Wilkins, Maurice

Maurice Wilkins
Maurice Hugh Frederick Wilkins
Datum narození 15. prosince 1916( 1916-12-15 )
Místo narození Pongaroa , Nový Zéland
Datum úmrtí 5. října 2004 (87 let)( 2004-10-05 )
Místo smrti Blackheath, Londýn
Země  Velká Británie
Vědecká sféra biofyzika
Místo výkonu práce UC Berkeley
Alma mater Birminghamská univerzita
Cambridgeská univerzita
Akademický titul Bakalář umění a Ph.D.
vědecký poradce John Randall
Známý jako objev struktury DNA
Ocenění a ceny Nobelova cena - 1962 Nobelova cena za fyziologii a medicínu (1962)
Velitel Řádu britského impéria
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Maurice Hugh Frederick Wilkins ( eng.  Maurice Hugh Frederick Wilkins ,  15. prosince 1916  – 5. října 2004 ) – anglický fyzik a molekulární biolog , nositel Nobelovy ceny za fyziologii a medicínu v roce 1962 (spolu s Jamesem Watsonem a Francisem Crickem ) “ za objevy týkající se molekulární struktury nukleových kyselin a jejich významu pro přenos informací v živé hmotě“. Přispěl k takovým oblastem vědeckého poznání, jako je fosforescence , separace izotopů , optická mikroskopie a rentgenová difrakční analýza a zdokonalený radar . Maurice Wilkins je známý především svou prací o struktuře DNA na King's College London (King's College London).

Člen Královské společnosti v Londýně (1959) [1] .

Porod a základní vzdělání

Wilkins se narodil v Pongaroa, Nový Zéland , kde jeho otec, Edgar Henry Wilkins, byl lékař. Jeho rodina se tam přestěhovala z Dublinu, kde byli jeho dědečkové z otcovy strany a z matčiny strany řediteli střední školy v Dublinu a náčelníkem policejní stanice. Wilkins se přestěhovali do Birminghamu v Anglii, když bylo Mauriceovi 6 let. Později navštěvoval Wylde Green College, poté navštěvoval King Edward's School od roku 1929 do roku 1935.

Akademická kariéra, 1936–50

Wilkins vstoupil na St. John 's College v Cambridge v roce 1935. Studoval fyziku bakalářský titul, úspěšně složil zkoušku Distinction in Science a získal univerzitě v Birminghamu a jmenoval Johna Randalla svým kolegou. Wilkins se stal Randallovým postgraduálním studentem na University of Birmingham. V roce 1945 publikovali tři články v Proceedings of the Royal Society on Phosphorescence and Electron Traps. Za tyto práce získal Wilkins doktorát. [2]

Během 2. světové války Wilkins vylepšil radarové závěsy v Birminghamu a poté pracoval na separaci izotopů v „ Projektu Manhattan “ na UC Berkeley (1944-1945). [3]

Mezitím byl Randall pozván na katedru fyziky na University of St. Andrews ve Skotsku. V roce 1945 jmenoval Wilkinse do pozice asistenta na katedře biofyziky na University of St. Andrews. Randall jednal s Radou pro lékařský výzkum (MRC) o zřízení laboratoře pro aplikaci metod experimentální fyziky na biologické problémy (spojení těchto dvou disciplín do biofyziky byla v té době nová myšlenka). V roce 1946 byl Randall jmenován profesorem fyziky na Wheatstone na King's College v Londýně, kde bylo Ústavem biofyziky založeno Radou pro lékařský výzkum. Přivedl s sebou Wilkinse jako asistenta ředitele oddělení. Kromě toho byli pozváni výzkumní pracovníci se zkušenostmi ve fyzikální i biologické oblasti znalostí. Měla pokrýt současně co nejvíce vědeckých metod, aby bylo možné najít tu nejslibnější z nich a zaměřit se na ni. Wilkins jako vědec s nejširšími zkušenostmi ve fyzikálních vědách a asistent ředitele katedry měl základní znalosti o řadě projektů mimo ty, které přímo řídil, včetně několika typů optické mikroskopie. [2] King's College získala finance na vybudování zbrusu nových kateder fyziky a inženýrství, jejichž trezory byly zničeny bombardováním během války. Biofyzikální oddělení, které zahrnovalo několik experimentálních a jednu teoretickou skupinu, se počátkem roku 1952 přestěhovalo do nových budov. Laboratoře byly oficiálně otevřeny lordem Cherwellem 27. června. Článek Wilkins' Nature popisuje dvě oddělení (fyzika a inženýrství), což je v souladu s jeho vedoucí rolí na vysoké škole. [čtyři]

První etapa práce s DNA, 1948-50

Na King's College se Wilkins mimo jiné zabýval rentgenovou difrakční analýzou preparátů ovčích spermií a DNA získaných z telecího brzlíku švýcarským vědcem Rudolfem Signerem. DNA ze Signerovy laboratoře byla neporušenější, než byla dříve získána. Wilkins objevil, že z koncentrovaného roztoku tohoto preparátu DNA je možné získat tenká vlákna obsahující vysoce uspořádanou DNA, která je nezbytná pro získání difrakčních snímků. [5] Wilkins a jeho student Raymond Gosling pomocí pečlivě svinutých vláken DNA a jejich udržování v hydrataci získali rentgenové paprsky, které ukázaly, že dlouhé tenké molekuly DNA v Signerových vzorcích mají pravidelnou, krystalickou strukturu. Gosling později řekl: „Okamžik, kdy... jsem poprvé viděl tyto jasné difrakční vrcholy... objevující se na filmu ve vyvíjecím roztoku, byl skutečný objev, heuréka... Uvědomili jsme si, že pokud je DNA genetickým materiálem, pak jsme ukázali že geny mohou krystalizovat!" [6]

Počáteční fáze práce s rentgenovou difrakcí na DNA na King's College byla provedena v květnu nebo červnu 1950. Jeden z rentgenových snímků získaných v této době, demonstrovaný na konferenci v Neapoli v roce 1951, zaujal Jamese Watsona [2]. a podnítil ho, aby napsal: "Najednou jsem byl fascinován chemií... Začal jsem přemýšlet, jestli bych se mohl připojit k Wilkinsově práci s DNA." [6] Ve stejné době Wilkins také seznámil Francise Cricka s významem výzkumu DNA. Crick mu poradil, aby pracoval s proteiny se slovy: "Bylo by pro tebe dobré najít si dobrý protein." [7]

Wilkins věděl, že přesné experimentování s purifikovanými vlákny DNA vyžaduje pokročilejší rentgenové zařízení. K tomu si pořídil novou rentgenku a mikrokameru. Také navrhl Randallovi, aby se Rosalind Franklinová , která měla být brzy najata, aby pracovala na proteinových řešeních, připojila k výzkumu DNA. [2]

V létě 1950 Randall souhlasil s tříletou výzkumnou spoluprací, která mohla přivést Rosalind Franklinovou do jeho laboratoře. Franklinová se naopak opozdila, dokončila svou práci v Paříži. Na konci roku 1950 Randall napsala Franklinové, že by si neměla nechat ujít příležitost pokračovat v práci započaté Wilkinsem [2] a provést rentgenovou studii vláken DNA získaných Signerem.

Rosalind Franklin na King's College

Na začátku roku 1951 Franklin konečně dorazil na King's College. Wilkins byl na dovolené a nezúčastnil se uvítacího setkání, kde ho zastupoval Raymond Gosling spolu s Alexem Stokesem. Ten měl vytvořit základní matematickou teorii, která vysvětluje, jak spirálová struktura láme rentgenové záření . Nikdo v laboratoři v té době měsíce nepracoval na DNA; nová rentgenová trubice nečinně čekala na Franklina. Dokončila experiment DNA v Signerově laboratoři, Gosling pod ní pracoval jako doktorand a Franklin si byl jistý, že má na starosti projekt rentgenové difrakce DNA. Na druhou stranu, Wilkins, který se vrátil do laboratoře z dovolené, byl přesvědčen, že Franklin s ním bude spolupracovat a že budou spolupracovat na projektu DNA, který začal.

Zmatek ohledně role, kterou sehráli Franklin a Wilkins ve snaze vyřešit strukturu DNA, později přerostl v napjaté vztahy mezi oběma vědci. Odpovědnost za vzniklou situaci může být plně svěřena Randallovi. V oznámení o jmenování Franklinovi píše: "Protože nás zajímá experimentální pokrok (v práci s DNA), bude na vás a Goslingovi, abyste to udělali." [2] Randall však nikdy neřekl Wilkinsovi o svém rozhodnutí dát Franklinovi výhradní autoritu nad projektem DNA a Wilkins dopis studoval až roky po Franklinově smrti. Později napsal: „Můj názor je velmi jasný: Randall se mýlil, když napsal Rosalind, že Stokes a já jsme chtěli bez našeho souhlasu zastavit naši práci na DNA. Po. Jak jsme s Raymondem [Goslingem] získali čistý rentgen, opravdu jsem chtěl v této práci pokračovat… Není snadné pochopit, „co se skutečně stalo“, když se tak uznávaný vědec [Randall] chová jako Napoleon… [ale tento dopis] byl katastrofální pro ni i pro mě“. [2]

Druhá (1951-52) a třetí etapa práce s DNA (od roku 1953)

V listopadu 1951 získal Wilkins důkaz, že DNA v buňkách, stejně jako purifikovaná DNA, má spirálovitou strukturu. [8] Alex Stokes vyvinul základní matematickou teorii šroubovicové difrakce a navrhl, že Wilkinsova rentgenová data naznačovala šroubovicovou strukturu DNA. Wilkins se setkal s Watsonem a Crickem a informoval je o svých zjištěních. Spolu s dalšími údaji, které Watson slyšel na konferenci v King's College během Franklinovy ​​přednášky, tyto informace stimulovaly Watsona a Cricka k vytvoření jejich prvního molekulárního modelu DNA s fosfátovou páteří uprostřed. Když Franklin viděl model navrhované struktury, byl k němu kritický a zdůvodnil svůj nesouhlas dvěma ze svých postřehů. Za prvé, experimenty J. M. Gallanda ukázaly, že skupiny CO- a -NH2 dusíkatých bází nelze titrovat a pravděpodobně nejsou dostupné pro činidla. Za druhé, krystalografická data ukazují, že strukturní jednotky DNA se po přidání vody postupně oddělují, což vede k vytvoření gelu a poté roztoku. Franklin byl přesvědčen, že nejjednodušší vysvětlení těchto jevů spočívá v hydrofilitě vnější části molekuly. Crick se pokusil přesvědčit Wilkinse, aby pokračoval ve snaze modelovat molekulu DNA, ale Wilkins odmítl.

Začátkem roku 1952 Wilkins zahájil sérii experimentů na spermatu sépie. "Dostal jsem mnohem jasnější snímky než minulý rok... Když jsem se náhodou setkal s Braggem, ukázal jsem mu rentgenové snímky, které jasně ukázaly přesvědčivé důkazy o šroubovicové struktuře DNA... Tyto snímky vzorků spermií inspirovaly další výzkum a byly obzvláště zajímavé, protože spermie je živý objekt, nikoli DNA izolovaná a čištěná chemiky.“ Wilkins se extrémně zajímal o to, zda živé vzorky produkují smysluplné difrakční obrazce, a jeho výzkum dal na tuto otázku kladnou odpověď. [2] Tyto skeny poslal Francisi Crickovi a Jamesi Watsonovi, což je přimělo napsat: „Wilkins... získal výjimečně vynikající rentgenové paprsky“ [DNA]. [9] [10] Wilkins zároveň připustil možnost nehelikální struktury A-formy DNA. [jedenáct]

Během roku 1952 se Franklin také odmítla zúčastnit pokusů o sestavení modelu a pokračovala v práci na podrobné analýze jejích difrakčních dat krok za krokem. Na jaře téhož roku Franklin obdržela povolení od Randalla přenést svou pozici z King's College do laboratoře Johna Bernala , rovněž v Londýně ( Birkbeck College ). Nicméně, Franklin zůstal na King's College až do poloviny března 1953. [2]

Linus Pauling zveřejnil navrhovanou strukturu, která se ukázala jako nesprávná, protože obsahovala stejné základní chyby, kterých se Watson a Crick dopustili o rok dříve. Někteří britští vědci se obávali, že Pauling rychle vyřeší strukturu DNA, jakmile si uvědomí svou chybu, a umístí fosfátovou páteř nukleotidových řetězců na vnější stranu modelu DNA. 

Od března 1952 se Franklin zaměřil na rentgenová data pro méně hydratovanou A formu DNA, zatímco Wilkins pokračoval v práci na B formě. Byl v méně výhodné pozici, protože Franklin měl všechny dobré vzorky DNA. Wilkins obdržel nové vzorky DNA, ale nebyly tak dobré jako původní vzorky, které obdržel v roce 1950 a které Franklin nadále používal. Většina jeho nových výsledků byla získána na biologických vzorcích (například spermie, ve kterých je procento DNA nejvyšší ve srovnání s jinými buňkami), u nichž se také předpokládalo, že DNA má spirálovitou strukturu. V červenci 1952 Franklin informoval jeho a Stokese, že její nejnovější údaje zpochybňují spirální povahu tvaru A.

Počátkem roku 1953 Watson navštívil King's College a Wilkins mu ukázal vysoce kvalitní rentgenovou difrakci B-formy DNA, nyní známou jako Photograph 51 , kterou Franklin obdržel v březnu 1952. Watson a Crick si uvědomili, že Pauling pracuje na DNA a nabídl model její struktury k publikaci, a učinili další pokus o odvození struktury DNA. Prostřednictvím Maxe Perutze , jeho nadřízeného, ​​měl Crick přístup k informacím z King's College, které zahrnovaly užitečné informace od Franklin o vlastnostech DNA, které odvodila ze svých rentgenových dat. Watson a Crick publikovali svou navrhovanou strukturu dvojité šroubovice DNA v článku v časopise Nature dne 25. dubna 1953. V tomto článku Watson a Crick zmínili, že byli „inspirováni ... nepublikovanými výsledky a nápady“ Wilkinse. a Franklin. [12]

Laboratoře Cambridge a King's College Laboratories se dohodly, že výsledky své související práce podají v následujících třech článcích ve stejném čísle časopisu. [12] [13] [14]

Sir Lawrence Bragg , ředitel Cavendish Laboratories , kde Watson a Crick pracovali, přednesl prezentaci na Guy's Hospital Medical School v Londýně ve čtvrtek 14. května 1953, jejímž výsledkem byl článek Ritchieho Caldera v „News Chronicle, London, pátek 15. května 1953 , s názvem Proč jsi. Přiblížit se k tajemství života. Zpráva se ke čtenářům New York Times dostala druhý den; Victor K. McElheny, hledající materiály pro svou biografii Watsona, Watsona a DNA: Making the Scientific Revolution, si přečetl výstřižek z šestistránkového článku New York Times napsaného v Londýně a datovaného 16. května 1953 pod nadpisem „The shape "životní jednotky" v buňce byla studována pomocí rentgenového záření." Článek se objevil v rané revizi, ale poté byl oříznut, aby se uvolnil prostor pro zprávy, které se v té době zdály důležitější. O něco později se článek objevil v The New York Times 12. června 1953. Studentské noviny University of Cambridge Varsity také vydaly svůj vlastní krátký článek o objevu v sobotu 30. května 1953. Braggovo oficiální oznámení na Solvay Protein Congress v Belgii (8. dubna 1953) zůstal tiskem bez povšimnutí.

Třetí a nejdelší fáze Wilkinsovy práce na struktuře DNA začala v roce 1953. Wilkins vedl velký projekt na King's College v Londýně s cílem analyzovat, ověřit a provést důležité změny Watsonova a Crickova modelu DNA a studovat strukturu RNA. [15] [5]

Osobní život

Wilkins se poprvé oženil se studentkou umění Ruth, když byl v Berkeley. Měli syna. Wilkins se podruhé oženil s Patricií Annou Chigi v roce 1959. Z tohoto manželství vzešly čtyři děti: Sarah, George, Emily a William.

V letech před druhou světovou válkou byl členem „Anti-War Group of Cambridge Scientists“. Wilkins byl také členem Komunistické strany Velké Británie , ale opustil ji poté, co sovětská armáda napadla Polsko v září 1939. Z nedávno zveřejněných dokumentů britských tajných služeb vyšlo najevo, že Wilkins byl podezřelý z úniku informací o atomových tajemstvích. . [2] Případ zveřejněný v srpnu 2010 ukazuje, že sledování Wilkinse skončilo v roce 1953. [16]

„Po válce jsem přemýšlel o tom, co budu dělat dál, protože jsem byl znechucen dvěma bombami svrženými na japonské občany,“ řekl v roce 1999 v britském rozhlasovém pořadu „First Acquaintance“ (Encounter). [17] 

V roce 1992 podepsal Varování lidstvu [18] .

Wilkins vydal svou autobiografii The Third Man of the Double Helix v roce 2003.

Uznání zásluh

Od roku 1959 je členem Královské společnosti. V roce 1960 obdržel cenu Alberta Laskera od American Health Association. V roce 1962 obdržel titul velitele Řádu britského impéria. V roce 1962 mu byla spolu s Watsonem a Crickem udělena Nobelova cena za fyziologii a medicínu za vytvoření struktury DNA. [19] A. V. Engström z Karolinska Institute ve své řeči o ocenění zdůraznil, že „objev trojrozměrné molekulární struktury deoxyribonukleové kyseliny … je událost mimořádného významu, protože umožňuje porozumět do nejmenších detailů molekulární struktura, která určuje obecné a individuální vlastnosti živé hmoty“. [dvacet]

V sobotu 20. října 1962 byly v krátkém skeči na televizi BBC That Was The Week That was satirizovány výhry Nobelovy ceny od Johna Kendrewa a Maxe Perutze, stejně jako Wilkinse, Watsona a Cricka).

V roce 1969 se Wilkins stal zakládajícím prezidentem Anglické společnosti pro společenskou odpovědnost ve vědě. 

Kromě toho byl Wilkins přijat jako čestný člen Americké akademie umění a věd a také Americké biochemické společnosti. 

V roce 1981 získal titul význačného profesora na King's College London University.

V roce 2000 otevřela King's College London budovu Franklin-Wilkins Building na počest služeb Dr. Franklina a profesora Wilkinse pro vysokou školu.

Nápisy na soše DNA, instalované na půdě Clare College , University of Cambridge, financované Watsonem:

  1. Na základě pomníku
    • "Tyto řetězce se uvolňují, když se buňka reprodukuje." Geny jsou kódovány sekvencí bází."
    • "Model dvojité šroubovice je založen na práci Rosalind Franklinové a Maurice Wilkinse." 
  2. na spirálách:
    • "Struktura DNA byla založena v roce 1953 Francisem Crickem a Jamesem Watsonem, kteří žili zde v Clare."
    • "Molekula DNA má dvě spirálová vlákna spojená páry bází adenin-thymin nebo guanin-cytosin."

Centrum pro molekulární biologické vědy na University of Auckland , založené v roce 2002, bylo přejmenováno na Centrum Maurice Wilkinse. [21]

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Wilkins; Maurice Hugh Frederick (1916 - 2004) // Webové stránky Royal Society of London  (anglicky)
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Wilkins M. Třetí muž dvojité šroubovice: Autobiografie. - Oxford: OUP, 2005. - 314 s. — ISBN 019280667X .
  3. ↑ DNA a společenská odpovědnost: Maurice Wilkins: Stručný  životopis . Získáno 27. listopadu 2015. Archivováno z originálu 8. prosince 2015.
  4. ↑ Inženýrství, biofyzika a fyzika na King's College, Londýn: Nová budova  // Příroda. - T. 170 , č.p. 4320 . - S. 261-263 . - doi : 10.1038/170261a0 .
  5. ↑ 1 2 Wilkins MHF Nobelova přednáška: Molekulární konfigurace nukleových kyselin  . www.nobelprize.org (11. prosince 1962). Datum přístupu: 27. listopadu 2015. Archivováno z originálu 4. prosince 2015.
  6. ↑ 1 2 James D. Watson, Komentovaná a ilustrovaná dvojitá šroubovice p25
  7. ↑ Robert Olby; „Cesta k dvojité šroubovici: Objev DNA“; p354
  8. ↑ Horace Freeland Judson. Osmý den stvoření: Tvůrci revoluce v biologii. - Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1996. - ISBN 0-87969-478-5 ..
  9. ↑ Robert Olby; „Cesta k dvojité šroubovici: Objev DNA“; p366
  10. ↑ James D. Watson, Anotovaná a ilustrovaná dvojitá šroubovice p180
  11. ↑ Aaron Klug. Objev dvojité šroubovice DNA  // Journal of Molecular Biology. - 2004-01-02. - T. 335 , č.p. 1 . - S. 3-26 . - doi : 10.1016/j.jmb.2003.11.015 .
  12. ↑ 1 2 J. D. Watson, F. H. C. Crick. Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid  (anglicky)  // Nature. — 1953-04-25. — Sv. 171 , iss. 4356 . - str. 737-738 . - doi : 10.1038/171737a0 . Archivováno z originálu 13. listopadu 2015.
  13. ↑ MHF Wilkins, A. R. Stokes, H. R. Wilson. Molecular Structure of Nucleic Acids: Molecular Structure of Deoxypentose Nucleic Acids  (anglicky)  // Nature. — 1953-04-25. — Sv. 171 , iss. 4356 . - str. 738-740 . - doi : 10.1038/171738a0 . Archivováno z originálu 2. září 2015.
  14. ↑ Rosalind E. Franklin, R.G. Gosling. Molekulární konfigurace v thymonukleátu sodného  //  Nature. — 1953-04-25. — Sv. 171 , iss. 4356 . - str. 740-741 . - doi : 10.1038/171740a0 . Archivováno z originálu 4. listopadu 2015.
  15. ↑ Arnott, Struther. „Crystallography News: Historická monografie na počest Maurice Wilkinse 1916-2004“
  16. ↑ Alan Travis, redaktor pro vnitřní záležitosti. Nositel Nobelovy ceny britský vědec obviněný MI5 ze špionáže , odhalují noviny  . opatrovník. Získáno 27. listopadu 2015. Archivováno z originálu 8. prosince 2015.
  17. ↑ "Spousta genů". Radio National. 4. července 1999.
  18. ↑ World Scientists' Warning To Humanity  (anglicky)  (odkaz není dostupný) . Staženo 10. 5. 2019. Archivováno z originálu 30. 4. 2019.
  19. ↑ Nobelova cena za fyziologii a medicínu  1962 . www.nobelprize.org. Získáno 27. listopadu 2015. Archivováno z originálu 8. července 2007.
  20. ↑ Laureáti Nobelovy ceny: Encyklopedie. Za. z angličtiny. — M.: Progress, 1992.
  21. ↑ Naše historie |  Centrum Maurice Wilkinse . www.mauricewilkinscentre.org. Získáno 27. listopadu 2015. Archivováno z originálu 8. prosince 2015.

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky
Slovníky a encyklopedie
Genealogie a nekropole