Maurice Wilkins: biografie en bijdragen van deze Nobelprijswinnaar biofysicus

James Dewey Watson en Francis Crick zijn twee zeer belangrijke personages in de geschiedenis van de biologie met hun ontdekking van wat DNA is. Dankzij hun ontdekkingen kregen ze in 1962 de Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde, maar ze kregen gezelschap van een derde naam: Maurice Wilkins.

Wilkins heeft bijgedragen aan de ontdekking van hoe DNA eruit zag, iets dat ongetwijfeld heeft bijgedragen aan de vooruitgang van de mensheid, maar dat zorgde er ook voor dat hij verwikkeld raakte in een controverse met de onderzoeker Rosalind Franklin.

Vervolgens gaan we lezen over het leven van deze onderzoeker via een biografie van Maurice Wilkins, om te zien hoe zijn professionele carrière zich ontwikkelde en hoe de controverse over de structuur van DNA plaatsvond.

• Gerelateerd artikel: "Verschillen tussen DNA en RNA"

Korte biografie van Maurice Hugh Frederick Wilkins

Maurice Wilkins was een Britse biofysicus die de Nobelprijs kreeg voor zijn onderzoek op het gebied van natuurkunde en biofysica.

, bijdragen aan een beter wetenschappelijk begrip van aspecten als fosforescentie, isotopenscheiding, optische microscopie en röntgendiffractie en de ontwikkeling van de radar.

Hij is vooral bekend omdat hij aan King's College London heeft gewerkt en betrokken was bij onderzoek naar de structuur van DNA, wat hem ook enige controverse opleverde met een van de meest opmerkelijke vrouwelijke onderzoekers van de vorige eeuw, Rosalind Franklin.

Vroege jaren en onderwijs

Maurice Hugh Frederick Wilkins werd geboren op 15 december 1916 in Pongaroa, Nieuw-Zeeland, in een familie van Ierse afkomst. Zijn vader was Edgar Henry Wilkins, een arts. Zijn familie kwam uit Dublin, waar zijn grootvader van vaderskant de directeur van het plaatselijke Instituut was geweest en zijn grootvader van moederskant het hoofd van de politie.

Tegen de tijd dat Maurice 6 jaar oud was, verhuisden hij en zijn gezin naar Birmingham, Engeland, en van 1929 tot 1934 ging hij naar het Wylde Green College. Na deze onderwijsinstelling te hebben doorlopen, studeerde Wilkins aan de King Edward's School, ook in Birmingham.

De jonge Maurice ging in 1935 naar St John's College, Cambridge, om zich later te specialiseren in natuurkunde. Hij zou ook een Bachelor of Arts ontvangen in 1938. Mark Oliphan, een van de professoren van Wilkins aan St. John, was benoemd tot lid van de... voorzitter van de natuurkunde aan de Universiteit van Birmingham, en had John Randall als een van zijn metgezellen. Randall zou uiteindelijk de tutor van Wilkins zijn voor zijn proefschrift.

In 1945 publiceerden Randall en Wilkins vier artikelen voor de Proceedings of the Royal Society over fosforescentie en elektronen. Wilkins promoveerde in 1940 op zijn werk.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "Theodosius Dobzhansky: biografie en bijdragen van deze Oekraïense geneticus"

Tweede Wereldoorlog en naoorlogse

Tijdens de Tweede Wereldoorlog Wilkins ontwikkelde en verbeterde radarschermen in Birmingham, en werkte vervolgens aan isotopenscheiding bij het Manhattan Project aan de University of California, Berkeley, in de jaren 1944 en 1945.

Ondertussen had Randall een hoogleraarschap in de natuurkunde gekregen aan de Universiteit van St. Andrews. In 1945 vroeg hij Wilkins om naar deze universiteit te komen om als assistent-docent te werken.

Randall onderhandelde met de British Medical Research Council (MRC) om een ​​laboratorium te openen waarin hij zijn eigen onderzoeksmethodologie in de natuurkunde op het gebied van de biologie kon toepassen. Hoe verrassend het ook mag lijken vanuit een actueel perspectief, de waarheid is dat in de jaren veertig het combineren van deze twee disciplines extreem nieuw en zelfs ondenkbaar was. Biofysica had nauwelijks zijn sporen verdiend in de wetenschappelijke wereld en er was een zekere terughoudendheid om erin te investeren.

De MRC vertelde Randall dat om zo'n laboratorium te openen, het aan een andere universiteit moest worden gedaan. In 1946 werd Randall benoemd tot hoogleraar natuurkunde aan het hoofd van de afdeling natuurkunde van King's College, met de voldoende geld om een ​​Biophysics Unit te openen, waar hij Maurice Wilkins tot directeur maakte assistent. Zodat erin geslaagd om een ​​team van wetenschappers te creëren die gespecialiseerd zijn in zowel natuurkunde als biologische wetenschappen. Zijn filosofie was om het gebruik van zoveel mogelijk technieken tegelijk te onderzoeken, te kijken welke het meest veelbelovend waren en daarop te focussen.

• Gerelateerd artikel: "Genetica en gedrag: bepalen genen hoe we handelen?"

Eerste fase van DNA-onderzoek

Op King's College wijdde Wilkins zich onder meer aan röntgendiffractie in het sperma van rammen. en in de studie van de bevindingen van de Zwitserse wetenschapper Rudolf Signer die DNA extraheert uit de thymus van de kalfsvlees. Wilkins ontdekte dat het mogelijk was om dunne strengen te produceren uit een geconcentreerde DNA-oplossing met sterk geordende DNA-arrays.

Door geselecteerde bundels van deze DNA-strengen te gebruiken en ze gehydrateerd te houden, hebben Wilkins en zijn student van... afgestudeerde Raymond Gosling kreeg röntgenfoto's van DNA waarop een lang molecuul hiervan te zien was substantie. Deze röntgendiffractiewerken werden uitgevoerd in mei en juni 1950. De verkregen foto's werden een jaar later getoond op een congres in Napels, dat ze wekten de interesse van bioloog James Watson voor DNA en, vrijwel onmiddellijk, ook van Francis Krekel.

Wilkins wist dat voor experimenten met de gezuiverde DNA-strengen betere röntgenapparatuur nodig zou zijn, en om die reden bestelde hij een nieuwe röntgenbuis en een nieuwe microcamera. Te stelde Randall voor dat hij Rosalind Franklin, die destijds in Parijs onderzoek deed, zou aanbevelen om DNA te bestuderen in plaats van eiwit.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "Georges-Louis Leclerc: biografie en bijdragen van deze natuuronderzoeker"

Tweede fase van het DNA-onderzoek

Begin 1951 arriveerde Franklin eindelijk in het VK. Wilkins was op vakantie en miste de eerste ontmoeting waar Raymond Gosling hem vertegenwoordigde tegen Alex Stoles die, net als Crick, de wiskundige grondslagen zou ontdekken die verklaarden hoe spiraalvormige structuren afbuigen? Röntgenstralen.

Er was de afgelopen maanden niet veel onderzoek gedaan naar DNA en de nieuwe röntgenbuis werd niet gebruikt, wachtend tot Franklin hem in handen zou krijgen. Franklin ging uiteindelijk DNA bestuderen, Gosling werd haar PhD-student en ze hoopte dat röntgendiffractie van DNA haar project zou zijn.. Wilkins keerde echter terug naar het laboratorium in de verwachting aan de ene kant dat Franklin zijn medewerker zou zijn en dat ze zouden samenwerken aan het DNA-project dat hij was begonnen.

De verwarring over wat de rollen van Franklin en Wilkins waren met betrekking tot dit project, dat later spanningen tussen de twee onderzoekers zou veroorzaken, is toe te schrijven aan Randall. Randall stuurde een brief aan Rosalind Franklin waarin stond dat zij en Gosling alleen de leiding zouden hebben over de studie van de DNA, maar bracht Wilkins niet op de hoogte van zijn beslissing en Maurice hoorde jaren na de dood van de inhoud van de brief Franklin.

De spanning was te wijten aan Randall die Rosalind deed geloven dat Wilkins en Stokes wilden stoppen met werken aan het DNA-project en dat het vanaf dat moment Rosalinds taak was. Terwijl Wilkins doorging met het bestuderen van DNA, Franklin interpreteerde het als een inbreuk op zijn nieuwe vakgebied., waardoor het conflict nog erger wordt.

In november 1951, Wilkins heeft bewijs verkregen dat DNA in cellen en gezuiverd DNA een spiraalvormige structuur vertonen. Maurice Wilkins had een ontmoeting met Watson en Crick en bracht hen op de hoogte van zijn resultaten. Deze informatie van Wilkins, samen met aanvullende gegevens uit het onderzoek van Franklin, moedigden Watson en Crick om zijn eerste moleculaire model van DNA te maken, een model met fosfaat als de "ruggengraat" van het molecuul in de centrum.

In het begin van 1952 begon Wilkins een reeks experimenten met sperma van inktvissen. In diezelfde tijd, Franklin nam ontslag uit deelname aan de inspanningen voor moleculaire modellering van DNA en zette zijn werk van gedetailleerde analyse van zijn röntgendiffractiegegevens voort..

In de lente van datzelfde jaar kreeg Franklin toestemming van Randall om zijn Collaborative Fellowship van King's College over te dragen naar John Bernal's laboratorium aan Birbeck College, ook in Londen. Franklin zou tot half maart 1953 op King's College blijven.

Begin 1953 bezocht Watson King's College waar Wilkins toonde hem een ​​hoogwaardig beeld van vorm B DNA onder röntgendiffractie, tegenwoordig bekend als "Picture 51". De foto was niet zijn werk, maar die van Rosalind Franklin, die hem in maart 1952 had gemaakt. Wilkins toonde deze foto zonder de auteur hiervan op de hoogte te stellen of toestemming te vragen.

Met de wetenschap dat Linus Pauling ook bezig was met DNA en dat hij een voorstel had gedaan om model van het DNA voor publicatie, Watson en Crick deden nog meer moeite om af te leiden wat de structuur was van DNA. Crick kreeg toegang tot informatie van Franklin die hij had verkregen met betrekking tot DNA. Met deze informatie, Watson en Crick publiceerden hun voorstel voor DNA met een dubbele helixstructuur in een artikel in het tijdschrift Nature in april 1953., waarin ze erkenden gestimuleerd te worden door de niet-gepubliceerde resultaten van zowel Wilkins als Franklin.

Na de papers van 1953 over de dubbele helixstructuur, bleef Wilkins onderzoek doen naar: vaststellen dat het spiraalvormige model geldig is voor verschillende biologische soorten, evenals in levende systemen. Hij werd adjunct-directeur van de MRC van King's College Biophysics Unit in 1955, als opvolger van Randall als unitdirecteur van 1970 tot 1972.

• Gerelateerd artikel: "De 10 takken van de biologie: hun doelstellingen en kenmerken"

Priveleven

Wilkins was twee keer getrouwd. Zijn eerste vrouw, Ruth, was een kunststudent die hij ontmoette toen hij naar Berkeley ging. Ze scheidden uiteindelijk en Ruth kreeg na de scheiding een zoon van Wilkins. Vervolgens trouwde Maurice Wilkins in 1959 met zijn tweede vrouw, Patricia Ann Chidgey. Met haar had hij vier kinderen: Sarah, George, Emily en William.

De politieke opvattingen van Maurice Wilkins brachten hem in zijn jeugd wat problemen, in de jaren voor de Tweede Wereldoorlog. Wilkins was een vredesactivist en trad in feite toe tot de Britse Anti-War Scientists Group. Hij was ook lid van de Communistische Partij, hoewel de invasie van Polen in september 1939 door de Sovjet-Unie van gedachten veranderde.

Vanwege zijn communistische ideeën, Wilkins stond op de lijst van mogelijke verdachten voor het onthullen van atoomgeheimen van de Britse inlichtingendienst aan de USSR. De documenten die dit bevestigen, werden in augustus 2010 aan het publiek onthuld, wat aantoont dat er een bewakingsapparaat was dat in 1953 eindigde.

Hij stierf op 5 oktober 2004 in Londen, Engeland, op 87-jarige leeftijd.

Controverse over de Nobelprijs

Zijn wedstrijd om te ontdekken wat de structuur van DNA was met Rosalind Franklin betekende dat toen hij in 1962 de Nobelprijs kreeg, hij keer op keer moest horen wat de derde man die dat jaar die prijs kreeg, had een vrouw moeten zijn: Rosalind Franklin. Hoewel Rosalind in 1958, vier jaar voordat de prijs aan haar collega's werd uitgereikt, stierf aan kanker, moet ook worden gezegd dat ze nooit is genomineerd.

Maurice Wilkins publiceerde zijn autobiografie in 2003, getiteld "The Third Man of the Double Helix" ("The third man of the double helix", een titel die werd gekozen door de uitgever, niet door hem). In de inleiding van zijn boek wilde Wilkins duidelijk maken dat de belangrijkste motivatie om het te schrijven precies was: reageren op beschuldigingen dat zowel hij als Watson en Crick de bevindingen van Franklin. Dergelijke beschuldigingen hadden het trio gedemoniseerd, maar vooral hem, die zichzelf omschreef als "de meest prominente demon".

Dankbetuigingen

Als beloning voor zijn lange carrière in de studie van DNA en praktisch een van de medeoprichters van de biofysica, Maurice Wilkins ontving zijn hele leven talloze onderscheidingen:

• 1959: Hij wordt verkozen tot lid van de Royal Society.
• 1964: Verkozen tot lid van de Europese Organisatie voor Moleculaire Biologie.
• 1960: Ontvangt de Albert Lasker Award.
• 1962: Ontvangt het insigne van de Orde van het Britse Rijk.
• 1962: Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde, samen met Watson en Crick.
• 1969-1991: voorzitter van de British Society for the Social Responsibility of Science.