Francis Creek. Creek Francis Harry Compton
Engleski molekularni biolog Francis Harry Compton Crick rođen je u Northamptonu, kao najstariji od dva sina Harry Compton Cricka, bogatog proizvođača cipela, i Ane Elizabeth (Wilkins) Crick. Nakon što je djetinjstvo proveo u Northamptonu, pohađao je srednju školu. Tokom ekonomske krize koja je uslijedila nakon Prvog svjetskog rata, komercijalni poslovi porodice su propali, a Crickovi roditelji su se preselili u London. Kao učenik u školi Mill Hill, Crick je pokazao veliko interesovanje za fiziku, hemiju i matematiku. Godine 1934. upisao je Univerzitetski koledž u Londonu da studira fiziku i diplomirao tri godine kasnije sa diplomom diplomiranih nauka. Završavajući svoje obrazovanje na Univerzitetskom koledžu, Crick je razmatrao viskoznost vode na visokim temperaturama; ovaj rad je prekinut 1939. izbijanjem Drugog svjetskog rata.
Tokom ratnih godina, Creek je bio angažiran na stvaranju mina u istraživačkom laboratoriju Ministarstva mornarice Velike Britanije. Dvije godine nakon završetka rata nastavio je raditi u ovom ministarstvu i tada je pročitao čuvenu knjigu Erwina Schrödingera Šta je život? Physical Aspects of the Living Cell” („Šta je život? The Physical Aspects of the Living Cell”), objavljen 1944. U knjizi Schrodinger postavlja pitanje: „Kako se mogu objasniti prostorno-vremenski događaji koji se dešavaju u živom organizmu? sa pozicije fizika i hemija?
Ideje predstavljene u knjizi toliko su uticale na Cricka da je on, nameravajući da studira fiziku čestica, prešao na biologiju. Uz podršku Archibalda W. Hilla, Crick je dobio stipendiju Vijeća za medicinska istraživanja i 1947. počeo je raditi u Strangeway Laboratory u Cambridgeu. Ovdje je proučavao biologiju, organsku hemiju i tehnike difrakcije rendgenskih zraka koje se koriste za određivanje prostorne strukture molekula. Njegovo znanje o biologiji značajno se proširilo nakon što se 1949. preselio u Cavendish laboratoriju u Kembridžu, jedan od svjetskih centara molekularne biologije.
Pod vodstvom Maxa Perutza, Crick je istraživao molekularnu strukturu proteina, u vezi s čime je razvio interes za genetski kod za slijed aminokiselina u proteinskim molekulima. Oko 20 esencijalnih aminokiselina služe kao monomerne jedinice od kojih su izgrađeni svi proteini. Proučavajući ono što je definirao kao "granicu između živog i neživog", Crick je pokušao pronaći kemijsku osnovu genetike, koja bi, kako je sugerirao, mogla biti položena u deoksiribonukleinskoj kiselini (DNK).
Genetika kao nauka nastala je 1866. godine kada je Gregor Mendel formulisao stav da "elementi", kasnije nazvani geni, određuju nasljeđivanje fizičkih svojstava. Tri godine kasnije, švicarski biohemičar Friedrich Miescher otkrio je nukleinsku kiselinu i pokazao da se ona nalazi u ćelijskom jezgru. Na pragu novog veka, naučnici su otkrili da se geni nalaze u hromozomima, strukturnim elementima ćelijskog jezgra. U prvoj polovini XX veka. biohemičari su utvrdili hemijsku prirodu nukleinskih kiselina, a 40-ih godina 20. istraživači su otkrili da se geni formiraju iz jedne od ovih kiselina, DNK. Dokazano je da geni, odnosno DNK, usmjeravaju biosintezu (ili formiranje) ćelijskih proteina zvanih enzimi i tako kontroliraju biohemijske procese u ćeliji.
Kada je Crick počeo raditi na svojoj doktorskoj disertaciji na Cambridgeu, već se znalo da se nukleinske kiseline sastoje od DNK i RNK (ribonukleinska kiselina), od kojih je svaka formirana od molekula monosaharidne grupe pentoza (deoksiriboza ili riboza), fosfata i četiri azotne baze - adenin, timin, gvanin i citozin (RNA sadrži uracil umjesto timina). Erwin Chargaff sa Univerziteta Kolumbija je 1950. godine pokazao da DNK sadrži jednake količine ovih azotnih baza. Maurice H.F. Wilkins i njegova kolegica Rosalind Franklin sa King's College London proveli su studije difrakcije rendgenskih zraka molekula DNK i zaključili da DNK ima oblik dvostruke spirale, koja podsjeća na spiralno stepenište.
Godine 1951. dvadesettrogodišnji američki biolog James D. Watson pozvao je Cricka da radi u Cavendish laboratoriji. Nakon toga su uspostavili bliske kreativne kontakte. Na osnovu ranog istraživanja Chargaffa, Wilkinsa i Franklina, Crick i Watson su krenuli u utvrđivanje hemijske strukture DNK. U roku od dvije godine razvili su prostornu strukturu molekule DNK konstruirajući njen model od kuglica, komada žice i kartona. Prema njihovom modelu, DNK je dvostruka spirala koja se sastoji od dva lanca monosaharida i fosfata (deoksiriboza fosfata) povezanih parovima baza unutar spirale, pri čemu je adenin povezan s timinom, a guanin sa citozinom, a baze jedna s drugom vodoničnim vezama. .
Model je omogućio drugim istraživačima da jasno vizualiziraju replikaciju DNK. Dva lanca molekula su razdvojena vodoničnim vezama, poput otvaranja patentnog zatvarača, nakon čega se novi sintetizira na svakoj polovini starog DNK molekula. Bazna sekvenca djeluje kao šablon, ili nacrt, za novi molekul.
Godine 1953. Crick i Watson su završili DNK model. Iste godine Crick je doktorirao na Kembridžu sa disertacijom o analizi strukture proteina rendgenskom difrakcijom. Tokom sljedeće godine studirao je strukturu proteina na Bruklinskom politehničkom institutu u New Yorku i držao predavanja na raznim američkim univerzitetima. Vrativši se u Cambridge 1954. godine, nastavio je svoje istraživanje u Cavendish laboratoriji, koncentrišući se na dešifriranje genetskog koda. U početku kao teoretičar, Crick je sa Sydney Brennerom počeo proučavati genetske mutacije bakteriofaga (virusa koji inficiraju bakterijske stanice).
Do 1961. godine otkrivene su tri vrste RNK: glasnik, ribosomalna i transportna. Crick i njegove kolege predložili su način čitanja genetskog koda. Prema Crickovoj teoriji, glasnička RNK prima genetske informacije od DNK u ćelijskom jezgru i prenosi ih do ribozoma (mjesta sinteze proteina) u ćelijskoj citoplazmi. Transfer RNA prenosi aminokiseline u ribozome.
Informaciona i ribosomska RNK, u međusobnoj interakciji, obezbeđuju kombinaciju aminokiselina za formiranje proteinskih molekula u ispravnom nizu. Genetski kod se sastoji od tripleta azotnih baza DNK i RNK za svaku od 20 aminokiselina. Geni se sastoje od brojnih osnovnih trojki, koje je Crick nazvao kodoni; kodoni su isti kod različitih vrsta.
Crick, Wilkins i Watson su 1962. godine podijelili Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu "za svoja otkrića u vezi molekularne strukture nukleinskih kiselina i njihovog značaja za prijenos informacija u živim sistemima". A. V. Engström sa Instituta Karolinska je na ceremoniji dodjele rekao: “Otkriće prostorne molekularne strukture... DNK je izuzetno važno, jer ocrtava mogućnosti za razumijevanje do detalja općih i pojedinačnih karakteristika svih živih bića.” Engström je primijetio da "dešifriranje strukture dvostruke spirale deoksiribonukleinske kiseline sa specifičnim uparivanje dušičnih baza otvara fantastične mogućnosti za otkrivanje detalja kontrole i prijenosa genetskih informacija."
Iste godine kada je dobio Nobelovu nagradu, Crick je postao šef biološke laboratorije na Univerzitetu u Kembridžu i strani član odbora Salk instituta u San Dijegu, Kalifornija. Godine 1977. preselio se u San Diego, nakon što je dobio poziv da postane profesor. Na Institutu Salkovo, Crick je vodio istraživanja u oblasti neuronauke, posebno proučavao mehanizme vida i snova. Godine 1983., s engleskim matematičarem Grahamom Mitchisonom, predložio je da su snovi nuspojava procesa kojim se ljudski mozak oslobađa pretjeranih ili beskorisnih asocijacija nakupljenih tokom budnog stanja. Naučnici su pretpostavili da ovaj oblik "obrnutog učenja" postoji kako bi se spriječilo neuronsko preopterećenje.
U knjizi Život sam: njegovo porijeklo i priroda (1981), Crick je primijetio izuzetnu sličnost svih oblika života. "Sa izuzetkom mitohondrija", napisao je, "genetski kod je identičan u svim živim objektima koji se trenutno proučavaju." Pozivajući se na otkrića u molekularnoj biologiji, paleontologiji i kosmologiji, on je sugerirao da je život na Zemlji mogao nastati od mikroorganizama koji su rasuti po svemiru sa druge planete; ovu teoriju su on i njegov kolega Leslie Orgel nazvali "neposredna panspermija".
1940. Crick se oženio Ruth Doreen Dodd; imali su sina. Razveli su se 1947., a dvije godine kasnije Crick se oženio Odile Speed. Imali su dvije kćeri.
Crickove brojne nagrade uključuju nagradu Charles Leopold Mayer Francuske akademije nauka (1961.), nagradu za nauku Američkog istraživačkog društva (1962.), Kraljevu medalju (1972.), Copley medalju Kraljevskog društva (1976.). Crick je počasni član Kraljevskog društva u Londonu, Kraljevskog društva u Edinburgu, Kraljevske irske akademije, Američkog udruženja za unapređenje nauka, Američke akademije nauka i umjetnosti i Američke nacionalne akademije nauka.
James Watson je pionir molekularne biologije koji je, zajedno s Francisom Crickom i Mauriceom Wilkinsom, zaslužan za otkrivanje dvostruke spirale DNK. Za svoj rad 1962. godine dobili su Nobelovu nagradu za medicinu.
James Watson: biografija
Rođen u Čikagu, SAD, 6. aprila 1928. godine. Pohađao je školu Horace Mann, a zatim srednju školu South Shore. Sa 15 godina upisao se na Univerzitet u Čikagu u okviru eksperimentalnog programa stipendiranja darovite dece. Interesovanje za život ptica dovelo je Džejmsa Votsona da studira biologiju, a 1947. godine dobio je diplomu zoologije. Nakon čitanja znamenite knjige Erwina Schrödingera Šta je život? prešao je na genetiku.
Nakon što su ga Caltech i Harvard odbili, James Watson je dobio stipendiju za postdiplomske studije na Univerzitetu Indiana. Godine 1950. dobio je doktorat iz zoologije za rad o uticaju rendgenskog zračenja na reprodukciju virusa bakteriofaga. Iz Indiane, Watson se preselio u Kopenhagen i nastavio proučavanje virusa kao član Nacionalnog istraživačkog vijeća.
Otkrijte DNK!
Nakon posjete njujorškoj laboratoriji u Cold Spring Harboru, gdje se upoznao sa rezultatima istraživanja Hersheya i Chasea, Watson se uvjerio da je DNK molekul odgovoran za prijenos genetskih informacija. Bio je fasciniran idejom da ako shvatite njenu strukturu, možete odrediti kako se podaci prenose između ćelija. Istraživanje virusa ga više nije zanimalo koliko ovaj novi smjer.
U proljeće 1951., na konferenciji u Napulju, upoznao je Mauricea Wilkinsa. Potonji je pokazao rezultate prvih pokušaja upotrebe difrakcije rendgenskih zraka za snimanje molekula DNK. Watson, uzbuđen Wilkinsovim otkrićima, stigao je u Britaniju na jesen. Zaposlio se u laboratoriju Cavendish, gdje je počeo sarađivati sa Francisom Crickom.
Prvi pokušaji
U pokušaju da razotkriju molekularnu strukturu DNK, James Watson i Francis Crick odlučili su koristiti pristup izgradnje modela. Obojica su bili uvjereni da bi razotkrivanje njegove strukture odigralo ključnu ulogu u razumijevanju prijenosa genetskih informacija s roditeljskih na kćerke ćelije. Biolozi su shvatili da bi otkriće strukture DNK predstavljalo veliki naučni proboj. Istovremeno, bili su svjesni postojanja konkurenata među drugim naučnicima, poput Linusa Paulinga.
Crick i James Watson su sa velikim poteškoćama modelirali DNK. Niko od njih nije imao obrazovanje iz hemije, pa su koristili standardne udžbenike hemije da iseku konfiguracije hemijskih veza od kartona. Gostujući diplomirani student je primijetio da je, prema novim podacima koji nedostaju u knjigama, jedna od njegovih kartonskih hemijskih veza korištena obrnuto. Otprilike u isto vrijeme, Watson je prisustvovao predavanju Rosalind Franklin na obližnjem King's Collegeu. Očigledno nije pažljivo slušao.
Neoprostiva greška
Kao rezultat greške, prvi pokušaj naučnika da naprave DNK model nije uspio. James Watson i Francis Crick izgradili su trostruku spiralu sa azotnim bazama na vanjskoj strani strukture. Kada su model predstavili kolegama, Rosalind Franklin ju je podvrgla oštroj kritici. Rezultati njenog istraživanja jasno su dokazali postojanje dva oblika DNK. Onaj vlažniji odgovara onom koji su Votson i Krik pokušavali da naprave, ali su napravili model DNK bez vode. Franklin je primijetila da ako se njen rad ispravno interpretira, tada bi se azotne baze nalazile unutar molekula. Postiđen takvim javnim neuspjehom, direktor laboratorije Cavendish preporučio je istraživačima da napuste svoj pristup. Naučnici su zvanično krenuli drugim pravcima, ali su nasamo nastavili da razmišljaju o problemu DNK.
Peeped discovery
Wilkins, koji je radio na King's Collegeu sa Franklinom, bio je u ličnom sukobu s njom. Rosalind je bila toliko nesretna da je odlučila da svoje istraživanje premjesti na drugo mjesto. Nije jasno kako, ali Wilkins se dočepao jednog od njenih najboljih rendgenskih snimaka molekula DNK. Možda mu ga je čak i sama dala dok je čistila svoju kancelariju. Ali sigurno je da je on iznio sliku iz laboratorije bez Franklinove dozvole i pokazao je svom prijatelju Watsonu u Cavendishu. Kasnije je u svojoj knjizi Dvostruka spirala napisao da mu je u trenutku kada je ugledao sliku pala vilica i ubrzao se puls. Sve je bilo nevjerovatno jednostavnije od prethodno dobijenog A-forme. Takođe, crni krst odsjaja koji je dominirao fotografijom mogao je doći samo od spiralne strukture.
Dobitnik Nobelove nagrade
Biolozi su iskoristili nove podatke da kreiraju model dvolančane spirale sa azotnim bazama u A-T i C-G parovima u centru. Ovo uparivanje je odmah sugerisalo Kriku da jedna strana molekula može poslužiti kao šablon za tačno ponavljanje sekvenci DNK za prenos genetskih informacija tokom deobe ćelije. Ovaj drugi uspješan model predstavljen je u februaru 1951. U aprilu 1953. objavili su svoje nalaze u časopisu Nature. Članak je izazvao senzaciju. Watson i Crick su otkrili da DNK ima oblik dvostruke spirale ili "spiralnog stepeništa". Dva lanca u njemu su bila rastavljena, kao "munja", i reprodukovala delove koji nedostaju. Dakle, svaki molekul deoksiribonukleinske kiseline može stvoriti dvije identične kopije.
Skraćenica DNK i elegantni model dvostruke spirale postali su poznati širom svijeta. Watson i Crick su također postali poznati. Njihovo otkriće je revolucioniralo proučavanje biologije i genetike, omogućavajući metode genetskog inženjeringa koje se koriste u modernoj biotehnologiji.
Članak u Nature doveo je do toga da su oni i Wilkins dobili Nobelovu nagradu 1962. Pravila Švedske akademije dozvoljavaju da ne budu nagrađena više od tri naučnika. Rosalind Franklin umrla je od raka jajnika 1958. Wilkins ju je usput pomenuo.
U godini kada je dobila Nobelovu nagradu, Watson se oženio Elizabeth Lewis. Imali su dva sina: Rufusa i Duncana.
Nastavak rada
Džejms Votson je nastavio da radi sa mnogim drugim naučnicima tokom 1950-ih. Njegova genijalnost bila je sposobnost da koordinira rad različitih ljudi i kombinuje njihove rezultate za nove zaključke. Godine 1952. koristio je rotirajuću rendgensku anodu da demonstrira spiralnu strukturu virusa mozaika duhana. Od 1953. do 1955. godine Watson je sarađivao sa naučnicima na Kalifornijskom institutu za tehnologiju na modeliranju strukture RNK. Od 1955. do 1956. godine ponovo je radio sa Krikom na otkrivanju principa strukture virusa. Godine 1956. preselio se na Harvard, gdje je istraživao sintezu RNK i proteina.
skandalozna hronika
James Watson je 1968. godine objavio kontroverznu knjigu o DNK. Dvostruka spirala bila je puna pogrdnih komentara i gnusnih opisa mnogih ljudi uključenih u otkriće, posebno Rosalind Franklin. Zbog toga je Harvard Press odbio da štampa knjigu. Ipak, djelo je objavljeno i postiglo je veliki uspjeh. U kasnijoj reviziji, Watson se izvinio zbog svog ophođenja prema Franklin, navodeći da nije bio svjestan pritiska s kojim se suočavala 1950-ih kao istraživačica. Najviše je profitirao objavljivanjem dva udžbenika, Molekularna biologija gena (1965.) i Molekularna biologija ćelije i Rekombinantna DNK (ažurirana 2002.), koji još uvijek nisu u štampi. Godine 2007. objavio je svoju autobiografiju Izbjegavajte dosadne ljude. Životne lekcije iz nauke.
James Watson: doprinos nauci
Godine 1968. postao je direktor laboratorije u Cold Spring Harboru. Institut je u to vrijeme imao finansijskih poteškoća, ali se Watson pokazao vrlo uspješnim u pronalaženju donatora. Institucija na čijem je čelu postala je svjetski lider po nivou rada u oblasti molekularne biologije. Njegovi zaposlenici otkrili su prirodu raka i prvi put otkrili njegove gene. Svake godine više od 4.000 naučnika iz cijelog svijeta dolazi u Cold Spring Harbor - toliko je dubok uticaj Instituta za međunarodna genetička istraživanja.
Godine 1990. Watson je imenovan za direktora projekta za ljudski genom u Nacionalnom institutu za zdravlje. Koristio je svoje vještine prikupljanja sredstava za vođenje projekta do 1992. godine. Otišao je zbog sukoba oko patentiranja genetskih informacija. James Watson je vjerovao da bi to samo ometalo istraživanje naučnika koji rade na projektu.
Kontroverzne izjave
Njegov boravak u Cold Harboru se iznenada završio. 14. oktobra 2007., na putu za konferenciju u Londonu, upitan je o događajima u svijetu. James Watson, svjetski poznati naučnik, odgovorio je da je zasjenjen izgledima za Afriku. Prema njegovim riječima, sva moderna socijalna politika zasniva se na tome da je inteligencija njenih stanovnika ista kao i ostalih, ali rezultati testiranja pokazuju da to nije tako. Nastavio je svoju misao s idejom da napredak u Africi koči loš genetski materijal. Javno negodovanje protiv ove primjedbe natjeralo je Cold Spring Harbor da zatraži njegovu ostavku. Naučnik se kasnije izvinio i povukao svoje izjave, rekavši da "nema naučne osnove za ovo". U svom oproštajnom govoru iznio je svoju viziju da je "konačna pobjeda (nad rakom i mentalnim bolestima) na dohvat ruke".
Uprkos ovim zastojima, genetičar Džejms Votson i danas nastavlja da iznosi kontroverzne tvrdnje. U septembru 2013. na Allen institutu u Sijetlu, na sastanku za proučavanje mozga, ponovo je dao kontroverznu izjavu o svom uvjerenju da bi porast dijagnostikovanih nasljednih bolesti mogao biti posljedica kasnijeg rađanja djece. "Što ste stariji, veća je vjerovatnoća da ćete imati defektne gene", rekao je Watson, također sugerirajući da bi genetski materijal trebalo prikupiti od osoba mlađih od 15 godina za dalje začeće putem vantjelesne oplodnje. Prema njegovom mišljenju, to bi smanjilo šanse da se život roditelja pokvari rođenjem djeteta sa fizičkim ili psihičkim smetnjama.
Crick Francis Harry Compton bio je jedan od dvojice molekularnih biologa koji su razotkrili misteriju strukture genetskog nosača informacija (DNK), postavljajući tako temelje modernoj molekularnoj biologiji. Nakon ovog fundamentalnog otkrića, dao je značajan doprinos razumijevanju genetskog koda i kako geni funkcioniraju, kao i neuronauci. Podijelio je Nobelovu nagradu za medicinu 1962. s Jamesom Watsonom i Mauriceom Wilkinsom za razjašnjavanje strukture DNK.
Francis Crick: biografija
Najstariji od dva sina, Francis, rođen je od strane Harryja Cricka i Elizabeth Ann Wilkins 8. juna 1916. godine u Northamptonu, Engleska. Studirao je u lokalnoj gimnaziji i rano se zainteresovao za eksperimente, često praćene hemijskim eksplozijama. U školi je dobio nagradu za branje poljskog cvijeća. Osim toga, bio je opsjednut tenisom, ali nije imao previše interesa za druge igre i sportove. U dobi od 14 godina, Francis je dobio stipendiju škole Mill Hill u sjevernom Londonu. Četiri godine kasnije, sa 18 godina, upisao je Univerzitetski koledž. Kada je postao punoljetan, njegovi roditelji su se preselili iz Northamptona u Mill Hill, što je omogućilo Francisu da živi kod kuće tokom studija. Dobio je počasnu diplomu iz fizike.
Nakon diplomiranja, Francis Crick, pod nadzorom da Costa Andradea, proučavao je viskozitet vode pod pritiskom i na visokim temperaturama na Univerzitetskom koledžu. Godine 1940. Franjo je dobio civilni položaj u Admiralitetu, gdje je radio na dizajnu protubrodskih mina. Početkom godine, Crick se oženio Ruth Doreen Dodd. Njihov sin Majkl rođen je tokom vazdušnog napada na London 25. novembra 1940. godine. Do kraja rata Francis je raspoređen u naučnu obavještajnu službu u sjedištu britanskog admiraliteta u Whitehallu, gdje je radio na razvoju oružja.
Na granici živog i neživog
Shvativši da će mu trebati dodatna obuka kako bi zadovoljio svoju želju za osnovnim istraživanjem, Crick je odlučio raditi na doktoratu. Prema njegovim riječima, fascinirale su ga dvije oblasti biologije - granica između živih i neživih stvari i aktivnost mozga. Crick je odabrao prvo, uprkos tome što malo zna o toj temi. Nakon preliminarnih studija na Univerzitetskom koledžu 1947. godine, odlučio se za program u Cambridge laboratoriji pod vodstvom Arthura Hughesa da radi na fizičkim svojstvima citoplazme kulture fibroblasta pilića.
Dvije godine kasnije, Crick se pridružio grupi Vijeća za medicinska istraživanja u Cavendish laboratoriji. Uključivao je britanske akademike Max Perutz i John Kendrew (buduće nobelovce). Francis je sarađivao s njima navodno da bi proučavao strukturu proteina, ali u stvarnosti da bi radio s Watsonom na otkrivanju strukture DNK.
dvostruka spirala
Godine 1947. Francis Crick se razveo od Doreen i 1949. oženio Odile Speed, studentkinju umjetnosti koju je upoznao dok je bila u mornarici dok je bio u Admiralitetu. Njihov brak se poklopio sa početkom njegovog doktorskog rada na difrakciji rendgenskih proteina. Ovo je metoda za proučavanje kristalne strukture molekula, koja omogućava određivanje elemenata njihove trodimenzionalne strukture.
Godine 1941. Laboratoriju Cavendish vodio je Sir William Lawrence Bragg, koji je bio pionir tehnike difrakcije rendgenskih zraka četrdeset godina ranije. Godine 1951. Cricku se pridružio James Watson, gostujući Amerikanac koji je studirao kod italijanskog liječnika Salvadora Edwarda Lurije i bio je član grupe fizičara koji su proučavali bakterijske viruse poznate kao bakteriofagi.
Kao i njegove kolege, Watson je bio zainteresiran za otkrivanje sastava gena i smatrao je da je razotkrivanje strukture DNK najperspektivnije rješenje. Neformalno partnerstvo između Cricka i Watsona razvilo se kroz slične ambicije i slične misaone procese. Njihova iskustva su se dopunjavala. U vrijeme kada su se prvi put upoznali, Crick je znao mnogo o difrakciji rendgenskih zraka i strukturi proteina, dok je Watson bio dobro upućen u bakteriofage i bakterijsku genetiku.
Franklin Data
Francis Crick i bili su svjesni rada biohemičara Mauricea Wilkinsa i King's College London, koji su koristili difrakciju X zraka za proučavanje strukture DNK. Crick je posebno pozvao londonsku grupu da napravi modele slične onima napravljenim u SAD-u kako bi riješio problem alfa heliksa proteina. Pauling, otac koncepta hemijske veze, pokazao je da proteini imaju trodimenzionalnu strukturu i da nisu samo linearni lanci aminokiselina.
Wilkins i Franklin, djelujući nezavisno, preferirali su promišljeniji eksperimentalni pristup Paulingovoj teorijskoj metodi modeliranja, koju je slijedio Francis. Pošto grupa na King's Collegeu nije odgovorila na njihove prijedloge, Crick i Watson su dio dvogodišnjeg perioda posvetili diskusiji i rasuđivanju. Početkom 1953. godine počeli su graditi DNK modele.
DNK struktura
Koristeći podatke Franklinove difrakcije rendgenskih zraka, kroz mnogo pokušaja i pogrešaka, stvorili su model molekule deoksiribonukleinske kiseline koji je bio u skladu sa nalazima Londonske grupe i podacima biohemičara Erwina Chargaffa. Potonji je 1950. godine pokazao da relativni broj četiri nukleotida koji čine DNK slijedi određena pravila, od kojih je jedno bilo podudaranje količine adenina (A) količini timina (T) i količine gvanina (G). ) na količinu citozina (C). Takav odnos sugerira uparivanje A i T i G i C, pobijajući ideju da DNK nije ništa drugo do tetranukleotid, odnosno jednostavan molekul koji se sastoji od sve četiri baze.
U proljeće i ljeto 1953. Watson i Crick napisali su četiri rada o strukturi i pretpostavljenim funkcijama deoksiribonukleinske kiseline, od kojih se prvi pojavio 25. aprila u časopisu Nature. Publikacije su bile praćene radom Wilkinsa, Franklina i njihovih kolega, koji su pružili eksperimentalne dokaze za model. Watson je osvojio ždrijeb i stavio svoje ime na prvo mjesto, čime je zauvijek povezao fundamentalno naučno dostignuće sa bračnim parom Watson Creek.
Genetski kod
Tokom sljedećih nekoliko godina, Francis Crick je proučavao odnos između DNK, a njegova suradnja sa Vernonom Ingramom dovela je do demonstracije 1956. godine do razlike u sastavu hemoglobina anemije srpastih stanica od normalnog za jednu aminokiselinu. Studija je pružila dokaze da genetske bolesti mogu biti povezane s odnosom DNK i proteina.
Otprilike u isto vrijeme, južnoafrički genetičar i molekularni biolog Sydney Brenner pridružio se Cricku u Cavendish laboratoriji. Počeli su da se bave "problemom kodiranja" - utvrđivanjem kako bazna sekvenca DNK formira sekvencu aminokiselina u proteinu. Rad je prvi put predstavljen 1957. godine pod naslovom "O sintezi proteina". U njemu je Crick formulirao osnovni postulat molekularne biologije, prema kojem se informacije prenesene na protein ne mogu vratiti. Predvidio je mehanizam sinteze proteina prenošenjem informacija od DNK do RNK i od RNK do proteina.
Salk Institute
Godine 1976, dok je bio na odmoru, Cricku je ponuđen stalni posao na Salk institutu za biološka istraživanja u La Jolla, Kalifornija. Pristao je i radio na Institutu Salk do kraja života, uključujući i funkciju direktora. Ovdje je Crick počeo proučavati funkcioniranje mozga, što ga je zanimalo od samog početka njegove naučne karijere. On se uglavnom bavio svešću i pokušao je da pristupi ovom problemu kroz proučavanje vida. Crick je objavio nekoliko spekulativnih radova o mehanizmima snova i pažnje, ali, kako je napisao u svojoj autobiografiji, još nije došao ni do jedne teorije koja bi bila i nova i koja bi uvjerljivo objasnila mnoge eksperimentalne činjenice.
Zanimljiva epizoda aktivnosti na Institutu Salk bio je razvoj njegove ideje o usmjerenoj panspermiji. Zajedno sa Leslijem Orgelom objavio je knjigu u kojoj je sugerirao da mikrobi lebde u svemiru da bi na kraju stigli do Zemlje i zasijali je, a da je to učinjeno kao rezultat djelovanja "nekog". Tako je Francis Crick opovrgao teoriju kreacionizma pokazujući kako se spekulativne ideje mogu predstaviti.
Scientist Awards
Tokom svoje karijere energičnog teoretičara moderne biologije, Francis Crick je prikupio, poboljšao i sintetizirao eksperimentalni rad drugih i donio svoja neobična otkrića u rješavanje fundamentalnih problema nauke. Njegov izuzetan trud, pored Nobelove nagrade, donio mu je i mnoge nagrade. To uključuje nagradu Lasker, nagradu Charles Mayer Francuske akademije nauka i Copley medalju Kraljevskog društva. Godine 1991. primljen je u Orden za zasluge.
Crick je preminuo 28. jula 2004. godine u San Diegu u 88. godini. Godine 2016. u sjevernom Londonu izgrađen je Institut Francis Crick. Zgrada vrijedna 660 miliona funti postala je najveći centar za biomedicinska istraživanja u Evropi.
Engleski molekularni biolog Francis Harry Compton Crick rođen je u Northamptonu, kao najstariji od dva sina Harry Compton Cricka, bogatog proizvođača cipela, i Ane Elizabeth (Wilkins) Crick. Nakon što je djetinjstvo proveo u Northamptonu, pohađao je srednju školu. Tokom ekonomske krize koja je uslijedila nakon Prvog svjetskog rata, komercijalni poslovi porodice su propali, a roditelji K. preselili su se u London. Kao učenik u školi Mill Hill, K. je pokazao veliko interesovanje za fiziku, hemiju i matematiku. Godine 1934. upisao je Univerzitetski koledž u Londonu da studira fiziku i diplomirao tri godine kasnije sa diplomom diplomiranih nauka. Završavajući obrazovanje na Univerzitetskom koledžu, K. je razmatrao viskoznost vode na visokim temperaturama; ovaj rad je prekinut 1939. izbijanjem Drugog svjetskog rata.
Tokom ratnih godina, K. se bavio stvaranjem mina u istraživačkoj laboratoriji Ministarstva mornarice Velike Britanije. Dvije godine nakon završetka rata nastavio je raditi u ovom ministarstvu i tada je pročitao čuvenu knjigu Erwina Schrödingera Šta je život? Physical Aspects of the Living Cell” („Šta je život? The Physical Aspects of the Living Cell”), objavljen 1944. U knjizi Schrodinger postavlja pitanje: „Kako se mogu objasniti prostorno-vremenski događaji koji se dešavaju u živom organizmu? sa pozicije fizika i hemija?
Ideje iznesene u knjizi, toliko su uticale na K. da je, nameravajući da se bavi fizikom čestica, prešao na biologiju. Uz podršku Archibalda W. Hilla K. dobija stipendiju Vijeća za medicinska istraživanja i 1947. počinje raditi u Strangeway Laboratory u Cambridgeu. Ovdje je proučavao biologiju, organsku hemiju i tehnike difrakcije rendgenskih zraka koje se koriste za određivanje prostorne strukture molekula. Njegovo znanje o biologiji značajno se proširilo nakon što se 1949. preselio u Cavendish laboratoriju u Kembridžu, jedan od svjetskih centara molekularne biologije.
Pod vodstvom Maxa Perutza K. je istraživao molekularnu strukturu proteina, u vezi s tim ga je zanimao genetski kod sekvence aminokiselina u proteinskim molekulima. Oko 20 esencijalnih aminokiselina služe kao monomerne jedinice od kojih su izgrađeni svi proteini. Proučavajući to pitanje, koje je on definisao kao "granicu između živog i neživog", K. je pokušao da pronađe hemijsku osnovu genetike, koja bi, kako je sugerisao, mogla biti ugrađena u dezoksiribonukleinsku kiselinu (DNK).
Genetika kao nauka nastala je 1866. godine kada je Gregor Mendel formulisao stav da "elementi", kasnije nazvani geni, određuju nasljeđivanje fizičkih svojstava. Tri godine kasnije, švicarski biohemičar Friedrich Miescher otkrio je nukleinsku kiselinu i pokazao da se ona nalazi u ćelijskom jezgru. Na pragu novog veka, naučnici su otkrili da se geni nalaze u hromozomima, strukturnim elementima ćelijskog jezgra. U prvoj polovini XX veka. biohemičari su utvrdili hemijsku prirodu nukleinskih kiselina, a 40-ih godina 20. istraživači su otkrili da se geni formiraju iz jedne od ovih kiselina, DNK. Dokazano je da geni, odnosno DNK, usmjeravaju biosintezu (ili formiranje) ćelijskih proteina zvanih enzimi i tako kontroliraju biohemijske procese u ćeliji.
Kada je K. počeo raditi na svojoj doktorskoj disertaciji na Cambridgeu, već se znalo da se nukleinske kiseline sastoje od DNK i RNK (ribonukleinska kiselina), od kojih je svaka formirana od molekula monosaharidne grupe pentoza (deoksiriboza ili riboza), fosfata i četiri azotne baze - adenin, timin, gvanin i citozin (RNA umjesto timina sadrži uracil). Erwin Chargaff sa Univerziteta Kolumbija je 1950. godine pokazao da DNK sadrži jednake količine ovih azotnih baza. Maurice H.F. Wilkins i njegova kolegica Rosalind Franklin sa King's College London proveli su studije difrakcije rendgenskih zraka molekula DNK i zaključili da DNK ima oblik dvostruke spirale, koja podsjeća na spiralno stepenište.
Godine 1951. dvadesettrogodišnji američki biolog James D. Watson pozvao je K. da radi u Cavendish laboratoriji. Nakon toga su uspostavili bliske kreativne kontakte. Na osnovu ranih studija Chargaffa, Wilkinsa i Franklina, K. i Watson su krenuli u utvrđivanje hemijske strukture DNK. U roku od dvije godine razvili su prostornu strukturu molekule DNK konstruirajući njen model od kuglica, komada žice i kartona. Prema njihovom modelu, DNK je dvostruka spirala koja se sastoji od dva lanca monosaharida i fosfata (deoksiriboza fosfata) povezanih parovima baza unutar spirale, pri čemu je adenin povezan s timinom, a guanin sa citozinom, a baze jedna s drugom vodoničnim vezama. .
Model je omogućio drugim istraživačima da jasno vizualiziraju replikaciju DNK. Dva lanca molekula su razdvojena vodoničnim vezama, poput otvaranja patentnog zatvarača, nakon čega se novi sintetizira na svakoj polovini starog DNK molekula. Bazna sekvenca djeluje kao šablon, ili nacrt, za novi molekul.
1953. g. K. i Watson su završili stvaranje DNK modela. Iste godine K. je doktorirao na Kembridžu, odbranivši tezu o rendgenskoj difrakcijskoj analizi strukture proteina. Tokom sljedeće godine studirao je strukturu proteina na Bruklinskom politehničkom institutu u New Yorku i držao predavanja na raznim američkim univerzitetima. Vrativši se u Cambridge 1954. godine, nastavio je svoje istraživanje u Cavendish laboratoriji, koncentrišući se na dešifriranje genetskog koda. Prvobitno teoretičar, K. je počeo sa Sydneyjem Brennerom da proučava genetske mutacije u bakteriofagima (virusi koji inficiraju bakterijske stanice).
Do 1961. godine otkrivene su tri vrste RNK: glasnik, ribosomalna i transportna. K. i njegove kolege predložili su način čitanja genetskog koda. Prema K.-ovoj teoriji, glasnička RNK prima genetske informacije od DNK u ćelijskom jezgru i prenosi ih do ribozoma (mjesta sinteze proteina) u ćelijskoj citoplazmi. Transfer RNA prenosi aminokiseline u ribozome.
Informaciona i ribosomska RNK, u međusobnoj interakciji, obezbeđuju kombinaciju aminokiselina za formiranje proteinskih molekula u ispravnom nizu. Genetski kod se sastoji od tripleta azotnih baza DNK i RNK za svaku od 20 aminokiselina. Geni se sastoje od brojnih osnovnih tripleta, koje je K. nazvao kodoni; kodoni su isti kod različitih vrsta.
K., Wilkins i Watson podijelili su 1962. Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu "za svoja otkrića u vezi molekularne strukture nukleinskih kiselina i njihovog značaja za prijenos informacija u živim sistemima." A.V. Engström sa Instituta Karolinska rekao je na ceremoniji dodjele nagrada: "Otkriće prostorne molekularne strukture... DNK je izuzetno važno, jer ocrtava mogućnosti za razumijevanje do detalja općih i individualnih karakteristika svih živih bića." Engström je primijetio da "dešifriranje strukture dvostruke spirale deoksiribonukleinske kiseline sa specifičnim uparivanje dušičnih baza otvara fantastične mogućnosti za otkrivanje detalja kontrole i prijenosa genetskih informacija."
U godini kada je dobio Nobelovu nagradu, K. je postao šef biološke laboratorije na Univerzitetu u Kembridžu i strani član Saveta Salk instituta u San Dijegu (Kalifornija). Godine 1977. preselio se u San Diego, nakon što je dobio poziv da postane profesor. Na Institutu Salkovsky K. je vodio istraživanja u oblasti neurobiologije, posebno proučavajući mehanizme vida i snova. Godine 1983., s engleskim matematičarem Grahamom Mitchisonom, predložio je da su snovi nuspojava procesa kojim se ljudski mozak oslobađa pretjeranih ili beskorisnih asocijacija nakupljenih tokom budnog stanja. Naučnici su pretpostavili da ovaj oblik "obrnutog učenja" postoji kako bi se spriječilo neuronsko preopterećenje.
U knjizi "Život kakav jeste: njegovo poreklo i priroda" ("Life Sam: Its Origin and Nature", 1981) K. je primetio neverovatnu sličnost svih oblika života. "Sa izuzetkom mitohondrija", napisao je, "genetski kod je identičan u svim živim objektima koji se trenutno proučavaju." Pozivajući se na otkrića u molekularnoj biologiji, paleontologiji i kosmologiji, on je sugerirao da je život na Zemlji mogao nastati od mikroorganizama koji su rasuti po svemiru sa druge planete; ovu teoriju su on i njegov kolega Leslie Orgel nazvali "neposredna panspermija".
1940. g. K. se oženio Ruth Doreen Dodd; imali su sina. Razveli su se 1947. godine, a dvije godine kasnije K. se oženio Odile Speed. Imali su dvije kćeri.
Brojne nagrade K. uključuju nagradu Charles Leopold Mayer Francuske akademije nauka (1961), naučnu nagradu Američkog istraživačkog društva (1962), Kraljevsku medalju (1972), Medalju Kraljevskog društva Copley (1976). K. - počasni član Kraljevskog društva u Londonu, Kraljevskog društva u Edinburgu, Kraljevske irske akademije, Američkog udruženja za unapređenje nauka, Američke akademije nauka i umetnosti i Nacionalne akademije nauka SAD.
Francis Harry Compton Creek, prvo dijete Harry Creeka i Annie Elizabeth Wilkins, rođen je 8. juna 1916. godine u malom naselju blizu Northamptonshirea, Engleska (Northamptonshire, England). Njegov djed, prirodnjak amater Walter Drawbridge Crick, sastavljao je izvještaje o proučavanju lokalnih foraminifera i dopisivao se sa Charlesom Darwinom (Charles Darwin). U čast njegovog djeda čak su imenovana dva predstavnika klase gastropoda.
U ranoj dobi Franjo se zainteresirao za nauku i aktivno je crpio znanje iz knjiga. Roditelji su ga odveli u crkvu, ali bliže 12. godini dječak je objavio da napušta svoju vjersku vjeru kako bi potražio odgovore na svoja pitanja sa naučne tačke gledišta. Kasnije je s malo ironije rekao da odrasli mogu što duže razgovarati o kršćanskim temama, ali djecu treba držati podalje od svega toga.
Sa 21, Crick je stekao diplomu fizike na Univerzitetskom koledžu u Londonu (University College London). Tokom Drugog svetskog rata završio je u Admiralitetskoj istraživačkoj laboratoriji, gde je razvio magnetne i akustične mine i odigrao važnu ulogu u stvaranju nove mine koja se pokazala efikasnom protiv nemačkih minolovaca.
Godine 1947. Crick je počeo studirati biologiju, pridruživši se nizu "naučnika migranata" koji su napuštali studije fizike u korist biologije. Morao je da se prebaci sa "elegancije i duboke jednostavnosti" fizike na "složene hemijske procese razvijene prirodnom selekcijom tokom milijardi godina". Ističući ozbiljnost prelaska iz jednog područja u drugo, Krik je rekao da je "praktički ponovo rođen".
Većinu naredne dvije godine Francis je proveo većinu svog vremena proučavajući fizička svojstva citoplazme u Cambridge Strangeways laboratoriji, na čelu s Honor Bridget Fell, sve dok nije počeo surađivati s Maxom Perutzom i Johnom Kendrewom.) u laboratoriju Cavendish. Krajem 1951. Crick je radio s Jamesom Watsonom, s kojim je objavio zajednički model spiralne strukture DNK 1953. godine.
Maurice Wilkins je također bio uključen u otkriće strukture deoksiribonukleinske kiseline. On je Francisu i Džejmsu pokazao rendgenski snimak molekula DNK koji je snimila njegova saradnica Rosalind Franklin, a nakon toga su naučnici uspeli da objasne mehanizme kopiranja DNK. U molekularnu biologiju, Krik je uveo pojam "centralna dogma", generalizujući pravilo za implementaciju genetske informacije (DNK → RNK → protein).
Do kraja svoje karijere, Crick je bio profesor na John Salk institutu za biološka istraživanja u La Jolla, Kalifornija. Njegove funkcije bile su ograničene samo na istraživački rad. Francisova kasnija istraživanja usredotočila su se na teorijsku neuronauku i povezana su s njegovom željom da unaprijedi proučavanje ljudske svijesti.
Francis se ženio dva puta. Imao je troje djece i šestoro unučadi. Umro je od raka debelog crijeva 28. jula 2004. godine.
Najbolji dan
| Trostruki šampion Posjećeno:206 |
Zvijezda "Comedy Club" |
