Crick Francis Harry Compton był jednym z dwóch biologów molekularnych, którzy odkryli tajemnicę struktury genetycznego nośnika informacji, kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA), kładąc w ten sposób podwaliny pod nowoczesną biologię molekularną. Po tym fundamentalnym odkryciu wniósł znaczący wkład w zrozumienie kodu genetycznego i sposobu działania genów, a także w neuronaukę. Dzielił Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny z 1962 r. z Jamesem Watsonem i Maurice Wilkinsem za wyjaśnienie struktury DNA.
Francis Crick: biografia
Starszy z dwóch synów, Francis, urodził się jako syn Harry'ego Cricka i Elizabeth Ann Wilkins 8 czerwca 1916 roku w Northampton w Anglii. Uczył się w miejscowym gimnazjum i od najmłodszych lat zainteresował się eksperymentami, którym często towarzyszyły chemiczne wybuchy. W szkole otrzymał nagrodę za zbieranie polnych kwiatów. Ponadto miał obsesję na punkcie tenisa, ale nie interesował się zbytnio innymi grami i sportami. W wieku 14 lat Francis otrzymał stypendium z Mill Hill School w północnym Londynie. Cztery lata później, w wieku 18 lat, wstąpił do Kolegium Uniwersyteckiego. Kiedy osiągnie pełnoletność, jego rodzice…przeniósł się z Northampton do Mill Hill, co pozwoliło Francisowi mieszkać w domu podczas studiów. Ukończył z wyróżnieniem studia z fizyki.
Po ukończeniu studiów licencjackich Francis Crick pod kierunkiem da Costa Andrade badał lepkość wody pod ciśnieniem iw wysokich temperaturach w University College. W 1940 roku Franciszek otrzymał stanowisko cywilne w Admiralicji, gdzie pracował nad projektowaniem min przeciwokrętowych. Na początku roku Crick poślubił Ruth Doreen Dodd. Ich syn Michael urodził się podczas nalotu na Londyn 25 listopada 1940 r. Pod koniec wojny Franciszek został przydzielony do wywiadu naukowego w kwaterze głównej Admiralicji Brytyjskiej w Whitehall, gdzie zajmował się rozwojem broni.
Na granicy życia i martwego
Zdając sobie sprawę, że będzie potrzebował dodatkowego szkolenia, aby zaspokoić swoje pragnienie prowadzenia podstawowych badań, Crick postanowił popracować nad swoim doktoratem. Według niego fascynowały go dwie dziedziny biologii - granica między rzeczami żywymi i nieożywionymi oraz aktywność mózgu. Crick wybrał to pierwsze, mimo że niewiele wiedział na ten temat. Po wstępnych studiach w University College w 1947 r. zdecydował się na program w laboratorium w Cambridge pod kierunkiem Arthura Hughesa, który miał na celu pracę nad fizycznymi właściwościami cytoplazmy hodowli fibroblastów kurzych.
Dwa lata później Crick dołączył do zespołu Medical Research Council w Cavendish Laboratory. Obejmuje brytyjskich naukowcówMax Perutz i John Kendrew (przyszli laureaci Nagrody Nobla). Francis współpracował z nimi rzekomo w celu zbadania struktury białek, ale w rzeczywistości pracował z Watsonem w celu rozwikłania struktury DNA.
Podwójna helisa
W 1947 Francis Crick rozwiódł się z Doreen, aw 1949 ożenił się z Odile Speed, studentką sztuki, którą poznał, gdy była w marynarce wojennej podczas jego pobytu w Admiralicji. Ich małżeństwo zbiegło się w czasie z rozpoczęciem jego pracy doktorskiej w zakresie dyfrakcji rentgenowskiej białek. Jest to metoda badania struktury krystalicznej cząsteczek, pozwalająca na określenie elementów ich trójwymiarowej struktury.
W 1941 Cavendish Laboratory było kierowane przez Sir Williama Lawrence'a Bragga, który czterdzieści lat wcześniej był pionierem techniki dyfrakcji rentgenowskiej. W 1951 do Cricka dołączył James Watson, odwiedzający Amerykanin, który studiował pod kierunkiem włoskiego lekarza Salvadora Edwarda Lurii i był członkiem grupy fizyków, którzy badali wirusy bakteryjne znane jako bakteriofagi.
Podobnie jak jego koledzy, Watson był zainteresowany rozwikłaniem składu genów i uważał, że rozwikłanie struktury DNA jest najbardziej obiecującym rozwiązaniem. Nieformalne partnerstwo między Crickiem i Watsonem rozwinęło się dzięki podobnym ambicjom i podobnym procesom myślowym. Ich doświadczenia wzajemnie się uzupełniały. Zanim się poznali, Crick wiedział dużo o dyfrakcji promieni rentgenowskich i strukturze białek, podczas gdy Watson miał dużą wiedzę na temat bakteriofagów i genetyki bakterii.
Dane Franklina
Francis Crick i James Watsonznali prace biochemików Maurice'a Wilkinsa i Rosalind Franklin z King's College London, którzy wykorzystywali dyfrakcję promieni rentgenowskich do badania struktury DNA. Crick w szczególności nakłaniał grupę londyńską do zbudowania modeli podobnych do tych wykonanych przez Linusa Paulinga w USA w celu rozwiązania problemu alfa helisy białkowej. Pauling, ojciec koncepcji wiązań chemicznych, wykazał, że białka mają trójwymiarową strukturę i nie są tylko liniowymi łańcuchami aminokwasów.
Wilkins i Franklin, działając niezależnie, woleli bardziej przemyślane eksperymentalne podejście do teoretycznej metody modelowania Paulinga, za którym podążał Francis. Ponieważ grupa w King's College nie odpowiedziała na ich propozycje, Crick i Watson poświęcili część dwuletniego okresu na dyskusję i rozumowanie. Na początku 1953 roku zaczęli budować modele DNA.
Struktura DNA
Korzystając z danych dyfrakcji rentgenowskiej Franklina, metodą prób i błędów, stworzyli model cząsteczki kwasu dezoksyrybonukleinowego, który był zgodny z odkryciami grupy londyńskiej i danymi biochemika Erwina Chargaffa. W 1950 r. ten ostatni wykazał, że względna liczba czterech nukleotydów tworzących DNA podlega pewnym zasadom, z których jedną była zależność ilości adeniny (A) do ilości tyminy (T) oraz ilości guaniny (G) do ilości cytozyny (C). Taka zależność sugeruje parowanie A i T oraz G i C, obalając ideę, że DNA to nic innego jak tetranukleotyd, czyli prosta cząsteczka,składający się ze wszystkich czterech podstaw.
Wiosną i latem 1953 roku Watson i Crick napisali cztery artykuły na temat struktury i przypuszczalnych funkcji kwasu dezoksyrybonukleinowego, z których pierwszy ukazał się 25 kwietnia w czasopiśmie Nature. Publikacji towarzyszyły prace Wilkinsa, Franklina i ich współpracowników, którzy dostarczyli dowodów eksperymentalnych dla modelu. Watson wygrał los i postawił swoje nazwisko na pierwszym miejscu, na zawsze łącząc fundamentalne osiągnięcie naukowe z parą Watson Creek.
Kod genetyczny
W ciągu następnych kilku lat Francis Crick badał związek między DNA a kodem genetycznym. Jego współpraca z Vernonem Ingramem doprowadziła do wykazania w 1956 r. różnicy w składzie hemoglobiny niedokrwistości sierpowatokrwinkowej od normalnego o jeden aminokwas. Badanie dostarczyło dowodów na to, że choroby genetyczne mogą być powiązane z relacją DNA-białko.
Mniej więcej w tym samym czasie południowoafrykański genetyk i biolog molekularny Sydney Brenner dołączył do Cricka w Cavendish Laboratory. Zaczęli zajmować się „problemem kodowania” – ustaleniem, w jaki sposób sekwencja zasad DNA tworzy sekwencję aminokwasów w białku. Praca została po raz pierwszy zaprezentowana w 1957 roku pod tytułem „O syntezie białek”. Crick sformułował w nim podstawowy postulat biologii molekularnej, zgodnie z którym informacje przekazywane białku nie mogą zostać zwrócone. Przewidział mechanizm syntezy białek poprzez przekazywanie informacji z DNA do RNA i z RNA do białka.
InstytutSalk
W 1976 roku, podczas wakacji, Crickowi zaproponowano stałą pracę w Instytucie Badań Biologicznych Salka w La Jolla w Kalifornii. Zgodził się i do końca życia pracował w Instytucie Salka, w tym jako dyrektor. Tutaj Crick zaczął badać funkcjonowanie mózgu, co interesowało go od samego początku jego kariery naukowej. Zajmował się głównie świadomością i próbował podejść do tego problemu poprzez badanie wzroku. Crick opublikował kilka prac spekulacyjnych na temat mechanizmów snów i uwagi, ale, jak pisał w swojej autobiografii, nie przedstawił jeszcze żadnej teorii, która byłaby zarówno nowa, jak i przekonująco wyjaśniająca wiele faktów eksperymentalnych.
Ciekawym epizodem działalności w Instytucie Salka było rozwinięcie jego idei „kierowanej panspermii”. Wraz z Leslie Orgel opublikował książkę, w której sugerował, że mikroby unosiły się w przestrzeni kosmicznej, aby ostatecznie dotrzeć do Ziemi i ją zasiać, i że stało się to w wyniku działań „kogoś”. Tak więc Francis Crick obalił teorię kreacjonizmu, pokazując, jak można przedstawiać idee spekulatywne.
Nagrody dla naukowców
Podczas swojej kariery energicznego teoretyka współczesnej biologii, Francis Crick zbierał, ulepszał i syntetyzował prace eksperymentalne innych oraz wniósł swoje niezwykłe odkrycia do rozwiązania podstawowych problemów nauki. Jego niezwykłe wysiłki, oprócz Nagrody Nobla, przyniosły mu wiele nagród. Należą do nich premiumLasker, Nagroda Charlesa Mayera Francuskiej Akademii Nauk i Medal Copleya Towarzystwa Królewskiego. W 1991 roku został odznaczony Orderem Zasługi.
Creek zmarł 28 lipca 2004 w San Diego w wieku 88 lat. W 2016 roku w północnym Londynie powstał Francis Crick Institute. Budynek o wartości 660 mln funtów stał się największym centrum badań biomedycznych w Europie.
