Maurice Wilkins: biografija in prispevki tega nobelovca nagrajenega biofizika

James Dewey Watson in Francis Crick sta dva zelo pomembna lika v zgodovini biologije s svojim odkritjem, kakšna je DNK. Zahvaljujoč njunim odkritjem so leta 1962 prejeli Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino, pridružilo pa se jim je še tretje ime: Maurice Wilkins.

Wilkins je prispeval k odkritju, kakšna je bila DNK, kar je nedvomno prispevalo k napredek človeštva, vendar se je tudi zaradi tega zapletel v polemiko z raziskovalko Rosalind Franklin.

Nato bomo prebrali življenje tega raziskovalca biografija Mauricea Wilkinsa, ko je videl, kako se je razvijala njegova poklicna kariera in kako je prišlo do polemike o strukturi DNK.

• Povezani članek: "Razlike med DNK in RNA"

Kratka biografija Mauricea Hugha Fredericka Wilkinsa

Maurice Wilkins je bil britanski biofizik, ki je prejel Nobelovo nagrado za svoje raziskave na področju fizike in biofizike., kar prispeva k boljšemu znanstvenemu razumevanju vidikov, kot so fosforescenca, ločevanje izotopov, optična mikroskopija in rentgenska difrakcija ter razvoj radarja.

Najbolj znan je po tem, da je delal na King's College London in se vključeval v raziskave strukture DNK, kar mu je prineslo tudi nekaj polemik z eno najbolj izjemnih raziskovalk prejšnjega stoletja, Rosalind Franklin.

Zgodnja leta in izobraževanje

Maurice Hugh Frederick Wilkins se je rodil 15. decembra 1916 v Pongaroi na Novi Zelandiji v družini irskega izvora. Njegov oče je bil Edgar Henry Wilkins, zdravnik. Njegova družina je prihajala iz Dublina, kjer je bil njegov dedek po očetu direktor lokalnega inštituta, dedek po materi pa šef policije.

Ko je bil Maurice star 6 let, se je z družino preselil v Birmingham v Angliji, od leta 1929 do 1934 pa je obiskoval Wylde Green College. Po prehodu skozi to izobraževalno ustanovo je Wilkins študiral na šoli King Edward's School, tudi v Birminghamu.

Mladi Maurice je leta 1935 obiskoval kolidž St John's College v Cambridgeu, kasneje pa se je specializiral za fiziko.. Leta 1938 je prejel tudi diplomo iz umetnosti. Mark Oliphan, ki je bil eden od Wilkinsovih profesorjev na St. Johnu, je bil imenovan za Katedre za fiziko na Univerzi v Birminghamu in je za enega od svojih imenoval Johna Randalla spremljevalci. Randall bi na koncu postal Wilkinsov mentor za njegovo doktorsko disertacijo.

Leta 1945 sta Randall in Wilkins objavila štiri članke za Proceedings of the Royal Society o fosforescenci in elektronih. Wilkins je za svoje delo leta 1940 doktoriral.

• Morda vas zanima: "Theodosius Dobzhansky: biografija in prispevki tega ukrajinskega genetika"

Druga svetovna vojna in povojna

V času druge svetovne vojne Wilkins razvil in izboljšal radarske zaslone v Birminghamu, nato pa delal na ločevanju izotopov pri projektu Manhattan na kalifornijski univerzi Berkeley v letih 1944 in 1945.

Medtem je Randall prejel naziv profesorja fizike na Univerzi St. Andrews. Leta 1945 je Wilkinsa prosil, naj pride na to univerzo, da bi delal kot asistent.

Randall se je pogajal z Britanskim svetom za medicinske raziskave (MRC) za odprtje laboratorija, v katerem bi lahko uporabil lastno raziskovalno metodologijo v fiziki na področju biologije. Kakor je presenetljivo iz trenutne perspektive, je resnica, da je bila v štiridesetih letih prejšnjega stoletja združevanje teh dveh disciplin izjemno novo in celo nepredstavljivo. Biofizika se je v znanstvenem svetu komajda zaznamovala in obstajala je določena zadržanost, da bi vanj vlagali.

MRC je Randallu povedal, da je treba za odprtje takšnega laboratorija to narediti na drugi univerzi. Leta 1946 je bil Randall imenovan za profesorja fizike, odgovornega za oddelek za fiziko na King's College, z zadostnih sredstev za odprtje enote za biofiziko, kjer je za direktorja postavil Mauricea Wilkinsa pomočnik. Torej to uspel ustvariti ekipo znanstvenikov, specializiranih tako za fiziko kot za biološke vede. Njegova filozofija je bila vzporedno raziskati uporabo čim več tehnik, videti, katere so najbolj obetavne, in se osredotočiti nanje.

• Povezani članek: "Genetika in vedenje: ali geni odločajo o našem delovanju?"

Prva faza študije DNK

Na King's College se je Wilkins med drugim posvetil rentgenski difrakciji v semenčici ovnov. in v študiji ugotovitev švicarskega znanstvenika Rudolfa Signerja pri ekstrakciji DNK iz timusa teletina. Wilkins odkrili, da je mogoče izdelati tanke verige iz koncentrirane raztopine DNK, ki vsebuje visoko urejene nize DNK.

Wilkins in njegov študent sta z uporabo izbranih snopov teh verig DNK in njihovo vzdrževanje hidrirane diplomant Raymond Gosling je dobil rentgenske fotografije DNK, ki so pokazale dolgo molekulo tega snov. Ta dela z rentgensko difrakcijo so bila izvedena maja in junija 1950. Dobljene fotografije so bile leto pozneje prikazane na konvenciji v Neaplju, ki so vzbudili zanimanje biologa Jamesa Watsona za DNK in skoraj takoj tudi Frančiška Crick.

Wilkins je vedel, da bodo poskusi na prečiščenih verigah DNK zahtevali boljšo rentgensko opremo, zato je naročil novo rentgensko cev in novo mikrokamero. Tudi je Randallu predlagal, naj priporoči Rosalind Franklin, ki je takrat raziskovala v Parizu, za študij DNK namesto beljakovin.

• Morda vas zanima: "Georges-Louis Leclerc: biografija in prispevki tega naravoslovca"

Druga faza študije DNK

V začetku leta 1951 je Franklin končno prispel v Združeno kraljestvo. Wilkins je bil na dopustu in je zamudil prvo srečanje, kjer ga je zastopal Raymond Gosling proti Alexu Stolesu ki bi, tako kot Crick, odkril matematične temelje, ki pojasnjujejo, kako se vijačne strukture lomijo rentgenski žarki.

V zadnjih mesecih ni bilo veliko raziskav o DNK in nova rentgenska cev ni bila uporabljena, čakalo je, da jo Franklin dobi v roke. Franklinova je končala študij DNK, Gosling je postal njen doktorski študent in upala je, da bo njen projekt rentgenska difrakcija DNK.. Vendar se je Wilkins vrnil v laboratorij in po eni strani pričakoval, da bo Franklin njegov sodelavec in da bosta skupaj sodelovala pri projektu DNK, ki ga je začel.

Zmedo glede vloge Franklina in Wilkinsa v zvezi s tem projektom, ki bi kasneje vzbudil napetosti med obema raziskovalcema, je mogoče pripisati Randallu. Randall je Rosalind Franklin poslal pismo, v katerem je navedel, da bosta ona in Gosling izključno zadolžena za študij DNK, vendar o svoji odločitvi ni obvestil Wilkinsa in Maurice je izvedel za vsebino pisma leta po smrti Franklin.

Napetost je nastala zaradi Randallovega prepričanja, da sta Wilkins in Stokes želela prenehati delati na projektu DNK in da je od takrat naprej to Rosalindino delo. Ker je Wilkins nadaljeval s študijem DNK, Franklin je to razlagal kot vdor v njegovo novo področje študija., kar še dodatno zaostri konflikt.

Novembra 1951 Wilkins je pridobil dokaze, da DNK v celicah in prečiščena DNK kažeta spiralno strukturo. Maurice Wilkins se je srečal z Watsonom in Crickom ter ju obvestil o svojih rezultatih. Te Wilkinsove informacije, skupaj z dodatnimi podatki iz Franklinove raziskave, so spodbudile Watsona in Crick, da bi ustvaril svoj prvi molekularni model DNK, model s fosfatom kot "hrbtenico" molekule v center.

V začetku leta 1952 je Wilkins začel serijo poskusov s spermo sipe. V tem istem času, Franklin je odstopil od sodelovanja pri prizadevanjih za molekularno modeliranje DNK in nadaljeval svoje delo pri podrobni analizi svojih podatkov o rentgenski difrakciji..

Spomladi istega leta je Franklin od Randalla pridobil dovoljenje za prenos svoje Collaborative Fellowship s King's Collegea v laboratorij Johna Bernala na Birbeck College, prav tako v Londonu. Franklin je ostal na King's College do sredine marca 1953.

V začetku leta 1953 je Watson obiskal King's College, kjer je Wilkins mu je pokazal visokokakovostno sliko oblike B DNK pod rentgensko difrakcijo, danes znano kot "slika 51". Fotografija ni bila njegovo delo, ampak Rosalind Franklin, ki jo je posnela marca 1952. Wilkins je to fotografijo pokazal, ne da bi o tem obvestil avtorja ali zahteval dovoljenje.

Ob zavedanju, da je Linus Pauling delal tudi na DNK in da je predlagal a modela DNK za objavo, sta se Watson in Crick še bolj potrudila, da bi ugotovila, kakšna je struktura DNK. Crick je od Franklina pridobil dostop do informacij o DNK. S temi informacijami, Watson in Crick sta objavila svoj predlog za DNK z dvojno spiralno strukturo v članku v reviji Nature aprila 1953., v katerem so priznali, da jih spodbujajo neobjavljeni rezultati tako Wilkinsa kot Franklina.

Po prispevkih iz leta 1953 o strukturi dvojne vijačnice je Wilkins nadaljeval z raziskovanjem vzpostaviti spiralni model kot veljaven za različne biološke vrste, pa tudi v živi sistemi. Leta 1955 je postal namestnik direktorja MRC enote za biofiziko King's College in nasledil Randalla kot direktorja enote od 1970 do 1972.

• Povezani članek: "10 vej biologije: njihovi cilji in značilnosti"

Osebno življenje

Wilkins je bil poročen dvakrat. Njegova prva žena, Ruth, je bila študentka umetnosti, ki jo je spoznal, ko je šel na Berkeley. Na koncu sta se ločila in Ruth je po ločitvi imela sina od Wilkinsa. Kasneje se je Maurice Wilkins leta 1959 poročil s svojo drugo ženo Patricio Ann Chidgey. Z njo je imel štiri otroke: Sarah, Georgea, Emily in Williama.

Politični pogledi Mauricea Wilkinsa so mu v mladosti prinesli nekaj težav, v letih pred drugo svetovno vojno. Wilkins je bil mirovni aktivist in se je dejansko pridružil britanski skupini protivojnih znanstvenikov. Bil je tudi član komunistične partije, čeprav si je invazija Sovjetske zveze na Poljsko septembra 1939 premislila.

Zaradi svojih komunističnih idej je Wilkins je bil na seznamu potencialnih osumljencev za razkritje jedrskih skrivnosti britanske obveščevalne službe ZSSR. Dokumenti, ki to potrjujejo, so bili javnosti razkriti avgusta 2010 in dokazujejo, da je obstajala nadzorna naprava, ki se je končala leta 1953.

Umrl je 5. oktobra 2004 v Londonu v Angliji v starosti 87 let.

Polemika o Nobelovi nagradi

Njegovo tekmovanje v odkrivanju strukture DNK z Rosalind Franklin je pomenilo, da je moral ob podelitvi Nobelove nagrade leta 1962 vedno znova poslušati, kaj Tretji moški, ki je prejel to nagrado tistega leta, bi morala biti ženska: Rosalind Franklin. Čeprav je Rosalind umrla za rakom leta 1958, štiri leta pred podelitvijo nagrade njenim kolegom, je treba tudi povedati, da nikoli ni bila nominirana.

Maurice Wilkins je leta 2003 izdal svojo avtobiografijo z naslovom "The Third Man of the Double Helix" ("The third man of the double helix", naslov, ki ga je izbral založnik, ne on). Wilkins je v uvodu svoje knjige želel pojasniti, da je bila glavna motivacija za njeno pisanje prav odgovoriti na obtožbe, da sta si tako on kot Watson in Crick prilastila ugotovitve Franklin. Takšne obtožbe so demonizirale trojico, predvsem pa njega, ki se je opredelil kot »najvidnejši demon«.

Priznanja

Kot nagrado za dolgoletno kariero pri preučevanju DNK in kot praktično eden od soustanoviteljev biofizike, Maurice Wilkins je v svojem življenju prejel številne nagrade:

• 1959: Izvoljen je za člana Kraljeve družbe.
• 1964: Izvoljen za člana Evropske organizacije za molekularno biologijo.
• 1960: Prejema nagrado Alberta Laskerja.
• 1962: Prejema insignije Reda Britanskega imperija.
• 1962: Nobelova nagrada za fiziologijo ali medicino, skupaj z Watsonom in Crickom.
• 1969-1991: predsednik britanskega društva za družbeno odgovornost znanosti.