Maurice Wilkins: biografi och bidrag från denna nobelvinnande biofysiker

James Dewey Watson och Francis Crick är två mycket viktiga karaktärer i biologins historia med deras upptäckt av hur DNA är. Tack vare deras upptäckter tilldelades de 1962 Nobelpriset i fysiologi eller medicin, men de fick sällskap av ett tredje namn: Maurice Wilkins.

Wilkins bidrog till upptäckten av hur DNA var, något som utan tvekan har bidragit till mänsklighetens framsteg men det fick honom också att bli inblandad i en kontrovers med forskaren Rosalind Franklin.

Härnäst ska vi läsa om forskarens liv en biografi om Maurice Wilkins, att se hur hans professionella karriär utvecklades och hur kontroversen om DNA: s struktur uppstod.

• Relaterad artikel: "Skillnader mellan DNA och RNA"

Kort biografi om Maurice Hugh Frederick Wilkins

Maurice Wilkins var en brittisk biofysiker som tilldelades Nobelpriset för sin forskning inom områdena fysik och biofysik., vilket bidrar till en bättre vetenskaplig förståelse av aspekter som fosforescens, isotopseparation, optisk mikroskopi och röntgendiffraktion och utvecklingen av radarn.

Han är mest känd för att ha arbetat på King's College London och engagerat sig i forskning om strukturen av DNA, vilket också förde honom en del kontroverser med en av förra seklets mest anmärkningsvärda kvinnliga forskare, Rosalind Franklin.

Tidiga år och utbildning

Maurice Hugh Frederick Wilkins föddes den 15 december 1916 i Pongaroa, Nya Zeeland, i en familj av irländskt ursprung. Hans far var Edgar Henry Wilkins, en läkare. Hans familj kom från Dublin, där hans farfar hade varit chef för det lokala institutet och hans morfar hade varit polischef.

När Maurice var 6 år gammal flyttade han och hans familj till Birmingham, England, och från 1929 till 1934 gick han på Wylde Green College. Efter att ha passerat denna utbildningsinstitution studerade Wilkins vid King Edward's School, också i Birmingham.

Unge Maurice gick på St John's College, Cambridge 1935, senare för att specialisera sig i fysik. Han skulle också få en Bachelor of Arts 1938. Mark Oliphan, som var en av Wilkins professorer vid St. John, hade utsetts till Ordförande för fysik vid University of Birmingham, och hade utsett John Randall som en av sina följeslagare. Randall skulle sluta som Wilkins handledare för hans doktorsavhandling.

År 1945 publicerade Randall och Wilkins fyra artiklar för Proceedings of the Royal Society om fosforescens och elektroner. Wilkins doktorerade för sitt arbete 1940.

• Du kanske är intresserad av: "Theodosius Dobzhansky: biografi och bidrag från denna ukrainska genetiker"

Andra världskriget och efterkrigstiden

Wilkins under andra världskriget utvecklade och förbättrade radarskärmar i Birmingham, och arbetade därefter med isotopseparation vid Manhattan Project vid University of California, Berkeley, under åren 1944 och 1945.

Under tiden hade Randall tilldelats en professur i fysik vid University of St. Andrews. 1945 bad han Wilkins att komma till detta universitet för att arbeta som biträdande lektor.

Randall förhandlade med British Medical Research Council (MRC) om att öppna ett laboratorium där han kunde tillämpa sin egen forskningsmetodik inom fysik på biologiområdet. Hur överraskande det än kan tyckas ur ett aktuellt perspektiv, är sanningen att det på 1940-talet var extremt nytt och till och med otänkbart att kombinera dessa två discipliner. Biofysiken hade knappt satt sina spår i den vetenskapliga världen och det fanns en viss ovilja att investera i det.

MRC sa till Randall att för att öppna ett sådant laboratorium var det nödvändigt att göra det vid ett annat universitet. 1946 utnämndes Randall till professor i fysik med ansvar för fysikavdelningen vid King's College, med tillräcklig finansiering för att öppna en biofysikenhet, där han gjorde Maurice Wilkins till dess chef assistent. Så att lyckats skapa ett team av forskare specialiserade på både fysik och biologiska vetenskaper. Hans filosofi var att utforska användningen av så många tekniker som möjligt parallellt, se vilka som var mest lovande och fokusera på dem.

• Relaterad artikel: "Genetik och beteende: bestämmer gener hur vi agerar?"

Första fasen av DNA-studien

På King’s College ägnade sig Wilkins bland annat åt röntgendiffraktion i baggars spermier. och i studien av fynden som gjorts av den schweiziska forskaren Rudolf Signer som extraherar DNA från tymus kalvkött. Wilkins upptäckte att det var möjligt att producera tunna strängar från en koncentrerad DNA-lösning innehållande högordnade DNA-arrayer.

Använda utvalda buntar av dessa DNA-strängar och hålla dem hydrerade, Wilkins och hans elev från examen Raymond Gosling fick röntgenbilder av DNA som visade en lång molekyl av detta ämne. Dessa röntgendiffraktionsarbeten utfördes i maj och juni 1950. Fotografierna som erhölls visades vid en kongress i Neapel ett år senare, vilket de väckte biologen James Watsons intresse för DNA och, nästan omedelbart, även för Francis Crick.

Wilkins visste att experiment på de renade DNA-strängarna skulle kräva bättre röntgenutrustning, och av den anledningen beställde han ett nytt röntgenrör och en ny mikrokamera. För föreslog för Randall att han skulle rekommendera Rosalind Franklin, som forskade i Paris vid den tiden, att studera DNA istället för protein.

• Du kanske är intresserad av: "Georges-Louis Leclerc: biografi och bidrag från denna naturforskare"

Andra fasen av DNA-studien

I början av 1951 anlände Franklin äntligen till Storbritannien. Wilkins var på semester och missade det första mötet där Raymond Gosling representerade honom mot Alex Stoles som, liksom Crick, skulle ta reda på de matematiska grunderna som förklarade hur spiralformade strukturer böjde sig Röntgenstrålar.

Inte mycket forskning hade gjorts på DNA de senaste månaderna, och det nya röntgenröret användes inte i väntan på att Franklin skulle få tag på det. Det slutade med att Franklin studerade DNA, Gosling blev hennes doktorand och hon hoppades att röntgendiffraktion av DNA skulle bli hennes projekt.. Men Wilkins återvände till laboratoriet och förväntade sig å ena sidan att Franklin skulle bli hans medarbetare och att de skulle arbeta tillsammans på DNA-projektet han hade startat.

Förvirringen över vilka roller Franklin och Wilkins hade i förhållande till detta projekt, som senare skulle väcka spänningar mellan de två forskarna, kan tillskrivas Randall. Randall skickade ett brev till Rosalind Franklin att hon och Gosling enbart skulle ansvara för studien av DNA, men informerade inte Wilkins om sitt beslut och Maurice fick reda på innehållet i brevet år efter döden av Franklin.

Spänningen berodde på att Randall fick Rosalind att tro att Wilkins och Stokes ville sluta arbeta med DNA-projektet och att det från och med då var Rosalinds jobb. När Wilkins fortsatte att studera DNA, Franklin tolkade det som ett intrång i hans nya studieområde., vilket ytterligare förvärrar konflikten.

I november 1951 Wilkins fick bevis för att DNA i celler och renat DNA visar en spiralformad struktur. Maurice Wilkins träffade Watson och Crick och uppdaterade dem om sina resultat. Denna information från Wilkins, tillsammans med ytterligare data från Franklins forskning, uppmuntrade Watson och Crick för att skapa sin första molekylära modell av DNA, en modell med fosfat som "ryggraden" i molekylen i Centrum.

I början av 1952 började Wilkins en serie experiment med bläckfiskspermier. På samma tid, Franklin sa upp sig från att delta i DNA-molekylära modelleringsinsatser och fortsatte sitt arbete med detaljerad analys av sina röntgendiffraktionsdata..

Under våren samma år fick Franklin tillstånd från Randall att överföra sitt Collaborative Fellowship från King’s College till John Bernals laboratorium vid Birbeck College, också det i London. Franklin skulle stanna kvar på King's College till mitten av mars 1953.

I början av 1953 besökte Watson King's College där Wilkins visade honom en högkvalitativ bild av form B DNA under röntgendiffraktion, idag känd som "Bild 51". Fotot var inte hans verk, utan Rosalind Franklins, som hade tagit det i mars 1952. Wilkins visade detta fotografi utan att meddela författaren eller begära tillstånd.

Med vetskapen om att Linus Pauling också arbetade med DNA och att han hade föreslagit en modell av DNA för publicering, Watson och Crick gick till ännu större ansträngningar för att härleda vad strukturen av DNA. Crick fick tillgång till information från Franklin som erhållits angående DNA. Med denna information, Watson och Crick publicerade sitt förslag till DNA med dubbel spiralstruktur i en artikel i tidskriften Nature i april 1953., där de erkände att de stimulerades av de opublicerade resultaten av både Wilkins och Franklin.

Efter 1953 års tidningar om dubbelspiralstrukturen fortsatte Wilkins att forska efter fastställa den spiralformade modellen som giltig för olika biologiska arter, såväl som i levande system. Han blev biträdande direktör för MRC vid King's College Biophysics Unit 1955 och efterträdde Randall som enhetsdirektör från 1970 till 1972.

• Relaterad artikel: "Biologins 10 grenar: deras mål och egenskaper"

Privatliv

Wilkins var gift två gånger. Hans första fru, Ruth, var en konststudent som han träffade när han skulle till Berkeley. De skilde sig så småningom och Ruth fick en son från Wilkins efter skilsmässan. Därefter gifte sig Maurice Wilkins med sin andra fru, Patricia Ann Chidgey 1959. Med henne fick han fyra barn: Sarah, George, Emily och William.

Maurice Wilkins politiska åsikter gav honom en del problem i hans ungdom, åren före andra världskriget. Wilkins var en fredsaktivist och gick faktiskt med i British Anti-War Scientists Group. Han var också medlem i kommunistpartiet, även om Sovjetunionens invasion av Polen i september 1939 ändrade hans uppfattning.

På grund av sina kommunistiska idéer, Wilkins var på listan över potentiella misstänkta för att ha avslöjat brittiska underrättelsetjänstens atomhemligheter för Sovjetunionen. Dokumenten som bekräftar detta avslöjades för allmänheten i augusti 2010, vilket bevisade att det fanns en övervakningsanordning som slutade 1953.

Han dog den 5 oktober 2004 i London, England, vid 87 års ålder.

Kontrovers om Nobelpriset

Hans konkurrens med att upptäcka hur DNA-strukturen var med Rosalind Franklin innebar att när han tilldelades Nobelpriset 1962, fick han höra om och om igen vad den tredje mannen som tilldelades det priset det året borde ha varit en kvinna: Rosalind Franklin. Även om Rosalind dog i cancer 1958, fyra år innan priset delades ut till hennes kollegor, ska det också sägas att hon aldrig blev nominerad.

Maurice Wilkins publicerade sin självbiografi 2003, med titeln "The Third Man of the Double Helix" ("The third man of the double helix", en titel som valdes av förlaget, inte av honom). I inledningen till sin bok ville Wilkins klargöra att den främsta motivationen för att skriva den var just svara på anklagelser som både han och Watson och Crick hade förskingrat resultaten av Franklin. Sådana anklagelser hade demoniserat trion, men särskilt honom, som definierade sig själv som "den mest framstående demonen".

Erkännanden

Som en belöning för sin långa karriär inom studiet av DNA och att praktiskt taget vara en av medgrundarna av biofysik, Maurice Wilkins fick många utmärkelser under hela sitt liv:

• 1959: Han väljs in som medlem av Royal Society.
• 1964: Invald medlem i European Organization for Molecular Biology.
• 1960: Får Albert Lasker Award.
• 1962: Får insignier av Order of the British Empire.
• 1962: Nobelpriset i fysiologi eller medicin, tillsammans med Watson och Crick.
• 1969-1991: Ordförande för British Society for the Social Responsibility of Science.