Maurice Wilkins — DNS atklājumi, rentgenkristalogrāfija un Nobela prēmija

Maurice Wilkins — DNS atklājumu pionieris: rentgenkristalogrāfija, Kingas koledža un 1962. gada Nobela prēmija par DNS divkāršās spirāles atklāšanu.

Maurice Hugh Frederick Wilkins CBE FRS (1916. gada 15. decembris - 2004. gada 5. oktobris) bija Jaunzēlandē dzimis angļu fiziķis un molekulārais biologs. Viņa darbs savienoja fizikas metodes ar bioloģijas problēmām un ievērojami ietekmēja molekulārās bioloģijas attīstību 20. gadsimtā.

Agrīnās dzīves un karjera

Vilkinss dzimis Jaunzēlandē ģimenē no Dublinas. Sešu gadu vecumā viņš pārcēlās uz Birmingemu. Agrīnie studiju gadi un intereses bija saistītas ar fiziku un instrumentu izstrādi, kas vēlāk atspoguļojās viņa darbā pie bīstamu problēmu risināšanas, piemēram, gaismas mikroskopijas un rentgenkristalogrāfijas metodēm.

Zinātniskie pētījumi un ieguldījums

Viņa pētījumi veicināja izpratni par fosforescenci, izotopu atdalīšanu, gaismas mikroskopiju un rentgena kristalogrāfiju. Šo metožu apvienošana ļāva precīzāk analizēt molekulārās struktūras un to īpašības. Rentgenkristalogrāfija īpaši nozīmīgi izmantoja rentgenstaru difrakcijas datus, kas sniedz informāciju par atomu izvietojumu molekulās.

Otrā pasaules kara laikā viņš strādāja pie radaru izstrādes un bija viens no Manhetenas projekta dalībniekiem. Kara gados uzkrātās praktiskās pieredzes dēļ pēc kara Vilkinss turpināja darbu pie ļoti precīzām fizikas metodēm, kuras pielietoja arī bioloģiskos pētījumos.

Darbs pie DNS un Kinga koledža

Viņš ir vislabāk pazīstams ar savu darbu Londonas Karaliskajā koledžā par DNS struktūru. Vilkinss bija Kings koledžas Biofizikas nodaļas direktora palīgs un bija atbildīgs par DNS struktūras pētījumiem. 1950. gadā Vilkinss un viņa aspirants Reimonds Goslings (Raymond Gosling) ieguva pirmos DNS rentgenstaru difrakcijas attēlus, kas bija pirmais solis pretī molekulas formas noteikšanai.

Viņš iepazīstināja Frānsisu Krīku ar DNS nozīmi un pieņēma darbā Rozalindu Franklinu uz trim gadiem. Franklina panāca progresu kristalogrāfijā un sagatavoja dažas labākas struktūras fotogrāfijas, kas vēlāk bija nozīmīgas modeļa izstrādē. Tika publicēti gan viņas, gan citu pētnieku dati, un visi šie rezultāti kopā veidoja pamatu molekulārās struktūras atklāšanai.

DNS dubultspirāle un starptautiskā atzīšana

1953. gadā Vatsons apmeklēja Kingu, un Kriks iepazinās ar progresa ziņojumu. Šajā ziņojumā bija iekļauta noderīga Franklinas informācija par DNS īpašībām, ko viņa bija atvasinājusi no rentgena staru difrakcijas datiem. Tāpat parādījās īpaši skaidras difrakcijas fotogrāfijas (bieži minētā tā saucamā "fotogrāfija 51"), kas deva svarīgas norādes par molekulas ģeometriju.

Vatsons un Kriks 1953. gada aprīlī žurnālā Nature publicēja savu ierosināto DNS divkāršās spirāles struktūru. Šajā rakstā Vatsons un Kriks atzina, ka viņus "stimulēja.... Vilkinsa un Franklina nepublicētie rezultāti un idejas". Viņu modelis — divkārša spirāle ar specifisku bāžu pārīšanos — skaidri izskaidroja, kā ģenētiskā informācija var tikt kodēta un precīzi nodota šūnu dalīšanās laikā.

Nobela prēmija un diskusijas par ieguldījumu

Par šo darbu viņam, Frānsisam Krikam un Džeimsam Vatsonam 1962. gadā tika piešķirta Nobela prēmija fizioloģijā vai medicīnā "par atklājumiem attiecībā uz nukleīnskābju molekulāro struktūru un tās nozīmi informācijas pārnesē dzīvā organismā". Šis apbalvojums atzina teorētisko modeli un empīrisko datus, kas tam ļāva rasties.

Šajā laikā Franklins jau bija saslimis ar olnīcu vēzi. Viņa nomira 1958. gadā, un tas izskaidro, kāpēc viņa netika iekļauta 1962. gada Nobela prēmijā (Nobela komitejas noteikumi neļauj piešķirt prēmiju pēc personas nāves). Pastāv plašs strīds un diskusijas par viņas un Vilkinss relatīvo ieguldījumu, par datu apmaiņu un par pētniecības ētiku šajā periodā. Vēstures analīze un atmiņas no laika liecina, ka atklājums bija vairāku pētnieku kopdarbs, kurā svarīga bija gan teorētiskā iztēle, gan precīzie rentgena dati.

Mantojums un nozīme

• Zinātniskā ietekme: Atklājums par DNS struktūru ir pamats mūsdienu molekulārā biologijā, ģenētikā un biotehnoloģijā — no DNS replikācijas izpratnes līdz ogas diagnostikai un ģenētiskajām tehnoloģijām.
• Metodoloģija: Wilkinss parādīja, cik svarīgas var būt starpdisciplināras metodes — fizikas instrumenti un analītika, kuras pielieto bioloģiskos jautājumos.
• Publiskā diskusija: Viņa dzīvesstāsts un loma DNS atklāšanā izraisīja diskusijas par autorību, datu pieejamību un pētniecības ētiku, kas turpina interesēt gan vēsturniekus, gan zinātniekus.

Vilkinss palika ievērojama figūra molekulārās bioloģijas vēsturē līdz pat savam nāves brīdim, un viņa darbs joprojām tiek pieminēts kā būtisks solis ceļā uz mūsdienu ģenētikas attīstību. Viņa nekrologā un atmiņās par šo periodu sniegta plaša informācija par šeit minētajiem tematiem.

Jautājumi un atbildes

J: Kāda bija Maurisa Vilkinsa tautība?

J: Kad viņš pārcēlās uz Birmingemu?

J: Kādos pētījumos viņš piedalījās?

J: Ar ko Mauris Vilkinss ir vislabāk pazīstams?

J: Kam kopā ar Mauricu Vilkinsu 1962. gadā tika piešķirta Nobela prēmija fizioloģijā vai medicīnā?

J: Kas iepazīstināja Frānsisu Kriku ar DNS nozīmi?

Jautājums: Kāpēc 1962. gada Nobela prēmijā netika iekļauta Rozalinda Franklina?

Meklēt pēc burta