Rosalind Elsie Franklin to błyskotliwa brytyjska chemiczka, której badania rentgenowskie dostarczyły kluczowego wglądu w strukturę kwasu dezoksyrybonukleinowego i potwierdziły ilościowo model Watsona-Cricka. Ustaliła również, że cząsteczki DNA istnieją w więcej niż jednej formie.
Rosalind Franklin: krótka biografia, zdjęcie
Rosalind urodziła się w Londynie 25 lipca 1920 r. jako drugie z pięciorga dzieci prominentnej rodziny anglo-żydowskiej. Jej ojciec, Ellis Franklin, był wspólnikiem w Keyser Bank, jednym z największych rodzinnych przedsiębiorstw (drugim był Routledge i Kegan Paul). On i jego żona Muriel prowadzili działalność charytatywną i społeczną. Rosalind Franklin (zdjęcie w artykule podano poniżej) studiowała w St. Paul's School for Girls, która przygotowywała absolwentki do przyszłej kariery, a nie tylko do małżeństwa. Matematyka i nauki przyrodnicze były dla niej łatwe, podobnie jak języki obce (w końcu biegle władała francuskim, włoskim i niemieckim). W przeciwieństwie do wielu poliglotów nie miała słuchu do muzyki. Gustav Holst, dyrektor muzyczny w St. Paul's School, zauważył kiedyś, że śpiew Rosalind poprawił się niemal do tego stopnia, że jest nastrojony. Rodzina Franklinów często chodziła na piesze wycieczki, a turystyka, obok podróży zagranicznych, stała się jedną z ich życiowych pasji.
Studia w Cambridge
Według jej matki Rosalind przez całe życie wiedziała dokładnie, dokąd się wybiera, aw wieku szesnastu lat wybrała naukę jako swój przedmiot. Nie chcąc kolejnego roku przygotowań do college'u, opuściła szkołę w 1938 r., by uczęszczać do Newnham, jednej z dwóch kobiecych uczelni na Uniwersytecie Cambridge. Jej ojciec nie sprzeciwiał się jej w tym, jak twierdzą niektóre źródła, chociaż mógł ją poprowadzić w bardziej tradycyjny sposób. W Cambridge Franklin specjalizował się w chemii fizycznej. Jej studenckie lata częściowo przypadły na II wojnę światową. Wielu nauczycieli było wówczas zaangażowanych w badania wojskowe. Niektórzy emigranci (np. biochemik Max Perutz) zostali zatrzymani jako cudzoziemcy. W jednym z listów Franklin zauważył, że „praktycznie wszyscy Cavendish zniknęli; biochemia była czytana prawie w całości przez Niemców i nie mogła przetrwać.”
Pomóż frontowi
W 1941 roku Rosalind Franklin otrzymała tytuł licencjata, stypendium na kolejny rok pracy oraz stypendium Departamentu Badań Naukowych i Przemysłowych. Spędziła ten czas w laboratorium Norrish, słynnego pioniera fotochemii. W 1942 roku, gdy wojna jeszcze trwała, Franklin musiała zdecydować, czy powinna zająć się tradycyjnympracy wojskowej lub prowadzenia badań naukowych w dziedzinie związanej z potrzebami wojennymi z perspektywą uzyskania stopnia doktora. Wybrała to drugie i latem rozpoczęła współpracę z nowo utworzonym Brytyjskim Stowarzyszeniem Badawczym Węgla (BCURA).
Rosalind Franklin: biografia naukowca
W ciągu następnych czterech lat Franklin pracował nad wyjaśnieniem mikrostruktury różnych węgli i węgli, aby wyjaśnić, dlaczego niektóre z nich są bardziej przepuszczalne dla wody, gazów i rozpuszczalników, a także jak wpływają na to ciepło i karbonatyzacja. W swoich badaniach wykazała, że pory węgla na poziomie molekularnym mają cienkie zwężenia, które zwiększają się wraz z ogrzewaniem i zmieniają się w zależności od zawartości węgla. Działają jak „sita molekularne”, konsekwentnie blokując przenikanie substancji, w zależności od wielkości cząsteczki. Rosalind Franklin jako pierwsza zidentyfikowała i zmierzyła te mikrostruktury. Jej fundamentalna praca umożliwiła klasyfikację węgli i przewidywanie ich wydajności z dużą dokładnością. Współpraca Franklin z BCURA zapewniła jej doktorat. Doktoryzowała się w Cambridge w 1945 roku i napisała pięć artykułów naukowych.
Przeprowadzka do Francji
Po wojnie Rosalind Franklin zaczęła szukać innej pracy. Dostała stanowisko w paryskim laboratorium Jacques'a Meringa. Tutaj nauczyła się analizować węgiel za pomocą analizy dyfrakcji rentgenowskiej, a także zapoznała się ztechnika. Jej praca szczegółowo opisująca strukturę węgli grafityzujących i niegrafityzujących pomogła stworzyć podstawę do opracowania włókien węglowych i nowych materiałów wysokotemperaturowych i przyniosła jej międzynarodową sławę wśród chemików zajmujących się węglem. Cieszyła się kolegialną kulturą zawodową Laboratorium Centralnego i nawiązała tam wiele znajomości.
Powrót do Anglii
Chociaż była bardzo szczęśliwa we Francji, w 1949 Rosalind Franklin zaczęła szukać pracy w swojej ojczyźnie. Jej przyjaciel Charles Colson, chemik teoretyczny, zasugerował, aby spróbowała „technik dyfrakcji rentgenowskiej” dla dużych cząsteczek biologicznych. W 1950 roku otrzymała trzyletnie stypendium Turnera i Newella do pracy na Wydziale Biofizyki Johna Randalla w King's College London. Randall planował, że Franklin założy dział krystalografii i zajmie się analizą białek. Jednak za sugestią zastępcy kierownika laboratorium Maurice'a Wilkinsa Randall poprosił ją o wykonanie badań DNA. Wilkins właśnie rozpoczął pracę nad dyfrakcją promieni rentgenowskich niektórych niezwykle dobrych próbek cząsteczek kodu genetycznego. Spodziewał się, że on i Franklin będą współpracować, ale nigdy jej o tym nie powiedział.
Zrzut DNA
Tylko ona i student Raymond Gosling prowadzili badania nad kwasem dezoksyrybonukleinowym. Jej związek z Wilkinsem był nękany przez nieporozumienia (i prawdopodobnie niezadowolenie Franklina z kultury uniwersyteckiej). Rosalind, pracując z Goslingiem, otrzymywała coraz więcej wyrazistościZdjęcia rentgenowskie DNA i szybko odkryły, że formy mokre i suche dawały zupełnie inne obrazy. Mokra forma wykazywała strukturę spiralną z fosforanami łańcucha rybozy na zewnątrz. Jej matematyczna analiza suchej dyfrakcji nie wykazała jednak takiej struktury i spędziła ponad rok na próbach rozwiązania różnic. Na początku 1953 doszła do wniosku, że obie formy mają dwie spirale.
Zapomniani zwycięzcy
Tymczasem w Cavendish Laboratory w Cambridge Francis Crick i James Watson pracowali nad teoretycznym modelem DNA. Nie będąc w bliskim kontakcie z Franklin, w styczniu 1953 r. wyciągnęli ważne wnioski na temat struktury kwasu dezoksyrybonukleinowego z jednego z prześwietleń, które pokazał im Wilkins, a także ze streszczeń jej niepublikowanych prac przedłożonych Radzie ds. Badań Medycznych. Watson i Crick nie powiedzieli jej, że widzieli jej materiał, ani nie przyznali jej zaangażowania w ich pracę, kiedy opublikowali swój słynny raport w kwietniu. Crick przyznał później, że wiosną 1953 roku Franklin był o rzut kamieniem od zrozumienia prawidłowej struktury DNA.
Badania wirusowe
Do tego czasu Franklin zorganizowała przeniesienie jej stypendium do laboratorium Bernal Crystallography Laboratory w Berkbeck College, gdzie zwróciła uwagę na strukturę wirusów roślinnych (w szczególności mozaikę tytoniową). Rosalind wykonała ich precyzyjne zdjęcia rentgenowskie, współpracując z zespołem naukowców, w skład którego wchodził przyszły laureat Nagrody Nobla Aaron Klug. Jąanaliza wzorów dyfrakcyjnych wykazała m.in., że materiał genetyczny (RNA) wirusa był osadzony w jego wewnętrznej ochronnej otoczce białkowej. Prace te obejmowały współpracę z wieloma badaczami, zwłaszcza z USA. Franklin odbył dwie dłuższe podróże w 1954 i 1956 i zbudował sieć kontaktów w całym kraju, w tym z Robleyem Williamsem, Barrym Commonerem i Wendellem Stanleyem. Jej doświadczenie w tej dziedzinie zostało docenione przez Royal Institute w 1956 roku, kiedy jego dyrektor poprosił ją o zbudowanie modeli w skali wirusów w kształcie pręcików i kulistych na Światowe Targi Nauki w 1958 roku w Brukseli.
Choroba, śmierć i dziedzictwo
Jesienią 1956 roku u Franklina zdiagnozowano raka jajnika. W ciągu następnych 18 miesięcy przeszła operacje i inne zabiegi. Przeszła kilka okresów remisji, podczas których kontynuowała pracę w swoim laboratorium i szukała funduszy na swoją grupę badawczą. Rosalind Franklin, Zapomniana Pani DNA, zmarła w Londynie 16 kwietnia 1958 r.
W ciągu swojej 16-letniej kariery opublikowała 19 artykułów naukowych na temat węgla i węgla, 5 na temat DNA i 21 na temat wirusów. W ostatnich latach otrzymała wiele zaproszeń do przemawiania na konferencjach na całym świecie. Jest prawdopodobne, że praca nad wirusami może w końcu przynieść zasłużoną nagrodę i profesjonalne uznanie Rosalind Franklin, której choroba i śmierć temu zapobiegły.
Rola w odkryciu struktury DNA
Dokonania naukowe Franklina zarówno w zakresie chemii węgla, jak i badania struktury wirusów były znaczące. Jej współcześni rozpoznali to za jej życia i po jej śmierci. Ale to jej rola w odkrywaniu struktury DNA przyciągnęła najwięcej uwagi opinii publicznej. Crick, Watson i Wilkins otrzymali w 1962 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za pracę nad strukturą kwasu dezoksyrybonukleinowego. Nikt wtedy nie pamiętał Rosalind.
Jej praca nad DNA mogłaby nie pozostać niezauważona, gdyby Watson nie wyśmiewał jej w swoich wspomnieniach z 1968 roku, Podwójna spirala. Tam przedstawił „ciekawe fakty” dotyczące Rosalind Franklin, portretowanej pod imieniem Rosie. Opisał ją jako niegrzeczną, bezczelną kobietę „bluestocking”, która zazdrośnie strzegła swoich danych przed kolegami, nawet jeśli nie potrafiła ich zinterpretować. Jego książka okazała się bardzo popularna, chociaż wielu w niej przedstawionych, w tym Crick, Wilkins i Linus Pauling, nie podobało się takiemu traktowaniu, podobnie jak większość recenzentów.
W 1975 roku przyjaciółka Rosalind, Ann Sayre, opublikowała biografię zawierającą gniewne obalanie oświadczeń Watsona, a rola Franklina w odkryciu struktury DNA stała się bardziej znana. Liczne artykuły i filmy dokumentalne próbowały ocenić stopień jej zaangażowania w „wyścig podwójnej helisy”, często przedstawiając ją jako feministyczną męczennicę, pozbawioną nagrody Nobla przez mizoginistycznych kolegów i jej przedwczesną śmierć. Jednak jej druga biografka, Brenda Maddox, zauważyła, że jest to również karykatura, co jest niesprawiedliweukrywa samą Rosalind Franklin, wkład w naukę wybitnego chemika i jej błyskotliwą karierę naukową.
