju 1950. godine. Dobivene fotografije prikazane su na konvenciji u Napulju godinu dana kasnije, koja izazvali su zanimanje biologa Jamesa Watsona za DNK i, gotovo odmah, i Francisa Crick.

Wilkins je znao da će eksperimenti na pročišćenim lancima DNK zahtijevati bolju rendgensku opremu, pa je iz tog razloga naručio novu rendgensku cijev i novu mikrokameru. Isto predložio Randallu da preporuči Rosalind Franklin, koja je u to vrijeme istraživala u Parizu, da proučava DNK umjesto proteina.

• Možda će vas zanimati: "Georges-Louis Leclerc: biografija i doprinosi ovog prirodoslovca"

Druga faza DNK studije

Početkom 1951. Franklin je konačno stigao u Veliku Britaniju. Wilkins je bio na odmoru i propustio je početni sastanak na kojem ga je Raymond Gosling predstavljao protiv Alexa Stolesa koji bi, poput Cricka, otkrio matematičke temelje koji objašnjavaju kako se spiralne strukture difrakiraju X-zrake.

Posljednjih mjeseci nije bilo puno istraživanja o DNK, a nova rendgenska cijev se nije koristila, čekajući da se Franklin dočepa nje. Franklin je završila studiranjem DNK, Gosling je postala njezin doktorand, a nadala se da će difrakcija DNK rendgenskim zrakama biti njezin projekt.. Međutim, Wilkins se vratio u laboratorij očekujući, s jedne strane, da će Franklin biti njegov suradnik i da će zajedno raditi na DNK projektu koji je započeo.

Zabunu oko uloge Franklina i Wilkinsa u vezi s ovim projektom, koji će kasnije potaknuti napetosti između dvojice istraživača, može se pripisati Randall. Randall je poslao pismo Rosalind Franklin da će ona i Gosling biti isključivo zaduženi za proučavanje DNK, ali nije obavijestio Wilkinsa o svojoj odluci i Maurice je saznao za sadržaj pisma godinama nakon smrti Franklin.

Napetost je nastala zbog toga što je Randall naveo Rosalind da vjeruje da Wilkins i Stokes žele prestati raditi na DNK projektu i da je od tada to Rosalindin posao. Dok je Wilkins nastavio proučavati DNK, Franklin je to protumačio kao upad u njegovo novo polje studija., što dodatno pogoršava sukob.

U studenom 1951. god. Wilkins je dobio dokaze da DNK u stanicama i pročišćena DNK pokazuju spiralnu strukturu. Maurice Wilkins se sastao s Watsonom i Crickom i obavijestio ih o svojim rezultatima. Ove Wilkinsove informacije, zajedno s dodatnim podacima iz Franklinovog istraživanja, potaknule su Watsona i Crick kako bi stvorio svoj prvi molekularni model DNK, model s fosfatom kao "kičmom" molekule u centar.

Početkom 1952. Wilkins je započeo niz eksperimenata sa spermom sipe. U to isto vrijeme, Franklin je odustao od sudjelovanja u naporima za molekularno modeliranje DNK i nastavio s radom na detaljnoj analizi podataka svoje difrakcije X-zraka..

U proljeće iste godine, Franklin je dobio dopuštenje od Randalla da prenese svoju Collaborative Fellowship s King’s Collegea u laboratorij Johna Bernala na Birbeck Collegeu, također u Londonu. Franklin će ostati na King’s Collegeu do sredine ožujka 1953.

Početkom 1953. Watson je posjetio King's College gdje je Wilkins pokazao mu visokokvalitetnu sliku forme B DNK pod rendgenskom difrakcijom, danas poznatu kao "Slika 51". Fotografija nije njegovo djelo, već Rosalind Franklin, koja ju je snimila u ožujku 1952. godine. Wilkins je pokazao ovu fotografiju bez obavijesti autora ili traženja dopuštenja.

Sa saznanjem da Linus Pauling također radi na DNK i da je predložio a model DNK za objavljivanje, Watson i Crick su se još više potrudili zaključiti kakva je struktura od DNK. Crick je od Franklina dobio pristup informacijama o DNK. Uz ovu informaciju, Watson i Crick objavili su svoj prijedlog za DNK s dvostrukom spiralnom strukturom u članku u časopisu Nature u travnju 1953. godine., u kojem su priznali da su potaknuti neobjavljenim rezultatima i Wilkinsa i Franklina.

Nakon radova iz 1953. o strukturi dvostruke spirale, Wilkins je nastavio istraživati ​​za utvrditi spiralni model kao važeći za različite biološke vrste, kao i u živih sustava. Postao je zamjenik ravnatelja MRC-a Odjela za biofiziku King's Collegea 1955. godine, naslijedivši Randalla na mjestu ravnatelja jedinice od 1970. do 1972. godine.

• Povezani članak: "10 grana biologije: njihovi ciljevi i karakteristike"

Osobni život

Wilkins je bio dvaput oženjen. Njegova prva žena, Ruth, bila je studentica umjetnosti koju je upoznao kad je išao na Berkeley. Na kraju su se razveli i Ruth je nakon razvoda dobila sina od Wilkinsa. Nakon toga, Maurice Wilkins se oženio svojom drugom ženom, Patricijom Ann Chidgey 1959. godine. S njom je imao četvero djece: Sarah, Georgea, Emily i Williama.

Politički stavovi Mauricea Wilkinsa donijeli su mu neke probleme u mladosti, u godinama prije Drugog svjetskog rata. Wilkins je bio mirovni aktivist, a zapravo se pridružio Britanskoj skupini anti-ratnih znanstvenika. Bio je i član Komunističke partije, iako je invazija Sovjetskog Saveza na Poljsku u rujnu 1939. promijenila njegovo mišljenje.

Zbog svojih komunističkih ideja, Wilkins bio na popisu potencijalnih osumnjičenika za otkrivanje atomskih tajni britanske obavještajne službe SSSR-u. Dokumenti koji to potvrđuju otkriveni su javnosti u kolovozu 2010. godine, dokazujući da je postojao uređaj za nadzor koji je završio 1953. godine.

Preminuo je 5. listopada 2004. u Londonu, Engleska, u 87. godini.

Kontroverze oko Nobelove nagrade

Njegovo natjecanje u otkrivanju strukture DNK s Rosalind Franklin značilo je da je, kad mu je dodijeljena Nobelova nagrada 1962., morao uvijek iznova čuti što treći muškarac kojemu je te godine dodijeljena ta nagrada trebala je biti žena: Rosalind Franklin. Iako je Rosalind umrla od raka 1958., četiri godine prije nego što je nagrada dodijeljena njezinim kolegama, mora se reći i da nikada nije bila nominirana.

Maurice Wilkins je 2003. objavio svoju autobiografiju pod naslovom "The Third Man of the Double Helix" ("The Third Man of the Double Helix", naslov koji je odabrao izdavač, a ne on). U uvodu svoje knjige Wilkins je želio pojasniti da je glavna motivacija za njeno pisanje bila upravo odgovoriti na tvrdnje da su i on i Watson i Crick zlonamjerno prisvojili nalaze Franklin. Takve su optužbe demonizirale trojac, a posebno njega, koji je sebe definirao kao “najistaknutijeg demona”.

Priznanja

Kao nagradu za dugogodišnju karijeru u proučavanju DNK i praktički jedan od suosnivača biofizike, Maurice Wilkins je tijekom života dobio brojne nagrade:

• 1959: izabran je za člana Kraljevskog društva.
• 1964.: izabran za člana Europske organizacije za molekularnu biologiju.
• 1960: Prima nagradu Albert Lasker.
• 1962: Prima oznake Reda Britanskog Carstva.
• 1962: Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu, zajedno s Watsonom i Crickom.
• 1969-1991: predsjednik Britanskog društva za društvenu odgovornost znanosti.