Wilkins, Maurice

Maurice Wilkins
Maurice Hugh Frederick Wilkins
Születési dátum 1916. december 15( 1916-12-15 )
Születési hely Pongaroa , Új-Zéland
Halál dátuma 2004. október 5. (87 évesen)( 2004-10-05 )
A halál helye Blackheath, London
Ország  Nagy-Britannia
Tudományos szféra biofizika
Munkavégzés helye UC Berkeley
alma Mater Birmingham Egyetem
Cambridge Egyetem
Akadémiai fokozat Bachelor of Arts és Ph.D.
tudományos tanácsadója John Randall
Ismert, mint a DNS szerkezetének felfedezése
Díjak és díjak Nobel-díj - 1962 Fiziológiai és orvosi Nobel-díj (1962)
A Brit Birodalom Rendjének parancsnoka
 Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

Maurice Hugh Frederick Wilkins ( eng.  Maurice Hugh Frederick Wilkins1916. december 15.  – 2004. október 5. ) - angol fizikus és molekuláris biológus , 1962 -ben fiziológiai és orvosi Nobel-díjas (együtt Francis Crick Watson ) a nukleinsavak molekuláris szerkezetével és az élő anyagban való információátadásban betöltött jelentőségükkel kapcsolatos felfedezésekért”. Hozzájárult a tudományos ismeretek olyan területein , mint a foszforeszcencia , az izotópszétválasztás , az optikai mikroszkópia és a röntgendiffrakciós elemzés , valamint a radar fejlesztése . Maurice Wilkins leginkább a londoni King's College-ban (King's College London) végzett DNS szerkezetével kapcsolatos munkájáról ismert .

A Royal Society of London tagja (1959) [1] .

Születés és alapfokú oktatás

Wilkins az új-zélandi Pongaroában született , ahol apja, Edgar Henry Wilkins orvos volt. Családja Dublinból költözött oda, ahol apai és anyai nagyapja a dublini középiskola igazgatója és a rendőrőrs főnöke volt. Wilkinék az angliai Birminghambe költöztek, amikor Maurice 6 éves volt. Később a Wylde Green College-ba, majd 1929 és 1935 között a King Edward's Schoolba járt.

Tudományos pályafutás, 1936–50

Wilkins 1935-ben lépett be a cambridge -i St. John 's College - ba. Fizikát tanult , sikeresen letette a Distinction in Science vizsgát, és a Birminghami Egyetemen diplomázott, és John Randallt nevezte ki munkatársának. Wilkins Randall végzős hallgatója lett a Birminghami Egyetemen. 1945-ben három tanulmányt publikáltak a Proceedings of the Royal Society on Phosphorescence and Electron Traps című folyóiratban. Ezekért a munkákért Wilkins doktorált. [2]

A második világháború alatt Wilkins a radarfüggönyöket fejlesztette Birminghamben, majd az UC Berkeley -i „ Manhattan Project ” -ben (1944-1945) izotópleválasztáson dolgozott. [3]

Időközben Randallt meghívták a skóciai St. Andrews Egyetem fizika tanszékére. 1945-ben kinevezte Wilkinst a St. Andrews-i Egyetem biofizikai tanszékére asszisztensnek. Randall tárgyalásokat folytatott az Orvostudományi Kutatási Tanáccsal (MRC), hogy létrehozzanak egy laboratóriumot a kísérleti fizikai módszerek biológiai problémákra való alkalmazására (a két tudományág biofizikával való összekapcsolása akkoriban újszerű ötlet volt). 1946-ban Randallt kinevezték fizikaprofesszornak a Wheatstone-ban a londoni King's College-ban, ahol a Biofizikai Tanszéket az Orvosi Kutatási Tanács alapította. Wilkinst hozta magával az osztály igazgatóhelyetteseként. Emellett meghívást kaptak mind a fizikai, mind a biológiai ismeretek területén tapasztalt kutatók. A lehető legtöbb tudományos módszert kellett volna egyszerre lefedni, hogy megtalálják közülük a legígéretesebbet, és arra összpontosítsanak. Wilkins, mint a legszélesebb körű fizikai tudományokban szerzett tapasztalattal rendelkező tudós és az osztály igazgatóhelyettese, alapvető ismeretekkel rendelkezett a közvetlenül az ő irányítása alá tartozó projekteken kívül számos projektről, beleértve az optikai mikroszkópiát is. [2] A King's College finanszírozást kapott vadonatúj fizikai és mérnöki tanszékek felépítésére, amelyek boltozatait a háború alatt bombázások tönkretették. A több kísérleti és egy elméleti csoportot magában foglaló biofizikai tanszék 1952 elején új épületekbe költözött. Lord Cherwell június 27-én nyitotta meg hivatalosan a laboratóriumokat. Wilkins Nature cikke két tanszéket (fizika és mérnöki) ír le, összhangban a főiskolán betöltött vezető szerepével. [négy]

A DNS-sel végzett munka első szakasza, 1948-50

A King's College-ban Wilkins többek között Rudolf Signer svájci tudós által a borjúcsecsemőmirigyből származó juhsperma és DNS-preparátumok röntgendiffrakciós elemzésében vett részt . A Signer laboratóriumából származó DNS sértetlenebb volt, mint korábban. Wilkins felfedezte, hogy ennek a DNS-készítménynek a koncentrált oldatából vékony rostokat lehet előállítani, amelyek erősen rendezett DNS-t tartalmaznak, ami szükséges a diffrakciós képek készítéséhez. [5] Wilkins és tanítványa, Raymond Gosling gondosan felcsavart DNS-szálak felhasználásával és hidratáltságával röntgenfelvételeket készítettek, amelyek kimutatták, hogy a Signer mintáiban lévő hosszú, vékony DNS-molekulák szabályos, kristályszerű szerkezetűek. Gosling később így nyilatkozott: "A pillanat, amikor... először láttam ezeket a tiszta diffrakciós csúcsokat... a filmen megjelenni az előhívó oldatban, igazi felfedezés volt, a eureka... Rájöttünk, hogy ha a DNS genetikai anyag, akkor megmutattuk hogy a gének kikristályosodhatnak!" [6]

A DNS-en végzett röntgendiffrakciós munka kezdeti szakaszát 1950 májusában vagy júniusában végezték a King's College-ban. Az egyik ekkor készült röntgenfelvétel, amelyet egy 1951-es nápolyi konferencián mutattak be, felkeltette James Watson érdeklődését [2]. és arra késztette, hogy írja: "Hirtelen lenyűgözött a kémia... Elkezdtem azon tűnődni, hogy csatlakozhatnék-e Wilkins DNS-munkájához." [6] Ugyanakkor Wilkins bemutatta Francis Cricket a DNS-kutatás fontosságával is. Crick a következő szavakkal tanácsolta neki, hogy fehérjékkel dolgozzon: "Jó lenne, ha találnál magadnak egy jó fehérjét." [7]

Wilkins tudta, hogy a tisztított DNS-szálakkal végzett precíz kísérletezéshez fejlettebb röntgenberendezésre van szükség. Ehhez vásárolt egy új röntgencsövet és egy mikrokamerát. Azt is javasolta Randallnak, hogy Rosalind Franklint , akit hamarosan felvesznek fehérjeoldatokkal foglalkozni, csatlakozzon a DNS-kutatáshoz. [2]

1950 nyarán Randall beleegyezett egy hároméves kutatási együttműködésbe, amely Rosalind Franklint a laboratóriumába hozhatja. Franklin viszont késett, Párizsban fejezte be munkáját. 1950 végén Randall írt Franklinnek, mondván, hogy ne hagyja ki a lehetőséget, hogy folytassa a Wilkins [2] által megkezdett munkát, és röntgenvizsgálatot végezzen a Signer által megszerzett DNS-szálakról.

Rosalind Franklin a King's College-ban

1951 elején Franklin végre megérkezett a King's College-ba. Wilkins szabadságon volt, és nem vett részt az üdvözlő találkozón, ahol Raymond Gosling és Alex Stokes foglalta el helyette. Ez utóbbi egy alapvető matematikai elmélet létrehozása volt, amely megmagyarázza, hogy a spirális szerkezet hogyan töri meg a röntgensugarakat . Akkoriban hónapok óta senki sem dolgozott a DNS-en a laborban; egy új röntgencső tétlenül várta Franklint. Befejezte a DNS-kísérletet Signer laboratóriumában, Gosling alatt dolgozott doktoranduszként, és Franklin biztos volt benne, hogy ő a felelős a DNS-röntgen-diffrakciós projektért. Másrészt Wilkins, aki a vakációból visszatért a laborba, abban bízott, hogy Franklin együttműködni fog vele, és együtt fognak dolgozni az általa megkezdett DNS-projekten.

A Franklin és Wilkins által a DNS szerkezetének felderítésében játszott szerep miatti zűrzavar később feszült viszonyba fajult a két tudós között. A kialakult helyzetért a felelősség teljes mértékben Randallra hárítható. A kinevezési bejelentésben a következőket írja Franklinnek: "Mivel a kísérleti haladás (a DNS-munka területén) érdekel minket, ezt Ön és Gosling fogja megtenni." [2] Randall azonban soha nem mondta el Wilkinsnek azon döntését, hogy Franklinnek kizárólagos hatáskört biztosít a DNS-projekt felett, és Wilkins csak évekkel Franklin halála után tanulmányozta a levelet. Később ezt írta: „Véleményem nagyon egyértelmű: Randall tévedett, amikor azt írta Rosalindnak, hogy Stokes és én le akartuk állítani a DNS-munkánkat, a megállapodásunk nélkül. Után. Hogy Raymond [Gosling] és én tiszta röntgenfelvételt kaptunk, nagyon szerettem volna folytatni ezt a munkát… Nem könnyű megérteni, „mi történt valójában”, amikor egy ilyen tekintélyes tudós [Randall] úgy viselkedik, mint Napóleon… [de ez a levél] katasztrofális neki és nekem is." [2]

A DNS-sel végzett munka második (1951-52) és harmadik szakasza (1953 óta)

1951 novemberében Wilkins bizonyítékot szerzett arra vonatkozóan, hogy a sejtekben lévő DNS, valamint a tisztított DNS spirális szerkezetű. [8] Alex Stokes kidolgozta a spirális diffrakció alapvető matematikai elméletét, és azt javasolta, hogy Wilkins röntgenadatai a DNS helikális szerkezetére utalnak. Wilkins találkozott Watsonnal és Crickkel, és tájékoztatta őket eredményeiről. Azokkal a további adatokkal együtt, amelyeket Watson hallott a King's College-ban egy konferencián, Franklin előadása során, ez az információ arra ösztönözte Watsont és Cricket, hogy megalkossák első molekuláris DNS-modelljüket foszfát gerinccel a közepén. A javasolt szerkezet modelljét látva Franklin bírálta azt, és alátámasztotta, hogy nem ért egyet két észrevételével. Először is, J. M. Galland kísérletei kimutatták, hogy a nitrogéntartalmú bázisok CO- és -NH2-csoportjai nem titrálhatók , és valószínűleg nem állnak rendelkezésre reagensek számára. Másodszor, a krisztallográfiai adatok azt mutatják, hogy a DNS szerkezeti egységei víz hozzáadásával fokozatosan szétválnak, ami gél , majd oldat képződéséhez vezet. Franklin meg volt győződve arról, hogy ezeknek a jelenségeknek a legegyszerűbb magyarázata a molekula külső részének hidrofilitásában rejlik . Crick megpróbálta meggyőzni Wilkinst, hogy folytassa a DNS-molekula modellezését, de Wilkins visszautasította.

1952 elején Wilkins kísérletsorozatba kezdett tintahal spermájával. „Én… sokkal tisztább képeket kaptam, mint tavaly… Amikor véletlenül találkoztam Bragggel, olyan röntgenfelvételeket mutattam neki, amelyek egyértelműen meggyőző bizonyítékot mutattak a DNS spirális szerkezetére vonatkozóan… Ezek a spermiummintákról készült képek további kutatásokat inspiráltak, és különösen érdekesek voltak, mivel a spermiumok élő tárgy, nem pedig vegyészek által izolált és megtisztított DNS." Wilkinst rendkívül érdekelte, hogy az élő példányok jelentős diffrakciós mintázatot hoznak-e létre, és kutatása pozitív választ adott erre a kérdésre. [2] Ezeket a felvételeket elküldte Francis Cricknek és James Watsonnak, ami arra késztette őket, hogy ezt írják: "Wilkins ... kivételesen kiváló röntgensugarakat kapott" [DNS]. [9] [10] Ugyanakkor Wilkins elismerte a DNS A-formájának nem-helikális szerkezetének lehetőségét. [tizenegy]

1952-ben Franklin szintén megtagadta, hogy részt vegyen a modellépítési kísérletekben, és tovább dolgozott diffrakciós adatainak lépésről lépésre történő részletes elemzésén. Ugyanezen év tavaszán Franklin engedélyt kapott Randalltól, hogy áthelyezze pozícióját a King's College-ból a szintén londoni John Bernal laboratóriumába ( Birkbeck College ). Franklin azonban 1953. március közepéig a King's College-ban maradt. [2]

Linus Pauling közzétett egy javasolt szerkezetet, amely helytelennek bizonyult, mivel ugyanazokat az alapvető hibákat tartalmazta, amelyeket Watson és Crick egy évvel korábban. Egyes brit tudósok attól tartottak, hogy Pauling gyorsan megoldja a DNS szerkezetét, amint rájön hibájára, és a DNS-modellben kívülre helyezi a nukleotidláncok foszfátvázát. 

1952 márciusától Franklin a kevésbé hidratált A DNS-formára vonatkozó röntgenadatokra összpontosított, míg Wilkins továbbra is a B-formán dolgozott. Kevésbé előnyös helyzetben volt, mivel Franklinnek minden jó DNS-mintája volt. Wilkins új DNS-mintákat kapott, de azok nem voltak olyan jók, mint az 1950-ben kapott eredeti minták, amelyeket Franklin továbbra is használt. A legtöbb új eredményeit biológiai mintákon (például hímivarsejteken, amelyekben a legmagasabb a DNS százalékos aránya más sejtekhez képest) szerezték, amelyeknél szintén spirális szerkezetű DNS-t feltételeztek. 1952 júliusában Franklin tájékoztatta őt és Stokest, hogy legújabb adatai megkérdőjelezik az A-alak spirális jellegét.

1953 elején Watson ellátogatott a King's College-ba, és Wilkins megmutatta neki a B-alakú DNS kiváló minőségű röntgendiffrakcióját, amely ma Photograph 51 néven ismert, és amelyet Franklin 1952 márciusában kapott meg. Watson és Crick felismerve, hogy Pauling a DNS-en dolgozik, és felkínálta annak szerkezetének modelljét publikálásra, újabb kísérletet tett a DNS szerkezetének kikövetkeztetésére. Max Perutzon , a felettesén keresztül Crick hozzáférhetett a King's College-ból származó információkhoz, amelyek Franklintől származó hasznos információkat tartalmaztak a DNS tulajdonságairól, amelyekre a lány röntgenadataiból következtetett. Watson és Crick a Nature folyóiratban 1953. április 25-én publikálta a DNS kettős spirál szerkezetét. Ebben a cikkben Watson és Crick megemlítette, hogy "Wilkins... nem publikált eredményei és ötletei ihlették őket" és Franklin. [12]

A Cambridge és a King's College Laboratories megállapodtak abban, hogy a folyóirat következő három cikkében beszámolnak a kapcsolódó munkájuk eredményéről. [12] [13] [14]

Sir Lawrence Bragg , a Cavendish Laboratories igazgatója , ahol Watson és Crick dolgozott, előadást tartott a londoni Guy's Hospital Medical Schoolban 1953. május 14-én, csütörtökön, aminek eredményeként Ritchie Calder cikket írt a News Chronicle, London, 1953. május 15. pénteken. , melynek címe: Miért vagy te. Az élet titkának megközelítése. A hír másnap eljutott a New York Times olvasóihoz; Victor K. McElheny Watson, Watson és DNA: Making the Scientific Revolution című életrajzához anyagokat keresve elolvasta a New York Times 1953. május 16-án Londonban írt hatoldalas cikkének kivágását „Az alakzat” címmel. A sejtben lévő „életegység” mennyiségét röntgensugarak segítségével tanulmányozták." A cikk korai átdolgozásban jelent meg, de aztán kivágták, hogy helyet adjon az akkoriban fontosabbnak tűnő híreknek. Nem sokkal később a cikk megjelent a The New York Timesban, 1953. június 12-én. A Cambridge-i Egyetem diáklapja, a Varsity szintén megjelentette saját rövid cikkét a felfedezésről 1953. május 30-án, szombaton. Bragg hivatalos bejelentése a Solvay Protein Congressen Belgiumban (1953. április 8.) a sajtó észrevétlen maradt.

Wilkinsnek a DNS szerkezetével kapcsolatos munkájának harmadik és leghosszabb szakasza 1953-ban kezdődött. Wilkins egy nagy projektet vezetett a londoni King's College-ban, amelynek célja Watson és Crick DNS-modelljének elemzése, validálása és fontos változtatások végrehajtása, valamint az RNS szerkezetének tanulmányozása volt. [15] [5]

Személyes élet

Wilkins először feleségül ment egy művésztanítványhoz, Ruthhoz, amikor a Berkeley-ben volt. Volt egy fiuk. Wilkins 1959-ben férjhez ment másodszor Patricia Anna Chigihez. Ebből a házasságból négy gyermek született: Sarah, George, Emily és William.

A második világháború előtti években a "Cambridge-i Tudósok Háborúellenes Csoportjának" tagja volt. Wilkins a Nagy-Britannia Kommunista Pártjának is tagja volt , de kilépett belőle, miután a szovjet hadsereg 1939 szeptemberében megszállta Lengyelországot. A brit titkosszolgálatok nemrégiben megjelent irataiból kiderült, hogy Wilkinst azzal gyanúsítják, hogy atomtitkokkal kapcsolatos információkat szivárogtatott ki. . [2] A 2010 augusztusában közzétett eset azt mutatja, hogy Wilkins megfigyelése 1953-ban véget ért. [16]

„A háború után azon gondolkodtam, hogy mit csináljak ezután, mivel undorodtam a japán állampolgárokra dobott két bombától” – mondta a „First Acquaintance” (Találkozás) című brit rádióműsorban 1999-ben. [17] 

1992-ben aláírta a Warning to Humanity -t [18] .

Wilkins 2003-ban publikálta önéletrajzát, a The Third Man of the Double Helix-et.

Érdemek elismerése

1959 óta a Royal Society tagja. 1960-ban Albert Lasker-díjat kapott az Amerikai Egészségügyi Szövetségtől. 1962-ben megkapta a Brit Birodalom Rendjének parancsnoka címet. Szintén 1962-ben Watsonnal és Crickkel együtt megkapta a fiziológiai és orvosi Nobel-díjat a DNS szerkezetének megállapításáért. [19] Díjbeszédében A. V. Engström, a Karolinska Institute munkatársa hangsúlyozta, hogy „a dezoxiribonukleinsav háromdimenziós molekulaszerkezetének felfedezése… rendkívüli jelentőségű esemény, mivel lehetővé teszi a molekula legapróbb részleteiben történő megértését. szerkezet, amely meghatározza az élő anyag általános és egyéni jellemzőit". [húsz]

1962. október 20-án, szombaton John Kendrew és Max Perutz, valamint Wilkins, Watson és Crick Nobel-díját egy rövid szkeccsben gúnyolták le a BBC televízió That Was The Week That volt című műsorában.

1969-ben Wilkins az English Society for Social Responsibility in Science alapító elnöke lett. 

Ezenkívül Wilkinst felvették az Amerikai Művészeti és Tudományos Akadémia, valamint az Amerikai Biokémiai Társaság tiszteletbeli tagjává. 

1981-ben kitüntetett professzor címet kapott a King's College London Egyetemen.

2000-ben a londoni King's College megnyitotta a Franklin-Wilkins épületet Dr. Franklin és Wilkins professzor főiskolai szolgálatai tiszteletére.

Feliratok a Watson által finanszírozott, a Cambridge-i Egyetem Clare College területén található DNS-szoboron:

  1. Az emlékmű alapján
    • „Ezek a láncok feloldódnak, ahogy a sejt szaporodik. A géneket a bázisok sorozata kódolja."
    • "A kettős hélix modell Rosalind Franklin és Maurice Wilkins munkáin alapul." 
  2. spirálokon:
    • "A DNS szerkezetét Francis Crick és James Watson hozták létre 1953-ban, akik itt éltek Clare-ban."
    • "A DNS-molekulának két spirális szála van, amelyeket adenin-timin vagy guanin-citozin bázispárok kapcsolnak össze."

A 2002-ben alapított Aucklandi Egyetem Molekuláris Biotudományi Központját átnevezték Maurice Wilkins Központra. [21]

Lásd még

Jegyzetek

  1. Wilkins; Maurice Hugh Frederick (1916 - 2004) // A Londoni Királyi Társaság honlapja  (angol)
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Wilkins M. A kettős hélix harmadik embere: Önéletrajz. - Oxford: OUP, 2005. - 314 p. — ISBN 019280667X .
  3. DNS és társadalmi felelősség: Maurice Wilkins: Egy rövid  életrajz . Letöltve: 2015. november 27. Az eredetiből archiválva : 2015. december 8..
  4. Műszaki, biofizika és fizika a londoni King's College-ban: Új épület  // Természet. - T. 170 , sz. 4320 . - S. 261-263 . - doi : 10.1038/170261a0 .
  5. ↑ 1 2 Wilkins MHF Nobel-előadás: A nukleinsavak  molekuláris konfigurációja . www.nobelprize.org (1962. december 11.). Hozzáférés időpontja: 2015. november 27. Az eredetiből archiválva : 2015. december 4.
  6. ↑ 1 2 James D. Watson, The Annotated and Illustrated Double Helix p25
  7. Robert Olby; "The Path to The Double Helix: Discovery of DNA"; p354
  8. Horace Freeland Judson. A teremtés nyolcadik napja: A biológia forradalmának alkotói. - Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1996. - ISBN 0-87969-478-5 ..
  9. Robert Olby; "The Path to The Double Helix: Discovery of DNA"; p366
  10. James D. Watson, The Annotated and Illustrated Double Helix p180
  11. Aaron Klug. A DNS kettős hélix felfedezése  // Journal of Molecular Biology. - 2004-01-02. - T. 335 , sz. 1 . - S. 3-26 . - doi : 10.1016/j.jmb.2003.11.015 .
  12. ↑ 1 2 J. D. Watson, F.H.C. Crick. Nukleinsavak molekuláris szerkezete: A dezoxiribóz nukleinsav szerkezete  (angol)  // Természet. — 1953-04-25. — Vol. 171 , iss. 4356 . - P. 737-738 . - doi : 10.1038/171737a0 . Az eredetiből archiválva : 2015. november 13.
  13. MHF Wilkins, A. R. Stokes, H. R. Wilson. Nukleinsavak molekuláris szerkezete: Dezoxipentóz nukleinsavak molekuláris szerkezete  (angol)  // Természet. — 1953-04-25. — Vol. 171 , iss. 4356 . - P. 738-740 . - doi : 10.1038/171738a0 . Archiválva az eredetiből 2015. szeptember 2-án.
  14. Rosalind E. Franklin, R. G. Gosling. Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate  //  Természet. — 1953-04-25. — Vol. 171 , iss. 4356 . - P. 740-741 . - doi : 10.1038/171740a0 . Az eredetiből archiválva: 2015. november 4.
  15. Arnott, Struther. "Crystallography News: Történelmi emlékirat Maurice Wilkins tiszteletére 1916-2004"
  16. Alan Travis, belügyi szerkesztő. A Nobel-díjas brit tudóst kémkedéssel vádolja az MI5 – derül ki a lapokból  . az őrző. Letöltve: 2015. november 27. Az eredetiből archiválva : 2015. december 8..
  17. "Egy csomó gén". Nemzeti Rádió. 1999. július 4.
  18. World Scientists' Warning To Humanity  (angol)  (a hivatkozás nem elérhető) . Letöltve: 2019. május 10. Az eredetiből archiválva : 2019. április 30.
  19. Az élettani és orvosi Nobel-díj 1962  . www.nobelprize.org. Letöltve: 2015. november 27. Az eredetiből archiválva : 2007. július 8..
  20. Nobel-díjasok: Enciklopédia. Per. angolról. — M.: Haladás, 1992.
  21. Történetünk | Maurice Wilkins  Központ . www.mauricewilkinscentre.org. Letöltve: 2015. november 27. Az eredetiből archiválva : 2015. december 8..

Linkek