Maurice Wilkins: biografia i wkład tego noblisty biofizyka

James Dewey Watson i Francis Crick to dwie bardzo ważne postacie w historii biologii, które odkryły, jak wygląda DNA. Dzięki ich odkryciom w 1962 roku otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny, ale dołączyło do nich trzecie nazwisko: Maurice Wilkins.

Wilkins przyczynił się do odkrycia, jak wyglądało DNA, co niewątpliwie przyczyniło się do tego postęp ludzkości, ale to również sprawiło, że zaangażował się w spór z badaczką Rosalind Franklina.

Następnie przeczytamy o życiu tego badacza poprzez biografia Maurice'a Wilkinsa, widząc, jak rozwijała się jego kariera zawodowa i jak doszło do kontrowersji wokół struktury DNA.

• Powiązany artykuł: „Różnice między DNA a RNA”

Krótka biografia Maurice'a Hugh Fredericka Wilkinsa

Maurice Wilkins był brytyjskim biofizykiem, który otrzymał Nagrodę Nobla za badania w dziedzinie fizyki i biofizyki., przyczyniając się do lepszego naukowego zrozumienia takich aspektów, jak fosforescencja, separacja izotopów, mikroskopia optyczna i dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego oraz rozwój radaru.

Najbardziej znany jest z pracy w King’s College London, angażując się w badania nad strukturą DNA, co również wywołało kontrowersje z jedną z najwybitniejszych badaczek ubiegłego wieku, Rosalind Franklina.

Wczesne lata i edukacja

Maurice Hugh Frederick Wilkins urodził się 15 grudnia 1916 r. w Pongaroa w Nowej Zelandii w rodzinie pochodzenia irlandzkiego. Jego ojcem był Edgar Henry Wilkins, lekarz. Jego rodzina pochodziła z Dublina, gdzie jego dziadek ze strony ojca był dyrektorem miejscowego Instytutu, a dziadek ze strony matki był szefem policji.

Zanim Maurice miał 6 lat, on i jego rodzina przenieśli się do Birmingham w Anglii, a od 1929 do 1934 uczęszczał do Wylde Green College. Po przejściu przez tę instytucję edukacyjną Wilkins studiował w King Edward's School, również w Birmingham.

Młody Maurice uczęszczał do St John's College w Cambridge w 1935 roku, później specjalizował się w fizyce. W 1938 otrzymał również tytuł Bachelor of Arts. Mark Oliphan, który był jednym z profesorów Wilkinsa w St. John, został powołany do Katedra Fizyki na Uniwersytecie w Birmingham i mianował Johna Randalla jednym ze swoich towarzysze. Randall skończyłby być korepetytorem Wilkinsa dla jego pracy doktorskiej.

W 1945 Randall i Wilkins opublikowali cztery artykuły dla Proceedings of the Royal Society na temat fosforescencji i elektronów. Wilkins otrzymał doktorat za swoją pracę w 1940 roku.

• Możesz być zainteresowany: „Theodosius Dobzhansky: biografia i wkład tego ukraińskiego genetyka”

II wojna światowa i powojenna

W czasie II wojny światowej Wilkins opracował i ulepszył ekrany radarowe w Birmingham, a następnie pracował nad separacją izotopów w Projekcie Manhattan na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley w latach 1944 i 1945.

W międzyczasie Randall otrzymał tytuł profesora fizyki na Uniwersytecie St. Andrews. W 1945 roku poprosił Wilkinsa, aby przyjechał na tę uczelnię do pracy jako asystent.

Randall negocjował z British Medical Research Council (MRC) otwarcie laboratorium, w którym mógłby zastosować własną metodologię badań fizyki w dziedzinie biologii. Choć z dzisiejszej perspektywy może się to wydawać zaskakujące, prawda jest taka, że ​​w latach 40. połączenie tych dwóch dyscyplin było niezwykle nowe, a nawet nie do pomyślenia. Biofizyka ledwo odcisnęła swoje piętno w świecie naukowym i była pewna niechęć do inwestowania w to.

MRC powiedział Randallowi, że aby otworzyć takie laboratorium, konieczne jest zrobienie tego na innej uczelni. W 1946 Randall został mianowany profesorem fizyki odpowiedzialnym za wydział fizyki w King’s College, z wystarczające fundusze na otwarcie Zakładu Biofizyki, gdzie dyrektorem mianował Maurice'a Wilkinsa asystent. Aby udało się stworzyć zespół naukowców specjalizujących się zarówno w fizyce, jak i naukach biologicznych. Jego filozofią było zbadanie wykorzystania jak największej liczby technik równolegle, sprawdzenie, które z nich są najbardziej obiecujące, i skupienie się na nich.

• Powiązany artykuł: „Genetyka i zachowanie: czy geny decydują o tym, jak postępujemy?”

Pierwsza faza badania DNA

W King’s College Wilkins poświęcił się między innymi dyfrakcji promieni rentgenowskich w plemnikach baranów. oraz w badaniu odkryć dokonanych przez szwajcarskiego naukowca Rudolfa Signera ekstrahującego DNA z grasicy cielęcina. Wilkins odkryli, że możliwe jest wytworzenie cienkich nici ze stężonego roztworu DNA zawierającego wysoce uporządkowane macierze DNA.

Używając wybranych wiązek tych nici DNA i utrzymując ich nawodnienie, Wilkins i jego uczeń od absolwent Raymond Gosling uzyskał zdjęcia rentgenowskie DNA, które ukazywały długą cząsteczkę tego substancja. Te prace dyfrakcyjne promieniowania rentgenowskiego przeprowadzono w maju i czerwcu 1950 roku. Uzyskane zdjęcia zostały pokazane rok później na zjeździe w Neapolu, który wzbudzili zainteresowanie biologa Jamesa Watsona DNA i niemal natychmiast także Francisa Crick.

Wilkins wiedział, że eksperymenty na oczyszczonych niciach DNA będą wymagały lepszego sprzętu rentgenowskiego iz tego powodu zamówił nową lampę rentgenowską i nową mikrokamerę. Także zasugerował Randallowi, aby polecił Rosalind Franklin, która w tym czasie prowadziła badania w Paryżu, do zbadania DNA zamiast białka.

• Możesz być zainteresowany: „Georges-Louis Leclerc: biografia i wkład tego przyrodnika”

Druga faza badania DNA

Na początku 1951 Franklin w końcu przybył do Wielkiej Brytanii. Wilkins był na wakacjach i przegapił pierwsze spotkanie, na którym Raymond Gosling reprezentował go przeciwko Alexowi Stolesowi który, podobnie jak Crick, odkrył podstawy matematyczne wyjaśniające dyfrakcję struktur śrubowych Promienie rentgenowskie.

W ostatnich miesiącach nie przeprowadzono zbyt wielu badań nad DNA, a nowa lampa rentgenowska nie była używana, czekając, aż Franklin dostanie ją w swoje ręce. Franklin skończyła studiować DNA, Gosling została jej doktorantką i miała nadzieję, że dyfrakcja rentgenowska DNA będzie jej projektem.. Jednak Wilkins wrócił do laboratorium, oczekując z jednej strony, że Franklin będzie jego współpracownikiem i że będą wspólnie pracować nad projektem DNA, który rozpoczął.

Zamieszanie wokół roli Franklina i Wilkinsa w odniesieniu do tego projektu, które później wywołało napięcia między tymi dwoma badaczami, można przypisać Randallowi. Randall wysłał list do Rosalind Franklin, w którym stwierdził, że ona i Gosling mają być wyłącznie odpowiedzialni za badanie DNA, ale nie poinformował Wilkinsa o jego decyzji, a Maurice dowiedział się o treści listu wiele lat po śmierci Franklina.

Napięcie było spowodowane tym, że Randall sprawił, że Rosalind uwierzyła, że ​​Wilkins i Stokes chcą przestać pracować nad projektem DNA i że od tej pory była to praca Rosalind. Gdy Wilkins kontynuował badanie DNA, Franklin zinterpretował to jako wtargnięcie w jego nowy kierunek studiów., jeszcze bardziej zaostrzając konflikt.

W listopadzie 1951 r. Wilkins uzyskał dowody na to, że DNA w komórkach i oczyszczony DNA wykazują strukturę spiralną. Maurice Wilkins spotkał się z Watsonem i Crickiem i poinformował ich o swoich wynikach. Te informacje od Wilkinsa, wraz z dodatkowymi danymi z badań Franklina, zachęciły Watsona i Crick, aby stworzyć swój pierwszy molekularny model DNA, model z fosforanem jako „kręgosłupem” cząsteczki w środek.

Na początku 1952 Wilkins rozpoczął serię eksperymentów z nasieniem mątwy. W tym samym czasie Franklin zrezygnował z udziału w pracach nad modelowaniem molekularnym DNA i kontynuował prace nad szczegółową analizą danych z dyfrakcji rentgenowskiej..

Wiosną tego samego roku Franklin uzyskał od Randalla zgodę na przeniesienie swojego stypendium Collaborative Fellowship z King’s College do laboratorium Johna Bernala w Birbeck College, również w Londynie. Franklin pozostał w King’s College do połowy marca 1953 roku.

Na początku 1953 Watson odwiedził King’s College, gdzie Wilkins pokazał mu wysokiej jakości obraz formy B DNA poddawany dyfrakcji rentgenowskiej, znany dziś jako „Obraz 51”. Zdjęcie nie było jego dziełem, ale Rosalind Franklin, która zrobiła je w marcu 1952 roku. Wilkins pokazał to zdjęcie bez powiadamiania autora i bez proszenia o pozwolenie.

Wiedząc, że Linus Pauling również pracował nad DNA i zaproponował model DNA do publikacji, Watson i Crick poszli jeszcze dalej, aby wywnioskować, jaka jest struktura DNA. Crick uzyskał dostęp do informacji uzyskanych od Franklina dotyczących DNA. Dzięki tym informacjom Watson i Crick opublikowali swoją propozycję DNA o podwójnej spiralnej strukturze w artykule w czasopiśmie Nature w kwietniu 1953 roku., w którym przyznali, że są stymulowani przez nieopublikowane wyniki zarówno Wilkinsa, jak i Franklina.

Po pracach z 1953 r. na temat struktury podwójnej helisy Wilkins kontynuował badania nad ustalić model spiralny jako ważny dla różnych gatunków biologicznych, a także w żywe systemy. Został zastępcą dyrektora MRC w King's College Biophysics Unit w 1955, zastępując Randalla jako dyrektora jednostki od 1970 do 1972.

• Powiązany artykuł: „10 gałęzi biologii: ich cele i charakterystyka”

Życie osobiste

Wilkins był dwukrotnie żonaty. Jego pierwsza żona, Ruth, była studentką sztuki, którą poznał, gdy jechał do Berkeley. W końcu się rozwiedli i po rozwodzie Ruth miała syna z Wilkins. Następnie Maurice Wilkins poślubił swoją drugą żonę, Patricię Ann Chidgey w 1959 roku. Z nią miał czworo dzieci: Sarah, George, Emily i William.

Poglądy polityczne Maurice'a Wilkinsa przysporzyły mu w młodości kłopotów, w latach przed II wojną światową. Wilkins był działaczem pokojowym i faktycznie dołączył do Brytyjskiej Grupy Naukowców Antywojennych. Był też członkiem Partii Komunistycznej, choć inwazja Związku Sowieckiego na Polskę we wrześniu 1939 roku zmieniła jego zdanie.

Ze względu na swoje komunistyczne idee Wilkins był na liście potencjalnych podejrzanych o ujawnienie ZSRR tajemnic atomowych brytyjskiego wywiadu. Dokumenty potwierdzające to zostały ujawnione opinii publicznej w sierpniu 2010 roku, jako dowód na istnienie urządzenia inwigilacyjnego, które zakończyło się w 1953 roku.

Zmarł 5 października 2004 r. w Londynie w Anglii w wieku 87 lat.

Kontrowersje wokół Nagrody Nobla

Jego współzawodnictwo w odkryciu, jak wygląda struktura DNA z Rosalind Franklin, oznaczało, że gdy w 1962 roku otrzymał Nagrodę Nobla, musiał w kółko słyszeć, co trzecim mężczyzną, który otrzymał tę nagrodę w tym roku, powinna być kobieta: Rosalind Franklin. Chociaż Rosalind zmarła na raka w 1958 roku, cztery lata przed przyznaniem nagrody swoim kolegom, trzeba też powiedzieć, że nigdy nie została nominowana.

Maurice Wilkins opublikował swoją autobiografię w 2003 roku zatytułowaną „Trzeci człowiek podwójnej spirali” („Trzeci człowiek podwójnej spirali”, tytuł wybrany przez wydawcę, a nie przez niego). We wstępie do swojej książki Wilkins chciał wyjaśnić, że główną motywacją do jej napisania było właśnie odpowiedzieć na zarzuty, że zarówno on, jak i Watson i Crick sprzeniewierzyli się Franklina. Takie oskarżenia demonizowały trio, ale zwłaszcza jego, który określił siebie jako „najwybitniejszego demona”.

Podziękowanie

W nagrodę za długą karierę w badaniu DNA i bycia praktycznie jednym ze współtwórców biofizyki, Maurice Wilkins przez całe życie otrzymał wiele nagród:

• 1959: Zostaje wybrany członkiem Towarzystwa Królewskiego.
• 1964: Wybrany na członka Europejskiej Organizacji Biologii Molekularnej.
• 1960: Otrzymuje nagrodę Alberta Laskera.
• 1962: Otrzymuje insygnia Orderu Imperium Brytyjskiego.
• 1962: Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny, wraz z Watsonem i Crickiem.
• 1969-1991: Prezes Brytyjskiego Towarzystwa Społecznej Odpowiedzialności Nauki.