מוריס וילקינס: ביוגרפיה ותרומותיו של הביופיזיקאי זוכה נובל זה

ג'יימס דיואי ווטסון ופרנסיס קריק הם שתי דמויות חשובות מאוד בהיסטוריה של הביולוגיה עם גילוים של מה זה DNA. הודות לתגליותיהם, ב-1962 הוענק להם פרס נובל לפיזיולוגיה או רפואה, אך הצטרף אליהם שם שלישי: מוריס וילקינס.

ווילקינס תרם לגילוי של ה-DNA, משהו שללא ספק תרם ל- התקדמות האנושות, אבל זה גם גרם לו להסתבך במחלוקת עם החוקרת רוזלינד פרנקלין.

בשלב הבא אנחנו הולכים לקרוא על חייו של החוקר הזה ביוגרפיה של מוריס וילקינס, ראה כיצד התפתחה הקריירה המקצועית שלו וכיצד התרחשה המחלוקת על מבנה ה-DNA.

• מאמר קשור: "הבדלים בין DNA ל-RNA"

ביוגרפיה קצרה של מוריס יו פרדריק ווילקינס

מוריס וילקינס היה ביופיזיקאי בריטי שזכה בפרס נובל על מחקריו בתחומי הפיזיקה והביופיזיקה., תורם להבנה מדעית טובה יותר של היבטים כמו זרחן, הפרדת איזוטופים, מיקרוסקופיה אופטית ודיפרקציה של קרני רנטגן ופיתוח המכ"ם.

הוא ידוע בעיקר בכך שעבד בקינגס קולג' בלונדון והסתבך במחקר על מבנה ה-DNA, מה שגם הביא לו מחלוקת מסוימת עם אחת החוקרות המופלאות של המאה הקודמת, רוזלינד פרנקלין.

שנים מוקדמות וחינוך

מוריס יו פרדריק ווילקינס נולד ב-15 בדצמבר 1916 בפונגרוה, ניו זילנד, למשפחה ממוצא אירי

. אביו היה אדגר הנרי וילקינס, רופא. משפחתו הגיעה מדבלין, שם סבו מצד אביו היה מנהל המכון המקומי וסבו מצד אמו היה מפקד המשטרה.

כשהיה מוריס בן 6, הוא ומשפחתו עברו לברמינגהם, אנגליה, ומ-1929 עד 1934 למד במכללת Wylde Green. לאחר שעבר את המוסד החינוכי הזה, ווילקינס למד בבית הספר של קינג אדוארד, גם הוא בברמינגהם.

מוריס הצעיר למד בסנט ג'ון קולג', קיימברידג' ב-1935, מאוחר יותר כדי להתמחות בפיזיקה. הוא גם יקבל תואר ראשון באמנויות ב-1938. מארק אוליפאן, שהיה אחד מהפרופסורים של ווילקינס בסנט ג'ון, מונה לתפקיד היו"ר לפיזיקה באוניברסיטת ברמינגהם, וקרא לג'ון רנדל כאחד שלו לוויה. רנדל היה בסופו של דבר המורה של ווילקינס לעבודת הדוקטורט שלו.

בשנת 1945, רנדל ווילקינס פרסמו ארבעה מאמרים עבור "הליכים של החברה המלכותית" על זרחנות ואלקטרונים. וילקינס קיבל את הדוקטורט שלו על עבודתו ב-1940.

• אולי יעניין אותך: "תאודוסיוס דובז'נסקי: ביוגרפיה ותרומות של הגנטיקאי האוקראיני הזה"

מלחמת העולם השנייה ואחרי המלחמה

במהלך מלחמת העולם השנייה ווילקינס פיתח ושיפר מסכי מכ"ם בברמינגהם, ולאחר מכן עבד על הפרדת איזוטופים בפרויקט מנהטן באוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, בשנים 1944 ו-1945.

בינתיים, רנדל קיבל תואר פרופסור בפיזיקה באוניברסיטת סנט אנדרוס. ב-1945 הוא ביקש מווילקינס לבוא לאוניברסיטה זו כדי לעבוד כמרצה עוזר.

רנדל ניהל משא ומתן עם המועצה הבריטית למחקר רפואי (MRC) לפתיחת מעבדה שבה יוכל ליישם את מתודולוגיית המחקר שלו בפיזיקה לתחום הביולוגיה. עד כמה שזה עשוי להיראות מפתיע מנקודת מבט עכשווית, האמת היא שבשנות ה-40, שילוב שני הדיסציפלינות הללו היה חדש ביותר ואפילו בלתי מתקבל על הדעת. הביופיזיקה בקושי הטביעה את חותמה בעולם המדעי והייתה חוסר רצון מסוים להשקיע בזה.

ה-MRC אמר לרנדל שכדי לפתוח מעבדה כזו יש צורך לעשות זאת באוניברסיטה אחרת. בשנת 1946 מונה רנדל לפרופסור לפיזיקה האחראי על המחלקה לפיזיקה בקינגס קולג', עם מספיק מימון לפתיחת יחידה ביופיסיקה, שם הפך את מוריס וילקינס למנהל שלה עוֹזֵר. אז זה הצליח ליצור צוות של מדענים המתמחים הן בפיזיקה והן במדעי הביולוגיה. הפילוסופיה שלו הייתה לחקור את השימוש בכמה שיותר טכניקות במקביל, לראות אילו מהן היו המבטיחות ביותר ולהתמקד בהן.

• מאמר קשור: "גנטיקה והתנהגות: האם הגנים מחליטים כיצד אנו פועלים?"

שלב ראשון של מחקר DNA

בקינגס קולג', וילקינס הקדיש את עצמו, בין היתר, לדיפרקציה של קרני רנטגן בזרע של איילים. ובמחקר של הממצאים שמצא המדען השוויצרי רודולף סינר חילוץ DNA מהתימוס של עגל. ווילקינס גילה שניתן לייצר גדילים דקים מתמיסת DNA מרוכזת המכילה מערכי DNA מסודרים במיוחד.

באמצעות צרורות נבחרים של גדילי DNA אלה ושמירה עליהם לחות, וילקינס ותלמידו בוגר ריימונד גוסלינג השיג צילומי רנטגן של DNA שהראו מולקולה ארוכה של זה חומר. עבודות עקיפות קרני רנטגן אלו בוצעו בחודשים מאי ויוני 1950. התמונות שהושגו הוצגו בכנס בנאפולי שנה לאחר מכן, אשר הם עוררו את העניין של הביולוג ג'יימס ווטסון ב-DNA וכמעט מיד גם בפרנסיס קריק.

ווילקינס ידע שניסויים על גדילי ה-DNA המטוהרים ידרשו ציוד רנטגן טוב יותר, ומסיבה זו הוא הזמין צינור רנטגן חדש ומיקרו-מצלמה חדשה. גַם הציע לרנדל להמליץ ​​על רוזלינד פרנקלין, שחקרה באותה תקופה בפריז, לחקור DNA במקום חלבון.

• אולי יעניין אותך: "ז'ורז'-לואי לקלרק: ביוגרפיה ותרומות של חוקר הטבע הזה"

שלב שני של מחקר ה-DNA

בתחילת 1951, פרנקלין סוף סוף הגיע לבריטניה. ווילקינס היה בחופשה והחמיץ את הפגישה הראשונית שבה ריימונד גוסלינג ייצג אותו מול אלכס סטולס מי, כמו קריק, יגלה את היסודות המתמטיים שהסבירו כיצד מתעקמים מבנים סליליים צילומי רנטגן.

לא נעשה הרבה מחקר על DNA בחודשים האחרונים, וצינור הרנטגן החדש לא היה בשימוש, מחכה שפרנקלין ישים עליו את ידו. בסופו של דבר פרנקלין למד DNA, גוסלינג הפכה לדוקטורנט שלה, והיא קיוותה שדיפרקציה בקרני רנטגן של DNA תהיה הפרויקט שלה.. עם זאת, ווילקינס חזר למעבדה בציפייה, מצד אחד, שפרנקלין יהיה משתף הפעולה שלו ושהם יעבדו יחד על פרויקט ה-DNA שהחל.

את הבלבול לגבי תפקידם של פרנקלין ווילקינס ביחס לפרויקט הזה, שלימים יעורר מתחים בין שני החוקרים, מיוחס לרנדל. רנדל שלח מכתב שקבע לרוזלינד פרנקלין שהיא וגוסלינג אמורים להיות אחראים בלעדית על חקר DNA, אך לא יעץ לווילקינס על החלטתו ולמוריס נודע על תוכנו של המכתב שנים לאחר מותו של פרנקלין.

המתח נבע מכך שרנדל גרם לרוזלינד להאמין שווילקינס וסטוקס רצו להפסיק לעבוד על פרויקט ה-DNA ומאז ואילך זה תפקידה של רוזלינד. בעוד ווילקינס המשיך לחקור DNA, פרנקלין פירש זאת כפלישה לתחום המחקר החדש שלו., מה שמחמיר עוד יותר את הסכסוך.

בנובמבר 1951, וילקינס השיג ראיות לכך ש-DNA בתאים ו-DNA מטוהר מראים מבנה סליל. מוריס ווילקינס נפגש עם ווטסון וקריק ועדכן אותם בתוצאות שלו. מידע זה מווילקינס, יחד עם נתונים נוספים מהמחקר של פרנקלין, עודדו את ווטסון ו קריק ייצור את המודל המולקולרי הראשון שלו של DNA, מודל עם פוספט כ"עמוד השדרה" של המולקולה ב- מֶרְכָּז.

בתחילת 1952 החל וילקינס בסדרת ניסויים בזרע של דיונון. באותו זמן, פרנקלין התפטר מהשתתפות במאמצי מודלים מולקולריים של DNA והמשיך בעבודתו של ניתוח מפורט של נתוני עקיפות קרני הרנטגן שלו..

באביב של אותה שנה, פרנקלין השיג אישור מרנדל להעביר את מלגת השיתוף שלו ממכללת קינגס למעבדה של ג'ון ברנאל במכללת בירבק, אף היא בלונדון. פרנקלין יישאר בקינגס קולג' עד אמצע מרץ 1953.

בתחילת 1953, ווטסון ביקר בקולג' של קינגס שבו וילקינס הראה לו תמונה באיכות גבוהה של צורה B DNA תחת עקיפה בקרני רנטגן, המכונה היום "תמונה 51". התמונה לא הייתה עבודתו, אלא של רוזלינד פרנקלין, שצילמה אותה במרץ 1952. ווילקינס הראה את התצלום הזה מבלי להודיע ​​למחבר או לבקש רשות.

עם הידיעה שלינוס פאולינג עבד גם על DNA ושהוא הציע א מודל ה-DNA לפרסום, ווטסון וקריק הלכו עוד יותר כדי להסיק מהו המבנה של DNA. קריק השיג גישה למידע מפרנקלין שהושג בנוגע ל-DNA. עם המידע הזה, ווטסון וקריק פרסמו את הצעתם ל-DNA עם מבנה סליל כפול במאמר בכתב העת Nature באפריל 1953., שבו הם הכירו שהם מגורים מהתוצאות שלא פורסמו של וילקינס ושל פרנקלין כאחד.

בעקבות המסמכים של 1953 על מבנה הסליל הכפול, ווילקינס המשיך לחקור עבור קבע את המודל הסליל כתקף בכל מינים ביולוגיים שונים, כמו גם ב מערכות חיים. הוא הפך לסגן מנהל ה-MRC של יחידת הביופיסיקה של קינגס קולג' ב-1955, וירש את רנדל כמנהל היחידה בין השנים 1970 ל-1972.

• מאמר קשור: "10 ענפי הביולוגיה: מטרותיהם ומאפייניהם"

חיים אישיים

ווילקינס היה נשוי פעמיים. אשתו הראשונה, רות, הייתה סטודנטית לאמנות שפגש כשנסע לברקלי. בסופו של דבר הם התגרשו ולרות נולד בן מווילקינס לאחר הגירושים. לאחר מכן, מוריס וילקינס התחתן עם אשתו השנייה, פטרישיה אן צ'ידגי ב-1959. איתה נולדו לו ארבעה ילדים: שרה, ג'ורג', אמילי וויליאם.

דעותיו הפוליטיות של מוריס וילקינס הביאו לו כמה צרות בצעירותו, בשנים שלפני מלחמת העולם השנייה. ווילקינס היה פעיל שלום, ולמעשה הצטרף לקבוצת המדענים הבריטית נגד מלחמה. הוא גם היה חבר במפלגה הקומוניסטית, אם כי פלישת ברית המועצות לפולין בספטמבר 1939 שינתה את דעתו.

בשל רעיונותיו הקומוניסטיים, וילקינס היה ברשימת החשודים הפוטנציאליים בחשיפת סודות האטום של המודיעין הבריטי לברית המועצות. המסמכים המאשרים זאת נחשפו לציבור באוגוסט 2010, המעידים על כך שהיה מכשיר מעקב שהסתיים ב-1953.

הוא נפטר ב-5 באוקטובר 2004 בלונדון, אנגליה, בגיל 87.

מחלוקת על פרס נובל

התחרות שלו בגילוי מהו מבנה ה-DNA עם רוזלינד פרנקלין פירושה שכאשר הוענק לו פרס נובל ב-1962, הוא נאלץ לשמוע שוב ושוב מה הגבר השלישי שזכה בפרס באותה שנה היה צריך להיות אישה: רוזלינד פרנקלין. למרות שרוזלינד נפטרה מסרטן ב-1958, ארבע שנים לפני שהפרס הוענק לעמיתיה, יש לומר גם שהיא מעולם לא הייתה מועמדת.

מוריס וילקינס פרסם את האוטוביוגרפיה שלו ב-2003, בשם "האדם השלישי של הסליל הכפול" ("האדם השלישי של הסליל הכפול", כותר שנבחר על ידי ההוצאה, לא על ידיו). בהקדמה לספרו רצה וילקינס להבהיר שהמניע העיקרי לכתיבתו הוא דווקא להגיב להאשמות שגם הוא וגם ווטסון וקריק פיסלו את הממצאים שלהם פרנקלין. האשמות כאלה עוררו דמוניזציה לשלישיה, אבל במיוחד אותו, שהגדיר את עצמו כ"השד הבולט ביותר".

תודות

כפרס על הקריירה הארוכה שלו בחקר ה-DNA והיותו, למעשה, אחד ממייסדי הביופיזיקה, מוריס וילקינס קיבל פרסים רבים במהלך חייו:

• 1959: הוא נבחר כחבר בחברה המלכותית.
• 1964: נבחר לחבר בארגון האירופי לביולוגיה מולקולרית.
• 1960: מקבל את פרס אלברט לסקר.
• 1962: מקבל את סמל מסדר האימפריה הבריטית.
• 1962: פרס נובל לפיזיולוגיה או רפואה, יחד עם ווטסון וקריק.
• 1969-1991: נשיא החברה הבריטית לאחריות חברתית של המדע.