Maurice Wilkins: biografia e contributi di questo biofisico premio Nobel

James Dewey Watson e Francis Crick sono due personaggi molto importanti nella storia della biologia con la loro scoperta di come è il DNA. Grazie alle loro scoperte, nel 1962 furono insigniti del Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina, ma furono affiancati da un terzo nome: Maurice Wilkins.

Wilkins ha contribuito alla scoperta di come fosse il DNA, qualcosa che ha indubbiamente contribuito alla progresso dell'umanità ma che, anche, lo fece coinvolgere in una polemica con la ricercatrice Rosalind Franklin.

Successivamente leggeremo della vita di questo ricercatore attraverso una biografia di Maurice Wilkins, vedendo come si è sviluppata la sua carriera professionale e come è nata la controversia sulla struttura del DNA.

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Breve biografia di Maurice Hugh Frederick Wilkins

Maurice Wilkins è stato un biofisico britannico che è stato insignito del Premio Nobel per le sue ricerche nei settori della fisica e della biofisica., contribuendo a una migliore comprensione scientifica di aspetti quali la fosforescenza, la separazione degli isotopi, la microscopia ottica e la diffrazione dei raggi X e lo sviluppo del radar.

È noto soprattutto per aver lavorato al King's College di Londra partecipando alla ricerca sulla struttura del DNA, che gli provocò anche qualche polemica con una delle ricercatrici più notevoli del secolo scorso, Rosalind Franklin.

Primi anni e istruzione

Maurice Hugh Frederick Wilkins è nato il 15 dicembre 1916 a Pongaroa, Nuova Zelanda, in una famiglia di origine irlandese. Suo padre era Edgar Henry Wilkins, un medico. La sua famiglia proveniva da Dublino, dove suo nonno paterno era stato direttore dell'Istituto locale e suo nonno materno era stato capo della polizia.

Quando Maurice aveva 6 anni, lui e la sua famiglia si trasferirono a Birmingham, in Inghilterra, e dal 1929 al 1934 frequentò il Wylde Green College. Dopo aver attraversato questa istituzione educativa, Wilkins ha studiato alla King Edward's School, sempre a Birmingham.

Il giovane Maurice frequentò il St John's College di Cambridge nel 1935, specializzandosi in seguito in fisica. Riceverà anche un Bachelor of Arts nel 1938. Mark Oliphan, che era uno dei professori di Wilkins a St. John, era stato nominato al Cattedra di Fisica presso l'Università di Birmingham, e aveva nominato John Randall come uno dei suoi compagni. Randall sarebbe diventato il tutor di Wilkins per la sua tesi di dottorato.

Nel 1945, Randall e Wilkins pubblicarono quattro articoli per i Proceedings of the Royal Society sulla fosforescenza e gli elettroni. Wilkins ha conseguito il dottorato per il suo lavoro nel 1940.

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Seconda guerra mondiale e dopoguerra

Durante la seconda guerra mondiale Wilkins ha sviluppato e migliorato schermi radar a Birmingham, e successivamente ha lavorato sulla separazione degli isotopi al Progetto Manhattan all'Università della California, Berkeley, negli anni 1944 e 1945.

Nel frattempo, Randall aveva ottenuto una cattedra in Fisica presso l'Università di St. Andrews. Nel 1945, chiese a Wilkins di venire in questa università per lavorare come assistente docente.

Randall stava negoziando con il British Medical Research Council (MRC) per aprire un laboratorio in cui applicare la propria metodologia di ricerca in fisica al campo della biologia. Per quanto sorprendente possa sembrare da una prospettiva attuale, la verità è che negli anni '40, combinare queste due discipline era estremamente nuovo e persino impensabile. La biofisica aveva appena lasciato il segno nel mondo scientifico e c'era una certa riluttanza a investire in esso.

L'MRC ha detto a Randall che per aprire un simile laboratorio era necessario farlo in un'altra università. Nel 1946 Randall fu nominato professore di fisica responsabile del dipartimento di fisica al King's College, con il fondi sufficienti per aprire un'unità di biofisica, di cui nominò Maurice Wilkins direttore assistente. Affinché è riuscito a creare un team di scienziati specializzati sia in fisica che in scienze biologiche. La sua filosofia era quella di esplorare l'uso di quante più tecniche possibili in parallelo, vedere quali erano le più promettenti e concentrarsi su di esse.

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Prima fase dello studio del DNA

Al King's College, Wilkins si dedicò, tra le altre cose, alla diffrazione dei raggi X nello sperma di montone. e nello studio delle scoperte fatte dallo scienziato svizzero Rudolf Signer estraendo il DNA dal timo del vitello. Wilkins scoperto che era possibile produrre filamenti sottili da una soluzione di DNA concentrata contenente array di DNA altamente ordinati.

Usando fasci selezionati di questi filamenti di DNA e mantenendoli idratati, Wilkins e il suo studente da il laureato Raymond Gosling ha ottenuto fotografie a raggi X del DNA che mostravano una lunga molecola di questo sostanza. Questi lavori di diffrazione dei raggi X furono eseguiti nel maggio e giugno 1950. Le fotografie ottenute furono mostrate a un convegno a Napoli un anno dopo, che suscitarono l'interesse del biologo James Watson per il DNA e, quasi subito, anche di Francis cricco.

Wilkins sapeva che gli esperimenti sui filamenti di DNA purificati avrebbero richiesto una migliore attrezzatura a raggi X, e per questo motivo ha commissionato un nuovo tubo a raggi X e una nuova microcamera. Pure suggerì a Randall di consigliare a Rosalind Franklin, che all'epoca stava facendo ricerche a Parigi, di studiare il DNA al posto delle proteine.

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Seconda fase dello studio del DNA

All'inizio del 1951, Franklin arrivò finalmente nel Regno Unito. Wilkins era in vacanza e ha perso l'incontro iniziale in cui Raymond Gosling lo ha rappresentato contro Alex Stoles che, come Crick, avrebbe scoperto i fondamenti matematici che spiegavano come si diffrangevano le strutture elicoidali Raggi X.

Non erano state fatte molte ricerche sul DNA negli ultimi mesi e il nuovo tubo a raggi X non veniva utilizzato, in attesa che Franklin ci mettesse le mani sopra. Franklin ha finito per studiare il DNA, Gosling è diventata la sua studentessa di dottorato e sperava che la diffrazione a raggi X del DNA sarebbe stata il suo progetto.. Tuttavia, Wilkins tornò al laboratorio aspettandosi, da un lato, che Franklin sarebbe stato il suo collaboratore e che avrebbero lavorato insieme al progetto sul DNA che aveva avviato.

La confusione su quali fossero i ruoli di Franklin e Wilkins in relazione a questo progetto, che avrebbe poi suscitato tensioni tra i due ricercatori, è attribuibile a Randall. Randall inviò una lettera in cui affermava a Rosalind Franklin che lei e Gosling sarebbero state le uniche incaricate dello studio del DNA, ma non informò Wilkins della sua decisione e Maurice apprese del contenuto della lettera anni dopo la morte di Franklin.

La tensione era dovuta al fatto che Randall aveva fatto credere a Rosalind che Wilkins e Stokes volevano smettere di lavorare al progetto DNA e che da quel momento in poi era compito di Rosalind. Mentre Wilkins continuava a studiare il DNA, Franklin lo interpretò come un'intrusione nel suo nuovo campo di studi., aggravando ulteriormente il conflitto.

Nel novembre 1951, Wilkins ha ottenuto prove che il DNA nelle cellule e il DNA purificato mostrano una struttura elicoidale. Maurice Wilkins ha incontrato Watson e Crick e li ha aggiornati sui suoi risultati. Queste informazioni da Wilkins, insieme a dati aggiuntivi dalla ricerca di Franklin, hanno incoraggiato Watson e Crick per creare il suo primo modello molecolare di DNA, un modello con fosfato come "spina dorsale" della molecola nel centro.

All'inizio del 1952 Wilkins iniziò una serie di esperimenti con lo sperma di seppia. In quello stesso tempo, Franklin si è dimesso dalla partecipazione agli sforzi di modellazione molecolare del DNA e ha continuato il suo lavoro di analisi dettagliata dei suoi dati di diffrazione dei raggi X..

Nella primavera dello stesso anno, Franklin ottenne da Randall il permesso di trasferire la sua Collaborative Fellowship dal King's College al laboratorio di John Bernal al Birbeck College, sempre a Londra. Franklin sarebbe rimasto al King's College fino a metà marzo 1953.

All'inizio del 1953, Watson visitò il King's College dove Wilkins gli mostrò un'immagine di alta qualità del DNA della forma B sotto diffrazione dei raggi X, oggi nota come "Immagine 51". La foto non era opera sua, ma di Rosalind Franklin, che l'aveva scattata nel marzo 1952. Wilkins ha mostrato questa fotografia senza informare l'autore o richiedere il permesso.

Con la consapevolezza che anche Linus Pauling stava lavorando sul DNA e che aveva proposto un modello del DNA per la pubblicazione, Watson e Crick fecero di tutto per dedurre quale fosse la struttura di DNA. Crick ha ottenuto l'accesso alle informazioni ottenute da Franklin sul DNA. Con queste informazioni, Watson e Crick pubblicarono la loro proposta per il DNA con una struttura a doppia elica in un articolo sulla rivista Nature nell'aprile 1953., in cui hanno riconosciuto di essere stimolati dai risultati inediti sia di Wilkins che di Franklin.

Dopo gli articoli del 1953 sulla struttura a doppia elica, Wilkins continuò a ricercare per stabilire il modello elicoidale valido in tutte le diverse specie biologiche, nonché in sistemi viventi. Divenne vicedirettore dell'MRC dell'unità di biofisica del King's College nel 1955, succedendo a Randall come direttore dell'unità dal 1970 al 1972.

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Vita privata

Wilkins è stato sposato due volte. La sua prima moglie, Ruth, era una studentessa d'arte che conobbe quando stava andando a Berkeley. Alla fine divorziarono e Ruth ebbe un figlio da Wilkins dopo il divorzio. Successivamente, Maurice Wilkins sposò la sua seconda moglie, Patricia Ann Chidgey nel 1959. Con lei ha avuto quattro figli: Sarah, George, Emily e William.

Le opinioni politiche di Maurice Wilkins gli hanno portato qualche problema in gioventù, negli anni precedenti la seconda guerra mondiale. Wilkins era un attivista per la pace e infatti si unì al British Anti-War Scientists Group. Era anche un membro del Partito Comunista, anche se l'invasione della Polonia da parte dell'Unione Sovietica nel settembre 1939 gli fece cambiare idea.

A causa delle sue idee comuniste, Wilkins era nella lista dei potenziali sospetti per aver rivelato i segreti atomici dell'intelligence britannica all'URSS. I documenti che lo confermano sono stati rivelati al pubblico nell'agosto 2010, a dimostrazione dell'esistenza di un dispositivo di sorveglianza terminato nel 1953.

È morto il 5 ottobre 2004 a Londra, in Inghilterra, all'età di 87 anni.

Polemiche sul premio Nobel

La sua competizione nello scoprire com'era la struttura del DNA con Rosalind Franklin significava che quando gli fu assegnato il Premio Nobel nel 1962, dovette sentire più e più volte cosa il terzo uomo a ricevere quel premio quell'anno avrebbe dovuto essere una donna: Rosalind Franklin. Sebbene Rosalind sia morta di cancro nel 1958, quattro anni prima che il premio venisse assegnato ai suoi colleghi, va anche detto che non è mai stata nominata.

Maurice Wilkins ha pubblicato la sua autobiografia nel 2003, intitolata "Il terzo uomo della doppia elica" ("Il terzo uomo della doppia elica", titolo scelto dall'editore, non da lui). Nell'introduzione al suo libro, Wilkins ha voluto chiarire che la motivazione principale per scriverlo era proprio rispondere alle accuse secondo cui sia lui che Watson e Crick si erano appropriati indebitamente dei risultati di Franklin. Tali accuse avevano demonizzato il trio, ma soprattutto lui, che si definiva “il demone più prominente”.

Ringraziamenti

Come premio per la sua lunga carriera nello studio del DNA ed essendo, in pratica, uno dei co-fondatori della biofisica, Maurice Wilkins ha ricevuto numerosi premi nel corso della sua vita:

• 1959: Viene eletto membro della Royal Society.
• 1964: Eletto membro dell'Organizzazione europea per la biologia molecolare.
• 1960: riceve il premio Albert Lasker.
• 1962: riceve le insegne dell'Ordine dell'Impero Britannico.
• 1962: Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina, insieme a Watson e Crick.
• 1969-1991: Presidente della Società britannica per la responsabilità sociale della scienza.