Моріс Вілкінс: біографія та внесок цього лауреата Нобелівської премії біофізика

Джеймс Дьюї Вотсон і Френсіс Крік - два дуже важливі персонажі в історії біології, які відкрили, що таке ДНК. Завдяки їхнім відкриттям у 1962 році їм присудили Нобелівську премію з фізіології та медицини, але до них приєдналося третє ім’я: Моріс Уілкінс.

Вілкінс зробив внесок у відкриття того, що таке ДНК, що, безсумнівно, сприяло прогресу людства, але це також змусило його втягнутися в полеміку з дослідницею Розаліндою Франклін.

Далі ми ознайомимося з життям цього дослідника Біографія Моріса Вілкінса, побачивши, як розвивалася його професійна кар’єра та як відбувалися суперечки щодо структури ДНК.

• Пов'язана стаття: «Різниці між ДНК і РНК»

Коротка біографія Моріса Х'ю Фредеріка Вілкінса

Моріс Вілкінс — британський біофізик, лауреат Нобелівської премії за дослідження в галузі фізики та біофізики., сприяючи кращому науковому розумінню таких аспектів, як фосфоресценція, розділення ізотопів, оптична мікроскопія та дифракція рентгенівських променів, а також розвиток радіолокації.

Він найбільш відомий тим, що працював у Королівському коледжі Лондона, брав участь у дослідженнях структури ДНК, що також викликало у нього суперечку з однією з найвидатніших жінок-дослідниць минулого століття Розаліндою Франклін.

Ранні роки та освіта

Моріс Х'ю Фредерік Вілкінс народився 15 грудня 1916 року в Понгароа, Нова Зеландія, в родині ірландського походження.. Його батьком був Едгар Генрі Вілкінс, лікар. Його родина походила з Дубліна, де його дід по батьковій лінії був директором місцевого інституту, а дід по материнській лінії — начальником поліції.

Коли Морісу виповнилося 6 років, він разом із сім’єю переїхав до Бірмінгема, Англія, і з 1929 по 1934 рік навчався в коледжі Уайлд Грін. Пройшовши цей навчальний заклад, Вілкінс навчався в школі короля Едуарда, також у Бірмінгемі.

Молодий Моріс навчався в коледжі Святого Джона в Кембриджі в 1935 році, а потім спеціалізувався з фізики.. Він також отримає ступінь бакалавра мистецтв у 1938 році. Марк Оліфан, який був одним із професорів Вілкінса в Сент-Джоні, був призначений на Кафедра фізики Бірмінгемського університету і назвав Джона Рендалла одним із своїх супутники. Рендалл в кінцевому підсумку стане наставником Вілкінса для його докторської дисертації.

У 1945 році Рендалл і Вілкінс опублікували чотири статті для «Proceedings of the Royal Society» про фосфоресценцію та електрони. У 1940 році Вілкінс отримав ступінь доктора за свою роботу.

• Вас може зацікавити: «Феодосій Добжанський: біографія та внесок цього українського генетика»

Друга світова війна та післявоєнна

Протягом усієї Другої світової війни Уілкінс розробив і вдосконалив екрани радарів у Бірмінгемі, а згодом працював над розділенням ізотопів у Манхеттенському проекті в Каліфорнійському університеті в Берклі в 1944 і 1945 роках.

Тим часом Рендалл отримав звання професора фізики в університеті Сент-Ендрюс. У 1945 році він попросив Вілкінса прийти до цього університету, щоб працювати асистентом викладача.

Рендалл вів переговори з Британською радою з медичних досліджень (MRC) про відкриття лабораторії, в якій застосовуватиме власну методологію досліджень у фізиці в галузі біології. Як би дивно це не здавалося з сучасної точки зору, правда полягає в тому, що в 1940-х роках поєднання цих двох дисциплін було надзвичайно новим і навіть немислимим. Біофізика ледве залишила свій слід у науковому світі і було певне небажання вкладати в це кошти.

У MRC сказали Рендаллу, що для відкриття такої лабораторії необхідно це зробити в іншому університеті. У 1946 році Рендалл був призначений професором фізики, відповідальним за фізичний факультет Королівського коледжу. достатньо фінансування для відкриття відділу біофізики, де він призначив Моріса Вілкінса його директором асистент. Так що вдалося створити команду вчених, що спеціалізуються як на фізиці, так і на біологічних науках. Його філософія полягала в тому, щоб дослідити використання якомога більшої кількості технік паралельно, побачити, які з них є найбільш перспективними, і зосередитися на них.

• Пов'язана стаття: «Генетика і поведінка: чи гени вирішують, як ми будемо діяти?»

Перший етап дослідження ДНК

У Кінгс-коледжі Вілкінс присвятив себе, серед іншого, дифракції рентгенівських променів у спермі баранів. а також у дослідженні висновків, зроблених швейцарським вченим Рудольфом Сигнером, витягаючи ДНК з тимуса телятина. Вілкінс виявив, що з концентрованого розчину ДНК, що містить високоупорядковані масиви ДНК, можна отримати тонкі нитки.

Використовуючи відібрані пучки цих ланцюгів ДНК та підтримуючи їх гідратацію, Вілкінс та його учень з випускник Реймонд Гослінг отримав рентгенівські фотографії ДНК, які показали довгу молекулу цього речовина. Ці рентгенівські роботи були проведені в травні-червні 1950 року. Отримані фотографії були показані на з’їзді в Неаполі через рік, який вони викликали інтерес біолога Джеймса Вотсона до ДНК і, майже відразу, також Френсіса Крик.

Вілкінс знав, що експерименти з очищеними нитками ДНК вимагатимуть кращого рентгенівського обладнання, і з цієї причини він замовив нову рентгенівську трубку та нову мікрокамеру. Також запропонував Рендаллу порекомендувати Розалінд Франклін, яка в той час проводила дослідження в Парижі, для вивчення ДНК замість білка.

• Вас може зацікавити: «Жорж-Луї Леклерк: біографія та внесок цього натураліста»

Другий етап дослідження ДНК

На початку 1951 року Франклін нарешті прибув до Великобританії. Вілкінс був у відпустці і пропустив першу зустріч, де Реймонд Гослінг представляв його проти Алекса Стоулза який, як і Крік, з’ясував би математичні основи, які пояснюють, як дифрагують гвинтові структури рентгенівські промені.

Останніми місяцями не проводилося багато досліджень ДНК, і нова рентгенівська трубка не використовувалася, чекаючи, поки Франклін отримає її в руки. Франклін закінчила вивчати ДНК, Гослінг став її аспірантом, і вона сподівалася, що її проектом стане рентгенівська дифракція ДНК.. Однак Вілкінс повернувся до лабораторії, з одного боку, очікуючи, що Франклін буде його співробітником і що вони разом працюватимуть над проектом ДНК, який він розпочав.

Плутанина щодо ролей Франкліна та Вілкінса у цьому проекті, що згодом спричинить напругу між двома дослідниками, пояснюється Рендаллом. Рендалл надіслав листа Розалінд Франклін, що вона та Ґослінг мають відповідати виключно за вивчення ДНК, але не повідомив Вілкінса про своє рішення, і Моріс дізнався про зміст листа через роки після смерті Франклін.

Напруга виникла через те, що Рендалл змусив Розалінд повірити, що Вілкінс і Стоукс хотіли припинити роботу над проектом ДНК і що відтоді це була робота Розалінд. Оскільки Вілкінс продовжував вивчати ДНК, Франклін інтерпретував це як вторгнення в його нову область дослідження., що ще більше загострює конфлікт.

У листопаді 1951 р. Вілкінс отримав докази того, що ДНК в клітинах і очищена ДНК мають спіральну структуру. Моріс Вілкінс зустрівся з Вотсоном і Кріком і поінформував їх про свої результати. Ця інформація від Вілкінса разом з додатковими даними з досліджень Франкліна підбадьорила Ватсона і Крік створив свою першу молекулярну модель ДНК, модель з фосфатом як «основою» молекули в центр.

На початку 1952 року Вілкінс почав серію експериментів зі спермою каракатиці. У той же час, Франклін відмовився від участі в молекулярному моделюванні ДНК і продовжив роботу з детального аналізу даних рентгенівської дифракції..

Навесні того ж року Франклін отримав дозвіл від Рендалла на переведення своєї спільної стипендії з Королівського коледжу до лабораторії Джона Бернала в коледжі Бірбека, також у Лондоні. Франклін залишиться в Королівському коледжі до середини березня 1953 року.

На початку 1953 року Ватсон відвідав Кінгс-коледж, де Вілкінс показав йому високоякісне зображення ДНК форми В під час дифракції рентгенівських променів, сьогодні відоме як «Малюнок 51». Фотографія була не його роботою, а Розаліндою Франклін, яка зробила її в березні 1952 року. Уілкінс показав цю фотографію, не попередивши автора та не запитуючи дозволу.

Знаючи, що Лайнус Полінг також працював над ДНК і що він запропонував a модель ДНК для публікації, Ватсон і Крік пішли ще більше, щоб зробити висновок, яка структура ДНК. Крік отримав доступ до інформації від Франкліна щодо ДНК. Маючи цю інформацію, Уотсон і Крік опублікували свою пропозицію щодо ДНК з подвійною спіральною структурою в статті в журналі Nature у квітні 1953 року., в якому вони визнали, що їх стимулювали неопубліковані результати як Вілкінса, так і Франкліна.

Після публікацій 1953 року про структуру подвійної спіралі Вілкінс продовжив дослідження встановити спіральну модель як дійсну для різних біологічних видів, а також у живі системи. У 1955 році він став заступником директора відділу біофізики Королівського коледжу, змінивши Рендалла на посаді директора відділення з 1970 по 1972 рік.

• Пов'язана стаття: «10 галузей біології: їх цілі та характеристики»

Особисте життя

Вілкінс був одружений двічі. Його перша дружина Рут була студенткою мистецтва, з якою він познайомився, коли збирався до Берклі. Згодом вони розлучилися, і після розлучення у Рут народився син від Вілкінса. Згодом Моріс Вілкінс одружився на своїй другій дружині, Патриції Енн Чіджі в 1959 році. З нею у нього було четверо дітей: Сара, Джордж, Емілі та Вільям.

Політичні погляди Моріса Вілкінса принесли йому деякі неприємності в молодості, в роки перед Другою світовою війною. Вілкінс був активістом за мир і фактично приєднався до Британської групи вчених проти війни. Він також був членом Комуністичної партії, хоча вторгнення Радянського Союзу до Польщі у вересні 1939 року змінило його думку.

Завдяки своїм комуністичним ідеям Вілкінс був у списку потенційних підозрюваних у розголошенні британської розвідки атомних таємниць СРСР. Документи, що підтверджують це, були оприлюднені громадськості в серпні 2010 року, що свідчило про наявність пристрою спостереження, яке закінчилося в 1953 році.

Він помер 5 жовтня 2004 року в Лондоні, Англія, у віці 87 років.

Суперечка навколо Нобелівської премії

Його змагання у відкритті структури ДНК з Розаліндою Франклін означало, що коли йому присудили Нобелівську премію в 1962 році, йому доводилося чути знову і знову, що Третім чоловіком, якому вручили цю нагороду того року, мала бути жінка: Розалінда Франклін. Хоча Розалінда померла від раку в 1958 році, за чотири роки до вручення нагороди її колегам, слід також сказати, що вона ніколи не була номінована.

У 2003 році Моріс Вілкінс опублікував свою автобіографію під назвою «The Third Man of the Double Helix» («Третій чоловік подвійної спіралі», назва, яку вибрав видавець, а не він). У вступі до своєї книги Вілкінс хотів пояснити, що головною мотивацією для її написання було саме відповісти на звинувачення в тому, що і він, і Ватсон, і Крік незаконно привласнили висновки Франклін. Такі звинувачення демонізували тріо, але особливо його, який визначив себе як «найвидатніший демон».

Подяки

Як нагороду за його довгу кар'єру у вивченні ДНК і фактично, що він був одним із співзасновників біофізики, Моріс Вілкінс отримав численні нагороди протягом свого життя:

• 1959: його обрано членом Королівського товариства.
• 1964: обраний членом Європейської організації з молекулярної біології.
• 1960: отримує премію Альберта Ласкера.
• 1962: отримує знаки відзнаки ордена Британської імперії.
• 1962: Нобелівська премія з фізіології та медицини разом з Уотсоном і Кріком.
• 1969-1991: президент Британського товариства соціальної відповідальності за науку.