Wilkins, Maurice

Maurice Wilkins
Maurice Hugh Frederick Wilkins
Fødselsdato 15. december 1916( 1916-12-15 )
Fødselssted Pongaroa , New Zealand
Dødsdato 5. oktober 2004 (87 år)( 2004-10-05 )
Et dødssted Blackheath, London
Land  Storbritanien
Videnskabelig sfære biofysik
Arbejdsplads UC Berkeley
Alma Mater Birmingham University
Cambridge University
Akademisk grad Bachelor of Arts og Ph.D.
videnskabelig rådgiver John Randall
Kendt som opdagelse af DNA-strukturen
Priser og præmier Nobelprisen - 1962 Nobelprisen i fysiologi eller medicin (1962)
Kommandør af det britiske imperiums orden
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Maurice Hugh Frederick Wilkins ( eng.  Maurice Hugh Frederick Wilkins ,  15. december 1916  - 5. oktober 2004 ) - engelsk fysiker og molekylærbiolog , vinder af Nobelprisen i fysiologi eller medicin i 1962 (sammen med James Watson og Francis Crick )" for opdagelser vedrørende nukleinsyrers molekylære struktur og deres betydning for overførsel af information i levende stof”. Han bidrog til områder af videnskabelig viden som phosphorescens , isotopadskillelse , optisk mikroskopi og røntgendiffraktionsanalyse og forbedret radar . Maurice Wilkins er bedst kendt for sit arbejde med DNA -strukturen på King's College London (King's College London).

Fellow of the Royal Society of London (1959) [1] .

Fødsel og grundskole

Wilkins blev født i Pongaroa, New Zealand , hvor hans far, Edgar Henry Wilkins, var læge. Hans familie flyttede dertil fra Dublin, hvor hans morfars og morfædre var henholdsvis rektor for Dublin High School og chef for politistationen. The Wilkins flyttede til Birmingham, England, da Maurice var 6 år gammel. Han gik senere på Wylde Green College og gik derefter på King Edward's School fra 1929 til 1935.

Akademisk karriere, 1936–50

Wilkins gik ind på St. John 's College , Cambridge , i 1935. Han studerede fysik bachelorgrad, bestod med succes Distinction in Science-eksamenen og modtog sin University of Birmingham og udnævnte John Randall til sin stipendiat. Wilkins blev Randalls kandidatstuderende ved University of Birmingham. I 1945 udgav de tre artikler i Proceedings of the Royal Society om phosphorescence og elektronfælder. For disse værker modtog Wilkins sin doktorgrad. [2]

Under Anden Verdenskrig forbedrede Wilkins radargardiner i Birmingham og arbejdede derefter på isotopadskillelse ved " Manhattan Project " ved UC Berkeley (1944-1945). [3]

I mellemtiden blev Randall inviteret til lærestolen for fysik ved University of St. Andrews , Skotland. I 1945 udnævnte han Wilkins til en assistentstilling i afdelingen for biofysik ved University of St. Andrews. Randall var i samtaler med Medical Research Council (MRC) om at etablere et laboratorium til anvendelse af eksperimentelle fysikmetoder til biologiske problemer (at kombinere de to discipliner i biofysik var en ny idé på det tidspunkt). I 1946 blev Randall udnævnt til professor i fysik ved Wheatstone ved King's College London, hvor Institut for Biofysik blev grundlagt af Medical Research Council. Han tog Wilkins med sig som assisterende direktør for afdelingen. Derudover var forskere med erfaring fra både det fysiske og biologiske vidensfelt inviteret. Det var meningen, at den skulle dække så mange videnskabelige metoder som muligt samtidigt for at finde den mest lovende af dem og fokusere på den. Wilkins havde som videnskabsmand med den bredeste erfaring inden for de fysiske videnskaber og assisterende direktør for afdelingen en grundlæggende forståelse af en række projekter ud over dem, der var direkte under hans kontrol, herunder flere typer optisk mikroskopi. [2] King's College modtog midler til at bygge helt nye afdelinger for fysik og teknik, hvis hvælvinger blev ødelagt af bombning under krigen. Biofysikafdelingen, som omfattede flere eksperimentelle og en teoretisk gruppe, flyttede til nye bygninger i begyndelsen af ​​1952. Laboratorierne blev officielt åbnet af Lord Cherwell den 27. juni. Wilkins' Nature - artikel beskriver to afdelinger (fysik og teknik), i overensstemmelse med hans lederrolle på kollegiet. [fire]

Den første fase af arbejdet med DNA, 1948-50

På King's College var Wilkins blandt andet involveret i røntgendiffraktionsanalyse af præparater af fåresæd og DNA opnået fra kalvethymus af den schweiziske videnskabsmand Rudolf Signer. DNA'et fra Signers laboratorium var mere intakt end tidligere opnået. Wilkins opdagede, at det fra en koncentreret opløsning af dette DNA-præparat var muligt at opnå tynde fibre indeholdende højt ordnet DNA, hvilket er nødvendigt for at opnå diffraktionsbilleder. [5] Ved at bruge omhyggeligt oprullede DNA-fibre og holde dem hydrerede , opnåede Wilkins og hans elev Raymond Gosling røntgenbilleder, der viste, at de lange, tynde DNA-molekyler i Signers prøver havde en regelmæssig, krystallinsk-lignende struktur. Gosling sagde senere: "Øjeblikket, hvor ... jeg første gang så disse klare diffraktionstoppe ... der dukkede op på filmen i udviklingsløsningen, var en sand opdagelse, eureka ... Vi indså, at hvis DNA er genetisk materiale, så viste vi at gener kan krystallisere!" [6]

Den indledende fase af arbejdet med røntgendiffraktion på DNA på King's College blev lavet i maj eller juni 1950. Et af røntgenbillederne opnået på dette tidspunkt, demonstreret på en konference i Napoli i 1951, interesserede James Watson [2] og fik ham til at skrive: "Pludselig blev jeg fascineret af kemi... Jeg begyndte at spekulere på, om jeg kunne slutte mig til Wilkins' DNA-arbejde." [6] Samtidig introducerede Wilkins også Francis Crick for vigtigheden af ​​DNA-forskning. Crick rådede ham til at arbejde med proteiner med ordene: "Det ville være godt for dig at finde dig selv et godt protein." [7]

Wilkins vidste, at præcise eksperimenter med oprensede DNA-fibre krævede mere avanceret røntgenudstyr. For at gøre dette købte han et nyt røntgenrør og et mikrokamera. Han foreslog også Randall, at Rosalind Franklin , som snart skulle ansættes til at arbejde på proteinløsninger, sluttede sig til DNA-forskning. [2]

I sommeren 1950 gik Randall med på et treårigt forskningssamarbejde, der kunne bringe Rosalind Franklin til hans laboratorium. Franklin, på den anden side, blev forsinket og afsluttede sit arbejde i Paris. I slutningen af ​​1950 skrev Randall til Franklin og sagde, at hun ikke skulle gå glip af muligheden for at fortsætte arbejdet påbegyndt af Wilkins [2] og for at lave en røntgenundersøgelse af DNA-fibrene opnået af Signer.

Rosalind Franklin på King's College

I begyndelsen af ​​1951 ankom Franklin endelig til King's College. Wilkins var på ferie og deltog ikke i velkomstmødet, hvor Raymond Gosling udfyldte for ham sammen med Alex Stokes. Sidstnævnte skulle skabe en grundlæggende matematisk teori, der forklarer, hvordan den spiralformede struktur bryder røntgenstråler . Ingen i laboratoriet havde arbejdet på DNA i flere måneder på det tidspunkt; et nyt røntgenrør var inaktivt og ventede på Franklin. Hun havde gennemført DNA-eksperimentet på Signers laboratorium, Gosling arbejdede under hende som ph.d.-studerende, og Franklin var sikker på, at hun var ansvarlig for DNA-røntgendiffraktionsprojektet. På den anden side var Wilkins, der vendte tilbage til laboratoriet fra ferie, overbevist om, at Franklin ville samarbejde med ham, og at de ville arbejde sammen om det DNA-projekt, han havde påbegyndt.

Forvirring over den rolle, som Franklin og Wilkins spillede i forsøget på at løse DNA-strukturen, eskalerede senere til anstrengte forhold mellem de to videnskabsmænd. Ansvaret for den opståede situation kan fuldt ud overdrages til Randall. I meddelelsen om udnævnelsen skriver han til Franklin: "Da eksperimentelle fremskridt (i DNA-arbejde) er af interesse for os, vil det være op til dig og Gosling at gøre dette." [2] Randall fortalte dog aldrig Wilkins om sin beslutning om at give Franklin eneautoritet over DNA-projektet, og Wilkins studerede først brevet år efter Franklins død. Han skrev senere: "Min mening er meget klar: Randall tog fejl, da han skrev til Rosalind, at Stokes og jeg ønskede at stoppe vores DNA-arbejde uden vores aftale. Efter. Hvordan Raymond [Gosling] og jeg fik et tydeligt røntgenbillede, jeg ønskede virkelig at fortsætte dette arbejde... Det er ikke let at forstå, "hvad der egentlig skete", når sådan en respekteret videnskabsmand [Randall] opfører sig som Napoleon... [men dette brev] var katastrofalt for hende og for mig". [2]

Anden (1951-52) og tredje fase af arbejdet med DNA (siden 1953)

I november 1951 opnåede Wilkins bevis for, at DNA i celler, såvel som renset DNA, har en spiralformet struktur. [8] Alex Stokes udviklede den grundlæggende matematiske teori om spiralformet diffraktion og foreslog, at Wilkins' røntgendata indikerede den spiralformede struktur af DNA. Wilkins mødtes med Watson og Crick og informerede dem om sine resultater. Sammen med yderligere data, som Watson hørte på en konference på King's College under Franklins foredrag, stimulerede denne information Watson og Crick til at skabe deres første molekylære model af DNA med en fosfatrygrad i midten. Da Franklin så modellen for den foreslåede struktur, var han kritisk over for den og underbyggede hendes uenighed med to af hendes observationer. For det første viste eksperimenterne af J. M. Galland, at CO- og -NH2-grupperne af nitrogenholdige baser ikke kan titreres og sandsynligvis ikke er tilgængelige for reagenser. For det andet viser de krystallografiske data, at de strukturelle enheder af DNA gradvist adskilles, når vand tilsættes, hvilket fører til dannelsen af ​​en gel og derefter en opløsning. Franklin var overbevist om, at den enkleste forklaring på disse fænomener ligger i hydrofiliciteten af ​​den ydre del af molekylet. Crick forsøgte at overbevise Wilkins om at fortsætte med at forsøge at modellere DNA-molekylet, men Wilkins nægtede.

I begyndelsen af ​​1952 begyndte Wilkins en række eksperimenter på blækspruttesæd. "Jeg ... modtog meget klarere billeder end sidste år ... Da jeg tilfældigvis mødte Bragg, viste jeg ham røntgenbilleder, der tydeligt viste overbevisende beviser for den spiralformede struktur af DNA ... Disse billeder af sædprøver inspirerede til yderligere forskning og var af særlig interesse, da sædceller er et levende objekt, ikke DNA isoleret og renset af kemikere." Wilkins var ekstremt interesseret i, om levende eksemplarer producerede meningsfulde diffraktionsmønstre, og hans forskning gav et positivt svar på dette spørgsmål. [2] Han sendte disse scanninger til Francis Crick og James Watson, hvilket fik sidstnævnte til at skrive: "Wilkins ... opnåede exceptionelt fremragende røntgenbilleder" [DNA]. [9] [10] Samtidig indrømmede Wilkins muligheden for en ikke-spiralformet struktur af A-formen af ​​DNA. [elleve]

I løbet af 1952 nægtede Franklin også at deltage i forsøg på at bygge en model og fortsatte med at arbejde på trin-for-trin detaljeret analyse af hendes diffraktionsdata. I foråret samme år fik Franklin tilladelse fra Randall til at overføre sin stilling fra King's College til John Bernals laboratorium , også i London ( Birkbeck College ). Franklin forblev dog på King's College indtil midten af ​​marts 1953. [2]

Linus Pauling offentliggjorde en foreslået struktur, der viste sig at være forkert, da den indeholdt de samme grundlæggende fejl, som Watson og Crick havde lavet et år tidligere. Nogle britiske videnskabsmænd frygtede, at Pauling hurtigt ville løse DNA-strukturen, så snart han indså sin fejl og placere fosfatrygraden i nukleotidkæderne på ydersiden i DNA-modellen. 

Fra marts 1952 fokuserede Franklin på røntgendata for den mindre hydrerede A-form for DNA, mens Wilkins fortsatte med at arbejde på B-formen. Han var i en mindre fordelagtig position, da Franklin havde alle de gode DNA-prøver. Wilkins modtog nye DNA-prøver, men de var ikke så gode som de originale prøver, han modtog i 1950, som Franklin fortsatte med at bruge. De fleste af hans nye resultater blev opnået på biologiske prøver (for eksempel sædceller, hvor procentdelen af ​​DNA er den højeste sammenlignet med andre celler), for hvilke DNA også blev antaget at have en spiralformet struktur. I juli 1952 informerede Franklin ham og Stokes om, at hendes seneste data sår tvivl om A-formens spiralform.

I begyndelsen af ​​1953 besøgte Watson King's College, og Wilkins viste ham en røntgendiffraktion af høj kvalitet af B-form DNA, nu kendt som Photograph 51 , som Franklin modtog i marts 1952. Da Watson og Crick indså, at Pauling arbejdede på DNA og tilbød en model af dets struktur til offentliggørelse, gjorde Watson og Crick endnu et forsøg på at udlede DNA-strukturen. Gennem Max Perutz , hans vejleder, havde Crick adgang til information fra King's College, som inkluderede nyttige oplysninger fra Franklin om egenskaberne ved DNA, som hun udledte fra sine røntgendata. Watson og Crick offentliggjorde deres foreslåede struktur af DNA-dobbelthelixen i en artikel i tidsskriftet Nature den 25. april 1953. I den artikel nævnte Watson og Crick, at de var "inspireret af ... de upublicerede resultater og ideer" fra Wilkins og Franklin. [12]

Cambridge og King's College Laboratories er blevet enige om at rapportere resultaterne af deres relaterede arbejde i de næste tre artikler i samme nummer af tidsskriftet. [12] [13] [14]

Sir Lawrence Bragg , direktør for Cavendish Laboratories , hvor Watson og Crick arbejdede, holdt en præsentation på Guy's Hospital Medical School, London torsdag den 14. maj 1953, hvilket resulterede i en artikel af Ritchie Calder i "News Chronicle, London, fredag ​​den 15. maj 1953 , med titlen Why You Are You. Nærmer sig livets hemmelighed. Nyheden nåede New York Times læsere dagen efter; Victor K. McElheny, der ledte efter materialer til sin biografi om Watson, Watson og DNA: Making the Scientific Revolution, læste et udklip af en seks-siders New York Times-artikel skrevet i London og dateret 16. maj 1953 under overskriften "The shape" af 'livsenheden' i cellen er blevet undersøgt ved hjælp af røntgenstråler." Artiklen udkom i en tidlig revision, men blev derefter klippet for at give plads til nyheder, der syntes vigtigere på det tidspunkt. Nogen tid senere udkom artiklen i The New York Times den 12. juni 1953. University of Cambridges studenteravis Varsity bragte også sin egen korte artikel om opdagelsen lørdag den 30. maj 1953. Braggs officielle meddelelse på Solvay Protein Congress i Belgien (8. april 1953) gik ubemærket hen af ​​pressen.

Den tredje og længste fase af Wilkins' arbejde med DNA-strukturen begyndte i 1953. Wilkins ledede et stort projekt på King's College i London for at analysere, validere og foretage vigtige ændringer af Watson og Cricks DNA-model og for at studere strukturen af ​​RNA. [15] [5]

Personligt liv

Wilkins giftede sig først med en kunststuderende, Ruth, mens han var i Berkeley. De havde en søn. Wilkins giftede sig for anden gang med Patricia Anna Chigi i 1959. Dette ægteskab gav fire børn: Sarah, George, Emily og William.

I årene før Anden Verdenskrig var han medlem af "Anti-War Group of Cambridge Scientists". Wilkins var også medlem af Storbritanniens kommunistiske parti , men forlod det efter den sovjetiske hær invaderede Polen i september 1939. Fra de nyligt offentliggjorte papirer fra de britiske efterretningstjenester blev det kendt, at Wilkins var mistænkt for at lække oplysninger om atomhemmeligheder . [2] Sagen, der blev offentliggjort i august 2010, viser, at overvågningen af ​​Wilkins sluttede i 1953. [16]

"Efter krigen tænkte jeg på, hvad jeg ville gøre næste gang, da jeg var væmmet over de to bomber, der blev kastet over japanske borgere," sagde han i det britiske radioprogram "First Acquaintance" (Encounter) i 1999. [17] 

I 1992 underskrev han Advarslen til menneskeheden [18] .

Wilkins udgav sin selvbiografi The Third Man of the Double Helix i 2003.

Merit anerkendelse

Siden 1959 har han været medlem af Royal Society. I 1960 modtog han Albert Lasker Award fra American Health Association. I 1962 modtog han titlen Commander of the Order of the British Empire. Også i 1962 blev han sammen med Watson og Crick tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medicin for at etablere strukturen af ​​DNA. [19] I sin pristale understregede A. V. Engström fra Karolinska Institutet, at "opdagelsen af ​​den tredimensionelle molekylære struktur af deoxyribonukleinsyre ... er en begivenhed af ekstrem vigtighed, da den gør det muligt at forstå i de mindste detaljer molekylet struktur, der bestemmer de generelle og individuelle egenskaber ved levende materie". [tyve]

Lørdag den 20. oktober 1962 blev nobelprisvinderne af John Kendrew og Max Perutz, samt Wilkins, Watson og Crick satiriseret i en kort sketch på BBC-tv's That Was The Week That was).

I 1969 blev Wilkins stiftende præsident for det engelske samfund for socialt ansvar i videnskaben. 

Derudover blev Wilkins optaget som æresmedlem af American Academy of Arts and Sciences samt American Biochemical Society. 

I 1981 modtog han titlen Distinguished Professor ved King's College London University.

I 2000 åbnede King's College London Franklin-Wilkins Building til ære for Dr. Franklin og professor Wilkins' tjenester til kollegiet.

Inskriptioner på skulpturen af ​​DNA, installeret på grund af Clare College , University of Cambridge, finansieret af Watson:

  1. Baseret på monumentet
    • "Disse kæder slapper af, mens cellen formerer sig. Gener er kodet af sekvensen af ​​baser."
    • "Den dobbelte helix-model er baseret på Rosalind Franklins og Maurice Wilkins' arbejde." 
  2. på spiraler:
    • "DNA-strukturen blev etableret i 1953 af Francis Crick og James Watson, som boede her i Clare."
    • "DNA-molekylet har to spiralformede strenge forbundet af adenin-thymin- eller guanin-cytosin-basepar."

Center for Molecular Biosciences ved University of Auckland blev grundlagt i 2002 og er blevet omdøbt til Maurice Wilkins Center. [21]

Se også

Noter

  1. ↑ Wilkins; Maurice Hugh Frederick (1916 - 2004) // Website for Royal Society of London  (engelsk)
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Wilkins M. The Third Man of the Double Helix: An Autobiography. - Oxford: OUP, 2005. - 314 s. — ISBN 019280667X .
  3. ↑ DNA og socialt ansvar: Maurice Wilkins: En kort  biografi . Hentet 27. november 2015. Arkiveret fra originalen 8. december 2015.
  4. ↑ Engineering, Biophysics and Physics ved King's College, London: New Building  // Nature. - T. 170 , no. 4320 . - S. 261-263 . - doi : 10.1038/170261a0 .
  5. ↑ 1 2 Wilkins MHF Nobelforelæsning: Den molekylære konfiguration af nukleinsyrer  . www.nobelprize.org (11. december 1962). Dato for adgang: 27. november 2015. Arkiveret fra originalen 4. december 2015.
  6. ↑ 1 2 James D. Watson, The Annotated and Illustrated Double Helix p25
  7. ↑ Robert Olby; "Vejen til den dobbelte helix: opdagelse af DNA"; s354
  8. ↑ Horace Freeland Judson. Skabelsens ottende dag: Skaberne af revolutionen i biologi. - Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1996. - ISBN 0-87969-478-5 ..
  9. ↑ Robert Olby; "Vejen til den dobbelte helix: opdagelse af DNA"; s366
  10. ↑ James D. Watson, The Annotated and Illustrated Double Helix p180
  11. ↑ Aaron Klug. Opdagelsen af ​​DNA Double Helix  // Journal of Molecular Biology. - 2004-01-02. - T. 335 , no. 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  (engelsk)  // Nature. — 1953-04-25. — Bd. 171 , udg. 4356 . - s. 737-738 . - doi : 10.1038/171737a0 . Arkiveret fra originalen den 13. november 2015.
  13. ↑ MHF Wilkins, A.R. Stokes, H.R. Wilson. Molecular Structure of Nucleic Acids: Molecular Structure of Deoxypentose Nucleic Acids  (engelsk)  // Nature. — 1953-04-25. — Bd. 171 , udg. 4356 . - S. 738-740 . - doi : 10.1038/171738a0 . Arkiveret fra originalen den 2. september 2015.
  14. ↑ Rosalind E. Franklin, R.G. Gosling. Molekylær konfiguration i natriumthymonukleat  //  Nature. — 1953-04-25. — Bd. 171 , udg. 4356 . - S. 740-741 . - doi : 10.1038/171740a0 . Arkiveret fra originalen den 4. november 2015.
  15. ↑ Arnott, Struther. "Crystallography News: En historisk erindringsbog til ære for Maurice Wilkins 1916-2004"
  16. ↑ Alan Travis, redaktør for indre anliggender. Nobelvindende britisk videnskabsmand anklaget for spionage af MI5, afslører aviser  . vogteren. Hentet 27. november 2015. Arkiveret fra originalen 8. december 2015.
  17. ↑ "En flok gener". Radio National. 4. juli 1999.
  18. ↑ World Scientists' Warning To Humanity  (engelsk)  (link ikke tilgængeligt) . Hentet 10. maj 2019. Arkiveret fra originalen 30. april 2019.
  19. ↑ Nobelprisen i fysiologi eller medicin  1962 . www.nobelprize.org. Hentet 27. november 2015. Arkiveret fra originalen 8. juli 2007.
  20. ↑ Nobelpristagere: Encyclopedia. Om. fra engelsk. — M.: Fremskridt, 1992.
  21. ↑ Vores historie | Maurice Wilkins  Center . www.mauricewilkinscentre.org. Hentet 27. november 2015. Arkiveret fra originalen 8. december 2015.

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Tematiske steder
Ordbøger og encyklopædier
Slægtsforskning og nekropolis