Francis plač. Kričať Francis Harry Compton
Anglický molekulárny biológ Francis Harry Compton Crick sa narodil v Northamptone a bol najstarším z dvoch synov Harryho Comptona Cricka, bohatého výrobcu obuvi, a Anny Elizabeth (Wilkins) Crickovej. Detstvo strávil v Northamptone, kde navštevoval strednú školu. Počas ekonomická kríza Po prvej svetovej vojne obchodné záležitosti rodiny upadli a Crickovi rodičia sa presťahovali do Londýna. Ako študent na Mill Hill School sa Crick veľmi zaujímal o fyziku, chémiu a matematiku. V roku 1934 nastúpil na University College London študovať fyziku a o tri roky neskôr získal titul BSc. Počas dokončovania svojho vzdelania na University College Crick zvažoval viskozitu vody pri vysoké teploty; túto prácu prerušilo v roku 1939 vypuknutie druhej svetovej vojny.
Počas vojnových rokov Crick pracoval na vytváraní mín vo výskumnom laboratóriu ministerstva britského námorníctva. Dva roky po skončení vojny pokračoval v práci v tejto službe a práve vtedy si prečítal slávnu knihu Erwina Schrödingera „Čo je život? Physical Aspects of the Living Cell“ („What Is Life? The Physical Aspects of the Living Cell“), vydaná v roku 1944. V knihe Schrödinger kladie otázku: „Ako možno vysvetliť časopriestorové udalosti vyskytujúce sa v živom organizme? z pohľadu fyziky a chémie?
Myšlienky prezentované v knihe ovplyvnili Cricka natoľko, že prešiel na biológiu s úmyslom študovať fyziku častíc. S podporou Archibalda W. Hilla získal Crick štipendium Medical Research Council a v roku 1947 začal pracovať v Strangeway Laboratory v Cambridge. Tu študoval biológiu, organická chémia a röntgenové difrakčné techniky používané na určenie priestorovej štruktúry molekúl. Jeho vedomosti z biológie sa výrazne rozšírili po presťahovaní sa v roku 1949 do Cavendish Laboratory v Cambridge, jedného zo svetových centier molekulárnej biológie.
Crick pod vedením Maxa Perutza študoval molekulárnu štruktúru bielkovín, a preto sa začal zaujímať o genetický kód sekvencie aminokyselín v molekulách bielkovín. Asi 20 esenciálnych aminokyselín slúži ako monomérne jednotky, z ktorých sú postavené všetky proteíny. Crick sa pokúsil nájsť otázku, ktorú definoval ako „hranicu medzi živým a neživým“. chemický základ genetika, o ktorej predpokladal, že by mohla byť súčasťou deoxyribonukleovej kyseliny (DNA).
Genetika ako veda vznikla v roku 1866, keď Gregor Mendel sformuloval stanovisko, že „prvky“, neskôr nazývané gény, určujú dedičnosť. fyzikálne vlastnosti. O tri roky neskôr švajčiarsky biochemik Friedrich Miescher objavil nukleovú kyselinu a ukázal, že je obsiahnutá v bunkovom jadre. Na prelome nového storočia vedci zistili, že gény sa nachádzajú v chromozómoch, štrukturálnych prvkoch bunkového jadra. V prvej polovici 20. stor. biochemici určili chemickú podstatu nukleových kyselín a v 40. rokoch. výskumníci zistili, že gény sú vyrobené z jednej z týchto kyselín, DNA. Bolo dokázané, že gény alebo DNA riadia biosyntézu (alebo tvorbu) bunkových proteínov nazývaných enzýmy, a tým riadia biosyntézu chemické procesy v klietke.
Keď Crick začal s doktorátom v Cambridge, už bolo známe, že nukleové kyseliny pozostávajú z DNA a RNA ( ribonukleová kyselina), z ktorých každá je tvorená molekulami monosacharidu pentózovej skupiny (deoxyribóza alebo ribóza), fosfátom a štyrmi dusíkatými zásadami – adenínom, tymínom, guanínom a cytozínom (RNA obsahuje namiesto tymínu uracil). V roku 1950 Erwin Chargaff z Kolumbijskej univerzity ukázal, že DNA obsahuje rovnaké množstvo týchto dusíkatých báz. Maurice H.F. Wilkins a jeho kolegyňa Rosalind Franklin z King's College, University of London, vykonali röntgenové difrakčné štúdie molekúl DNA a dospeli k záveru, že DNA má tvar dvojitej špirály, ktorá sa podobá točitému schodisku.
V roku 1951 pozval dvadsaťtriročný americký biológ James D. Watson Cricka, aby pracoval v Cavendish Laboratory. Následne nadviazali úzke tvorivé kontakty. Na základe ranej práce Chargaffa, Wilkinsa a Franklina sa Crick a Watson rozhodli určiť chemickú štruktúru DNA. V priebehu dvoch rokov vyvinuli priestorovú štruktúru molekuly DNA tak, že zostrojili jej model z guľôčok, kúskov drôtu a kartónu. Podľa ich modelu je DNA dvojitá špirála pozostávajúca z dvoch reťazcov monosacharidu a fosfátu (deoxyribózafosfát) spojených pármi báz v špirále, pričom adenín je spojený s tymínom a guanínom s cytozínom a bázy sú navzájom spojené vodíkom. dlhopisov.
Tento model umožnil iným výskumníkom jasne vizualizovať replikáciu DNA. Dve vlákna molekuly sa oddelia na miestach vodíkových väzieb, ako je otvorenie zipsu, a potom sa na každej polovici starej molekuly DNA syntetizuje nové. Sekvencia báz pôsobí ako templát alebo vzor pre novú molekulu.
V roku 1953 Crick a Watson dokončili svoj model DNA. V tom istom roku Crick získal doktorát z Cambridge s prácou o röntgenovej difrakčnej analýze proteínovej štruktúry. V priebehu nasledujúceho roka študoval proteínovú štruktúru na Brooklynskom polytechnickom inštitúte v New Yorku a prednášal na rôznych univerzitách v USA. Po návrate do Cambridge v roku 1954 pokračoval vo výskume v Cavendish Laboratory a sústredil sa na dešifrovanie genetického kódu. Pôvodne teoretik Crick začal spolupracovať so Sidneym Brennerom na štúdiu genetických mutácií v bakteriofágoch (vírusy, ktoré infikujú bakteriálne bunky).
Do roku 1961 boli objavené tri typy RNA: messenger, ribozomálna a transportná. Crick a jeho kolegovia navrhli spôsob, ako prečítať genetický kód. Podľa Crickovej teórie messenger RNA prijíma genetickú informáciu z DNA v bunkovom jadre a prenáša ju do ribozómov (miesta syntézy bielkovín) v cytoplazme bunky. Transferová RNA prenáša aminokyseliny na ribozómy.
Messenger a ribozomálna RNA, ktoré sa navzájom ovplyvňujú, poskytujú spojenie aminokyselín za vzniku proteínových molekúl v správne poradie. Genetický kód sa skladá z trojíc dusíkatých báz v DNA a RNA pre každú z 20 aminokyselín. Gény sa skladajú z početných základných tripletov, ktoré Crick nazval kodóny; Kodóny sú u rôznych druhov rovnaké.
Crick, Wilkins a Watson sa podelili o Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu z roku 1962 „za objavy týkajúce sa molekulárnej štruktúry nukleových kyselín a ich dôležitosti pre prenos informácií v živých systémoch“. A. W. Engström z Karolinska Institute pri odovzdávaní ceny povedal: „Objav priestorovej molekulárnej štruktúry... DNA je mimoriadne dôležitý, pretože načrtáva možnosti porozumenia najmenšie detaily všeobecné a individuálne vlastnosti všetkých živých vecí." Engström poznamenal, že „rozlúštenie dvojitej špirálovej štruktúry deoxyribonukleovej kyseliny s jej špecifickým párovaním dusíkatých báz otvára fantastické možnosti na odhalenie detailov kontroly a prenosu genetických informácií“.
V roku prijatia nobelová cena Crick sa stal vedúcim biologického laboratória na univerzite v Cambridge a zahraničným členom Rady Salkovho inštitútu v San Diegu (Kalifornia). V roku 1977 sa presťahoval do San Diega, kde dostal pozvanie na profesúru. V Salkovskom inštitúte Crick robil výskum v oblasti neurobiológie, najmä skúmal mechanizmy videnia a snov. V roku 1983 spolu s anglickým matematikom Grahamom Mitchisonom navrhol, že sny sú vedľajší účinok proces, ktorým sa ľudský mozog zbavuje nadmerných alebo neužitočných asociácií nahromadených počas bdelosti. Vedci predpokladali, že táto forma „obráteného učenia“ existuje, aby sa zabránilo preťaženiu nervových procesov.
Vo svojej knihe Life Itself: Its Origin and Nature (1981) Crick zaznamenal úžasné podobnosti všetkých foriem života. "S výnimkou mitochondrií," napísal, "genetický kód je identický vo všetkých živých objektoch, ktoré sú v súčasnosti študované." Citujúc objavy v molekulárnej biológii, paleontológii a kozmológii, navrhol, že život na Zemi mohol pochádzať z mikroorganizmov, ktoré boli rozptýlené vo vesmíre z inej planéty; túto teóriu on a jeho kolega Leslie Orgel nazvali „priama panspermia“.
V roku 1940 sa Crick oženil s Ruth Doreen Dodd; mali syna. Rozviedli sa v roku 1947 a o dva roky neskôr sa Crick oženil s Odile Speed. Mali dve dcéry.
Medzi početné Crickove ocenenia patrí Cena Charlesa Leopolda Mayera Francúzskej akadémie vied (1961), Vedecká cena Americkej výskumnej spoločnosti (1962), Kráľovská medaila (1972), Copleyova medaila Kráľovskej spoločnosti (1976). Crick je čestným členom Royal Society of London, Royal Society of Edinburgh, Royal Irish Academy, American Association for the Advancement of Science, American Academy of Arts and Sciences a American National Academy of Sciences.
James Watson je priekopníkom molekulárnej biológie, ktorý je spolu s Francisom Crickom a Mauriceom Wilkinsom považovaný za objaviteľa dvojzávitnice DNA. V roku 1962 dostali za svoju prácu Nobelovu cenu za medicínu.
James Watson: životopis
Narodil sa 6. apríla 1928 v Chicagu v USA. Študoval na Horace Mann School a potom na stredná škola Južné pobrežie. Vo veku 15 rokov vstúpil na University of Chicago v rámci experimentálneho štipendijného programu pre nadané deti. Záujem o život vtákov priviedol Jamesa Watsona k štúdiu biológie a v roku 1947 mu bol udelený titul bakalára vied zo zoológie. Po prečítaní prelomovej knihy Erwina Schrödingera Čo je život? prešiel na genetiku.
Potom, čo bol odmietnutý Caltechom a Harvardom, James Watson získal štipendium na postgraduálnu školu na Indiana University. V roku 1950 za prácu na dopade röntgenového žiarenia za rozmnožovanie bakteriofágových vírusov mu bol udelený doktorát zo zoológie. Z Indiany sa Watson presťahoval do Kodane a pokračoval v štúdiu vírusov ako člen Národnej rady pre výskum.
Odhaľte DNA!
Po návšteve laboratória v New Yorku v Cold Spring Harbor, kde si prezrel výsledky výskumu Hersheyho a Chasea, Watson nadobudol presvedčenie, že molekulou zodpovednou za prenos genetickej informácie je DNA. Zaujala ho myšlienka, že ak pochopí jeho štruktúru, dokáže prísť na to, ako sa dáta medzi bunkami prenášajú. Výskum vírusov ho už nezaujímal tak ako tento nový smer.
Na jar 1951 sa na konferencii v Neapole stretol s Mauriceom Wilkinsom. Ten ukázal výsledky prvých pokusov použiť röntgenovú difrakciu na zobrazenie molekuly DNA. Watson, nadšený Wilkinsovými údajmi, pricestoval do Británie na jeseň. Zamestnal sa v Cavendish Laboratory, kde začal spolupracovať s Francisom Crickom.
Prvé pokusy
V snahe odhaliť molekulárnu štruktúru DNA sa James Watson a Francis Crick rozhodli použiť prístup založený na modeli. Obaja boli presvedčení, že riešenie jej štruktúry zohrá kľúčovú úlohu pri pochopení prenosu genetickej informácie z rodičovských do dcérskych buniek. Biológovia si uvedomili, že objav štruktúry DNA by bol veľkým vedeckým prielomom. Zároveň si boli vedomí existencie konkurentov medzi inými vedcami, napríklad Linusa Paulinga.
Crick a James Watson veľmi ťažko modelovali DNA. Nikto z nich nemal vzdelanie v chémii, a tak použili štandardné učebnice chémie na vystrihnutie kartónových konfigurácií chemických väzieb. Hosťujúci postgraduálny študent poznamenal, že podľa nových údajov, ktoré nie sú v knihách, boli niektoré jeho kartónové chemické väzby použité naopak. Približne v rovnakom čase sa Watson zúčastnil prednášky Rosalind Franklinovej na neďalekej King's College. Zrejme nepočúval veľmi pozorne.
Neodpustiteľná chyba
V dôsledku chyby zlyhal prvý pokus vedcov o zostavenie modelu DNA. James Watson a Francis Crick skonštruovali trojitú špirálu s dusíkovými bázami na vonkajšej strane konštrukcie. Keď model predstavili svojim kolegom, Rosalind Franklin to ostro kritizovala. Výsledky jej výskumu jasne preukázali existenciu dvoch foriem DNA. Vlhší sa zhodoval s tým, ktorý sa pokúšali postaviť Watson a Crick, no vytvorili model DNA bez prítomnosti vody. Franklin poznamenal, že ak by bola jej práca správne interpretovaná, dusíkové bázy by sa nachádzali vo vnútri molekuly. Riaditeľ Cavendish Laboratory, ktorý sa cítil zahanbený takýmto verejným zlyhaním, odporučil vedcom, aby svoj prístup opustili. Vedci sa oficiálne presunuli do iných oblastí, ale súkromne pokračovali v premýšľaní o probléme DNA.
Špiónsky objav
Wilkins, ktorý pracoval na King's College s Franklinom, bol s ňou v osobnom konflikte. Rosalind bola taká nešťastná, že sa rozhodla svoj výskum presunúť inam. Nie je jasné ako, ale Wilkinsová získala jeden zo svojich najlepších röntgenových snímok molekuly DNA. Možno mu ho dala aj sama, keď si upratovala kanceláriu. Isté ale je, že obraz vyniesol z laboratória bez Franklinovho povolenia a ukázal ho svojmu priateľovi Watsonovi v Cavendishu. Následne vo svojej knihe „Dvojitá špirála“ napísal, že vo chvíli, keď uvidel fotografiu, klesla mu čeľusť a zrýchlil sa mu pulz. Všetko bolo neuveriteľne jednoduchšie ako A-forma získaná skôr. Navyše, čierny kríž odrazov, ktorý na fotografii dominoval, mohol vzniknúť len zo špirálovej štruktúry.
Nositeľ Nobelovej ceny
Biológovia použili nové údaje na vytvorenie modelu dvojvláknovej špirály s dusíkatými bázami páry A-T a C-G v strede. Toto párovanie okamžite navrhlo Crickovi, že jedna strana molekuly by mohla slúžiť ako šablóna pre presne sa opakujúce sekvencie DNA, ktoré nesú genetickú informáciu počas delenia buniek. Tento druhý, úspešný model bol predstavený vo februári 1951. V apríli 1953 publikovali svoje zistenia v časopise Nature. Článok vyvolal senzáciu. Watson a Crick zistili, že DNA má tvar dvojitej špirály alebo „točitého schodiska“. Dve reťaze v ňom boli odpojené ako „blesk“ a reprodukovali chýbajúce časti. Každá molekula deoxyribonukleovej kyseliny je teda schopná vytvoriť dve identické kópie.
Skratka DNA a elegantný model double helix sa stali známymi po celom svete. Preslávili sa aj Watson a Crick. Ich objav spôsobil revolúciu v štúdiu biológie a genetiky, čím umožnil techniky genetického inžinierstva používané v modernej biotechnológii.
Dokument Nature viedol k udeleniu Nobelovej ceny im a Wilkinsovi v roku 1962. Pravidlá Švédskej akadémie neumožňujú udeliť viac ako trom vedcom. Rosalind Franklin zomrela na rakovinu vaječníkov v roku 1958. Wilkins sa o nej mimochodom zmienil.
V roku, keď dostal Nobelovu cenu, sa Watson oženil s Elizabeth Lewis. Mali dvoch synov: Rufusa a Duncana.
Pokračovanie v práci
James Watson pokračoval v spolupráci s mnohými ďalšími vedcami počas 50. rokov 20. storočia. Jeho genialitou bola schopnosť koordinovať prácu Iný ľudia a spojiť ich výsledky pre nové závery. V roku 1952 pomocou rotujúcej röntgenovej anódy demonštroval špirálovitú štruktúru vírusu tabakovej mozaiky. V rokoch 1953 až 1955 Watson spolupracoval s vedcami z Kalifornského technologického inštitútu na modelovaní štruktúry RNA. V rokoch 1955 až 1956 opäť spolupracoval s Crickom na odhalení princípov štruktúry vírusov. V roku 1956 sa presťahoval na Harvard, kde sa venoval výskumu syntézy RNA a proteínov.
Škandalózna kronika
V roku 1968 vyšla kontroverzná kniha o DNA, ktorej autorom je James Watson. "Dvojitá špirála" bola plná hanlivých komentárov a pomstychtivých opisov mnohých ľudí zapojených do objavu, najmä Rosalind Franklinovej. Z tohto dôvodu Harvard Press odmietol knihu vydať. Napriek tomu dielo vyšlo a malo veľký úspech. V neskoršom vydaní sa Watson ospravedlnil za svoje zaobchádzanie s Franklinovou a povedal, že nevedel o tlakoch, ktorým čelila ako výskumníčka v 50. rokoch. Najväčší zisk získal z vydania dvoch učebníc – „Molekulárna biológia génu“ (1965) a „Molekulárna biológia bunky a rekombinantnej DNA“ (aktualizované vydanie z roku 2002), ktoré sa stále nevydávajú. V roku 2007 vydal svoju autobiografiu Vyhnite sa nudným ľuďom. Životné lekcie vo vede."
James Watson: Príspevky k vede
V roku 1968 sa stal riaditeľom Cold Spring Harbor Laboratory. V tom čase mal ústav finančné ťažkosti, no Watson bol pri hľadaní darcov veľmi úspešný. Inštitúcia, ktorú viedol, sa stala svetovým lídrom v úrovni práce v oblasti molekulárnej biológie. Jej zamestnanci odhalili podstatu rakoviny a prvýkrát objavili jej gény. Viac ako 4000 vedcov z celého sveta prichádza do Cold Spring Harbor každý rok, čo je hlboký vplyv Inštitútu pre medzinárodný genetický výskum.
V roku 1990 bol Watson vymenovaný za riaditeľa projektu Human Genome National Institutes of Health. Svoje fundraisingové schopnosti využil na realizáciu projektu až do roku 1992. Odišiel kvôli konfliktu ohľadom patentovania genetickej informácie. James Watson veril, že to bude len brániť výskumu vedcov pracujúcich na projekte.
Kontroverzné výroky
Jeho pobyt v Cold Harbor sa náhle skončil. 14. októbra 2007 sa ho cestou na konferenciu v Londýne pýtali na svetové udalosti. James Watson, svetovo uznávaný vedec, odpovedal, že je pochmúrny, pokiaľ ide o vyhliadky Afriky. Podľa neho všetko moderné sociálnej politiky vychádza z toho, že inteligencia jej obyvateľov je rovnaká ako u ostatných, no výsledky testov naznačujú, že to tak nie je. Pokračoval v myšlienke, že pokrok v Afrike brzdí zlý genetický materiál. Verejné pobúrenie proti tejto poznámke prinútilo Cold Spring Harbor požiadať o jeho rezignáciu. Vedec sa neskôr ospravedlnil a svoje poznámky stiahol s tým, že „na to neexistuje žiadny vedecký základ“. Vo svojom rozlúčkovom prejave vyjadril svoju víziu, že „konečné víťazstvo (nad rakovinou a duševnými chorobami) máme na dosah“.
Napriek týmto zlyhaniam genetik James Watson aj dnes pokračuje v kontroverzných tvrdeniach. V septembri 2013 na stretnutí o vedách o mozgu v Allen Institute v Seattli opäť vyslovil kontroverzné vyhlásenie o svojom presvedčení, že nárast diagnostikovania dedičných chorôb môže súvisieť s neskorším pôrodom. "Čím ste starší, tým je pravdepodobnejšie, že máte chybné gény," povedal Watson a tiež navrhol, že genetický materiál by sa mal zbierať od ľudí mladších ako 15 rokov pre budúce počatie prostredníctvom oplodnenia in vitro. Podľa jeho názoru by sa tým znížila šanca, že život rodičov bude zničený narodením dieťaťa s telesným alebo mentálnym postihnutím.
Crick Frances Harry Compton bol jedným z dvoch molekulárnych biológov, ktorí odhalili záhadu štruktúry nosiča genetickej informácie (DNA), čím položili základy modernej molekulárnej biológie. Od tohto zásadného objavu významne prispel k pochopeniu genetického kódu a génovej funkcie, ako aj k neurobiológii. Zdieľal Nobelovu cenu za medicínu z roku 1962 s Jamesom Watsonom a Mauriceom Wilkinsom za objasnenie štruktúry DNA.
Francis Crick: biografia
Starší z dvoch synov, Francis, sa narodil Harrymu Crickovi a Elizabeth Ann Wilkinsovej 8. júna 1916 v Northamptone v Anglicku. Študoval na miestnom gymnáziu a už bol v nízky vek sa začal zaujímať o experimenty, často sprevádzané chemickými výbuchmi. V škole vyhral cenu za zber poľných kvetov. Okrem toho bol posadnutý tenisom, no iné hry a športy ho veľmi nezaujímali. Vo veku 14 rokov dostal Francis štipendium na Mill Hill School v severnom Londýne. O štyri roky neskôr, vo veku 18 rokov, vstúpil na University College. V čase, keď dosiahol plnoletosť, sa jeho rodičia presťahovali z Northamptonu do Mill Hill, vďaka čomu mohol Francis počas štúdia bývať doma. Vyštudoval fyziku s vyznamenaním.
Po vysokoškolskom štúdiu Francis Crick pod vedením da Costu Andradeho na University College študoval viskozitu vody pod tlakom a pri vysokých teplotách. V roku 1940 dostal Francis civilné miesto na admirality, kde pracoval na návrhu protilodných mín. Začiatkom roka sa Crick oženil s Ruth Doreen Dodd. Počas náletu na Londýn 25. novembra 1940 sa im narodil syn Michael. Ku koncu vojny bol Francis pridelený k vedeckej spravodajskej službe v sídle britskej admirality vo Whitehalle, kde pracoval na vývoji zbraní.
Na hranici medzi živým a neživým
Uvedomil si, že na uspokojenie svojej túžby zapojiť sa bude potrebovať ďalší tréning základného výskumu, Crick sa rozhodol pracovať na svojom diplome. Podľa jeho slov ho fascinovali dve oblasti biológie – hranica medzi živým a neživým a činnosť mozgu. Crick si vybral prvú, napriek tomu, že o tejto téme vedel len málo. Po predbežnom výskume na University College v roku 1947 sa usadil na programe v laboratóriu v Cambridge pod vedením Arthura Hughesa, aby pracoval na fyzikálnych vlastnostiach cytoplazmy kultivovaných kuracích fibroblastov.
O dva roky neskôr sa Crick pripojil k skupine Medical Research Council v Cavendish Laboratory. Jeho súčasťou boli britskí akademici Max Perutz a John Kendrew (budúci laureáti Nobelovej ceny). Francis s nimi začal spolupracovať, zdanlivo, aby študoval štruktúru proteínov, ale v skutočnosti spolupracoval s Watsonom na odhalení štruktúry DNA.
Dvojitý helix
Francis Crick sa rozviedol s Doreen v roku 1947 a v roku 1949 sa oženil s Odile Speed, študentkou umenia, s ktorou sa zoznámil, keď slúžila v námorníctve počas svojej služby v admirality. Ich manželstvo sa zhodovalo so začiatkom jeho doktorandskej práce o röntgenovej difrakcii proteínov. Toto je metóda na štúdium kryštálovej štruktúry molekúl, ktorá umožňuje určiť prvky ich trojrozmernej štruktúry.
V roku 1941 viedol Cavendish Laboratory Sir William Lawrence Bragg, ktorý bol priekopníkom röntgenovej difrakcie pred štyridsiatimi rokmi. V roku 1951 sa k Crickovi pripojil James Watson, hosťujúci Američan, ktorý študoval u talianskeho lekára Salvadora Edwarda Luriu a bol súčasťou skupiny fyzikov študujúcich bakteriálne vírusy známe ako bakteriofágy.
Rovnako ako jeho kolegovia, aj Watson sa zaujímal o odhalenie zloženia génov a myslel si, že rozlúštenie štruktúry DNA je najsľubnejším riešením. Neformálne partnerstvo medzi Crickom a Watsonom sa vyvinulo vďaka podobným ambíciám a podobným myšlienkovým pochodom. Ich skúsenosti sa navzájom dopĺňali. V čase, keď sa prvýkrát stretli, Crick vedel veľa o röntgenovej difrakcii a štruktúre proteínov a Watson bol dobre oboznámený s bakteriofágmi a bakteriálnou genetikou.
Franklin Data
Francis Crick a boli si vedomí práce biochemikov Mauricea Wilkinsa a King's College London, ktorí použili röntgenovú difrakciu na štúdium štruktúry DNA. Najmä Crick povzbudil londýnsku skupinu, aby vytvorila modely podobné tým, ktoré boli vyrobené v Spojených štátoch, aby vyriešili problém alfa helixu proteínu. Pauling, otec konceptu chemická väzba ukázali, že proteíny majú trojrozmernú štruktúru a nie sú to jednoducho lineárne reťazce aminokyselín.
Wilkins a Franklin, konajúc nezávisle, uprednostňovali premyslenejší experimentálny prístup pred Paulingovou teoretickou metódou modelovania, ktorej sa Francis držal. Keďže skupina na King's College nereagovala na ich návrhy, Crick a Watson venovali časť dvojročného obdobia diskusiám a špekuláciám. Začiatkom roku 1953 začali stavať modely DNA.
štruktúra DNA
Pomocou Franklinových údajov o röntgenovej difrakcii a mnohých pokusov a omylov vytvorili model molekuly deoxyribonukleovej kyseliny, ktorý súhlasil so zisteniami londýnskej skupiny a údajmi biochemika Erwina Chargaffa. V roku 1950 sa ukázalo, že relatívne množstvá štyroch nukleotidov, ktoré tvoria DNA, sa riadia určitými pravidlami, z ktorých jedným bola korešpondencia množstva adenínu (A) s množstvom tymínu (T) a množstvom guanínu ( G) na množstvo cytozínu (C). Tento vzťah naznačuje párovanie A a T a G a C, čo vyvracia myšlienku, že DNA nie je nič iné ako tetranukleotid, teda jednoduchá molekula pozostávajúca zo všetkých štyroch báz.
Na jar a v lete roku 1953 Watson a Crick napísali štyri články o štruktúre a domnelých funkciách kyseliny deoxyribonukleovej, z ktorých prvý sa objavil 25. apríla v časopise Nature. Publikácie boli sprevádzané dielami Wilkinsa, Franklina a ich kolegov, ktorí predložili experimentálne dôkazy o modeli. Watson vyhral los a dal svoje priezvisko na prvé miesto, čím navždy spojil základné veci vedecký úspech s párom Watson Creek.
Genetický kód
Počas niekoľkých nasledujúcich rokov Francis Crick študoval vzťah medzi DNA a jeho spolupráca s Vernonom Ingramom viedla v roku 1956 k preukázaniu, že zloženie kosáčikovitého hemoglobínu je jedna aminokyselina odlišná od normálneho hemoglobínu. Štúdia poskytla dôkaz, že genetické choroby môžu súvisieť s pomerom DNA-proteín.
Približne v tomto čase sa k Crickovi v Cavendish Laboratory pripojil juhoafrický genetik a molekulárny biológ Sydney Brenner. Začali riešiť „problém s kódovaním“ – určiť, ako sekvencia báz DNA tvorí sekvenciu aminokyselín v proteíne. Práca bola prvýkrát prezentovaná v roku 1957 pod názvom „O syntéze bielkovín“. Crick v nej sformuloval základný postulát molekulárnej biológie, podľa ktorého informáciu prenesenú do proteínu nemožno vrátiť. Predpovedal mechanizmus syntézy bielkovín prenosom informácií z DNA do RNA az RNA do proteínu.
Salkov inštitút
V roku 1976, počas dovolenky, Crickovi ponúkli trvalé miesto v Salkovom inštitúte pre biologické štúdie v La Jolla v Kalifornii. Súhlasil a do konca života pracoval v Salkovom inštitúte, aj ako riaditeľ. Tu Crick začal študovať fungovanie mozgu, čo ho zaujímalo od začiatku jeho vedeckej kariéry. Zaoberal sa hlavne vedomím a snažil sa k tomuto problému pristupovať prostredníctvom štúdia videnia. Crick publikoval niekoľko špekulatívnych prác o mechanizmoch snov a pozornosti, ale ako napísal vo svojej autobiografii, ešte nevytvoril žiadnu teóriu, ktorá by bola nová a zároveň by presvedčivo vysvetlila mnohé experimentálne fakty.
Zaujímavou epizódou činnosti v Salkovom inštitúte bol vývoj jeho myšlienky „riadenej panspermie“. Spolu s Leslie Orgel vydal knihu, v ktorej navrhol, že mikróby sa vznášajú vo vesmíre, aby nakoniec dosiahli a zasiali Zem, a že sa tak stalo v dôsledku akcií „niekoho“. Francis Crick teda vyvrátil teóriu kreacionizmu tým, že ukázal, ako možno prezentovať špekulatívne myšlienky.
Vedecké ceny
Počas svojej kariéry energetického teoretika modernej biológie Francis Crick zhromaždil, vylepšil a syntetizoval experimentálne práce iných a prispel svojimi nezvyčajnými zisteniami k riešeniu základných problémov vo vede. Jeho mimoriadne úsilie mu okrem Nobelovej ceny vynieslo aj mnohé ocenenia. Patrí medzi ne Laskerova cena, Cena Charlesa Mayera Francúzskej akadémie vied a Copleyova medaila Kráľovskej spoločnosti. V roku 1991 bol prijatý do Rádu za zásluhy.
Crick zomrel 28. júla 2004 v San Diegu vo veku 88 rokov. V roku 2016 bol v severnom Londýne vybudovaný Francis Crick Institute. Stavba za 660 miliónov libier sa stala najväčším biomedicínskym výskumným centrom v Európe.
Anglický molekulárny biológ Francis Harry Compton Crick sa narodil v Northamptone a bol najstarším z dvoch synov Harryho Comptona Cricka, bohatého výrobcu obuvi, a Anny Elizabeth (Wilkins) Crickovej. Detstvo strávil v Northamptone, kde navštevoval strednú školu. Počas hospodárskej krízy, ktorá nasledovala po prvej svetovej vojne, obchodné záležitosti rodiny upadli a K. rodičia sa presťahovali do Londýna. Ako študent Mill Hill School prejavil K. veľký záujem o fyziku, chémiu a matematiku. V roku 1934 nastúpil na University College London študovať fyziku a o tri roky neskôr získal titul BSc. Počas štúdia na University College sa K. zaoberal problematikou viskozity vody pri vysokých teplotách; túto prácu prerušilo v roku 1939 vypuknutie druhej svetovej vojny.
Počas vojnových rokov sa K. podieľal na vytváraní mín vo výskumnom laboratóriu britského ministerstva námorníctva. Dva roky po skončení vojny pokračoval v práci v tejto službe a práve vtedy si prečítal slávnu knihu Erwina Schrödingera „Čo je život? Physical Aspects of the Living Cell“ („What Is Life? The Physical Aspects of the Living Cell“), vydaná v roku 1944. V knihe Schrödinger kladie otázku: „Ako možno vysvetliť časopriestorové udalosti vyskytujúce sa v živom organizme? z pohľadu fyziky a chémie?
Myšlienky prezentované v knihe ovplyvnili K. natoľko, že v úmysle študovať fyziku častíc prešiel na biológiu. S podporou Archibalda W. Hilla získal K. štipendium Medical Research Council av roku 1947 začal pracovať v Strangeway Laboratory v Cambridge. Tu študoval biológiu, organickú chémiu a techniky röntgenovej difrakcie používané na určenie priestorovej štruktúry molekúl. Jeho vedomosti z biológie sa výrazne rozšírili po presťahovaní sa v roku 1949 do Cavendish Laboratory v Cambridge, jedného zo svetových centier molekulárnej biológie.
Pod vedením Maxa Perutza K. študoval molekulárnu štruktúru proteínov, a preto sa začal zaujímať o genetický kód sekvencie aminokyselín v molekulách proteínov. Asi 20 esenciálnych aminokyselín slúži ako monomérne jednotky, z ktorých sú postavené všetky proteíny. Štúdiom problému, ktorý definoval ako „hranicu medzi živým a neživým“, sa K. pokúsil nájsť chemický základ genetiky, ktorý, ako predpokladal, možno nájsť v deoxyribonukleovej kyseline (DNA).
Genetika ako veda vznikla v roku 1866, keď Gregor Mendel sformuloval stanovisko, že „prvky“, neskôr nazývané gény, určujú dedičnosť fyzikálnych vlastností. O tri roky neskôr švajčiarsky biochemik Friedrich Miescher objavil nukleovú kyselinu a ukázal, že je obsiahnutá v bunkovom jadre. Na prelome nového storočia vedci zistili, že gény sa nachádzajú v chromozómoch, štrukturálnych prvkoch bunkového jadra. V prvej polovici 20. stor. biochemici určili chemickú podstatu nukleových kyselín a v 40. rokoch. výskumníci zistili, že gény sú vyrobené z jednej z týchto kyselín, DNA. Bolo dokázané, že gény alebo DNA riadia biosyntézu (alebo tvorbu) bunkových proteínov, nazývaných enzýmy, a tým riadia biochemické procesy v bunke.
Keď K. začal pracovať na svojej dizertačnej práci v Cambridge, už bolo známe, že nukleové kyseliny pozostávajú z DNA a RNA (ribonukleová kyselina), z ktorých každá je tvorená molekulami monosacharidu pentózovej skupiny (deoxyribóza alebo ribóza), fosfátom a štyri dusíkaté zásady – adenín, tymín, guanín a cytozín (RNA obsahuje namiesto tymínu uracil). V roku 1950 Erwin Chargaff z Kolumbijskej univerzity ukázal, že DNA obsahuje rovnaké množstvo týchto dusíkatých báz. Maurice H.F. Wilkins a jeho kolegyňa Rosalind Franklin z King's College, University of London, vykonali röntgenové difrakčné štúdie molekúl DNA a dospeli k záveru, že DNA má tvar dvojitej špirály, ktorá sa podobá točitému schodisku.
V roku 1951 pozval dvadsaťtriročný americký biológ James D. Watson K. pracovať do Cavendish Laboratory. Následne nadviazali úzke tvorivé kontakty. Založené na rané štúdie Chargaff, Wilkins a Franklin, K. a Watson sa rozhodli určiť chemickú štruktúru DNA. V priebehu dvoch rokov vyvinuli priestorovú štruktúru molekuly DNA tak, že zostrojili jej model z guľôčok, kúskov drôtu a kartónu. Podľa ich modelu je DNA dvojitá špirála pozostávajúca z dvoch reťazcov monosacharidu a fosfátu (deoxyribózafosfát) spojených pármi báz v špirále, pričom adenín je spojený s tymínom a guanínom s cytozínom a bázy sú navzájom spojené vodíkom. dlhopisov.
Tento model umožnil iným výskumníkom jasne vizualizovať replikáciu DNA. Dve vlákna molekuly sa oddelia na miestach vodíkových väzieb, ako je otvorenie zipsu, a potom sa na každej polovici starej molekuly DNA syntetizuje nové. Sekvencia báz pôsobí ako templát alebo vzor pre novú molekulu.
V roku 1953 K. a Watson dokončili vytvorenie modelu DNA. V tom istom roku získal K. doktorát v Cambridge obhájením dizertačnej práce o röntgenovej difrakčnej analýze proteínovej štruktúry. V priebehu nasledujúceho roka študoval proteínovú štruktúru na Brooklynskom polytechnickom inštitúte v New Yorku a prednášal na rôznych univerzitách v USA. Po návrate do Cambridge v roku 1954 pokračoval vo výskume v Cavendish Laboratory a sústredil sa na dešifrovanie genetického kódu. Pôvodne teoretik začal K. spolu so Sidneym Brennerom študovať genetické mutácie v bakteriofágoch (vírusy, ktoré infikujú bakteriálne bunky).
Do roku 1961 boli objavené tri typy RNA: messenger, ribozomálna a transportná. K. a jeho kolegovia navrhli spôsob čítania genetického kódu. Podľa K. teórie prijíma messenger RNA genetickú informáciu z DNA v bunkovom jadre a prenáša ju do ribozómov (miesta syntézy bielkovín) v bunkovej cytoplazme. Transferová RNA prenáša aminokyseliny na ribozómy.
Messenger a ribozomálna RNA, ktoré sa navzájom ovplyvňujú, zabezpečujú spojenie aminokyselín za vzniku molekúl bielkovín v správnom poradí. Genetický kód sa skladá z trojíc dusíkatých báz v DNA a RNA pre každú z 20 aminokyselín. Gény pozostávajú z početných základných tripletov, ktoré K. nazýva kodóny; Kodóny sú u rôznych druhov rovnaké.
K., Wilkins a Watson sa podelili o Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu z roku 1962 „za objavy týkajúce sa molekulárnej štruktúry nukleových kyselín a ich dôležitosti pre prenos informácií v živých systémoch“. A.V. Engström z Karolinska Institute na slávnostnom odovzdávaní cien povedal: „Objav priestorovej molekulárnej štruktúry...DNA je mimoriadne dôležitý, pretože načrtáva možnosť porozumieť veľmi podrobne všeobecným a individuálnym charakteristikám všetkých živých vecí.“ Engström poznamenal, že „rozlúštenie dvojitej špirálovej štruktúry deoxyribonukleovej kyseliny s jej špecifickým párovaním dusíkatých báz otvára fantastické možnosti na odhalenie detailov kontroly a prenosu genetických informácií“.
V roku získania Nobelovej ceny sa K. stal vedúcim biologického laboratória na Univerzite v Cambridge a zahraničným členom Rady Salkovho inštitútu v San Diegu (Kalifornia). V roku 1977 sa presťahoval do San Diega, kde dostal pozvanie na profesúru. V Solkowovom inštitúte K. robil výskum v oblasti neurobiológie, najmä skúmal mechanizmy videnia a snov. V roku 1983 spolu s anglickým matematikom Grahamom Mitchisonom navrhol, že sny sú vedľajším účinkom procesu, ktorým sa ľudský mozog oslobodzuje od nadmerných alebo neužitočných asociácií nahromadených počas bdelosti. Vedci predpokladali, že táto forma „obráteného učenia“ existuje, aby sa zabránilo preťaženiu nervových procesov.
V knihe „Life as it is: Its Origin and Nature“ („Life Itself: Its Origin and Nature“, 1981) K. zaznamenal úžasnú podobnosť všetkých foriem života. "S výnimkou mitochondrií," napísal, "genetický kód je identický vo všetkých živých objektoch, ktoré sú v súčasnosti študované." Citujúc objavy v molekulárnej biológii, paleontológii a kozmológii, navrhol, že život na Zemi mohol pochádzať z mikroorganizmov, ktoré boli rozptýlené vo vesmíre z inej planéty; túto teóriu on a jeho kolega Leslie Orgel nazvali „priama panspermia“.
V roku 1940 sa K. oženil s Ruth Doreen Dodd; mali syna. V roku 1947 sa rozviedli ao dva roky neskôr sa K. oženil s Odile Speed. Mali dve dcéry.
K. početné ocenenia zahŕňajú Cenu Charlesa Leopolda Mayera Francúzskej akadémie vied (1961), Vedeckú cenu Americkej výskumnej spoločnosti (1962), Kráľovskú medailu (1972) a Copleyovu medailu Kráľovskej spoločnosti ( 1976). K. je čestným členom Kráľovskej spoločnosti v Londýne, Kráľovskej spoločnosti v Edinburghu, Kráľovskej írskej akadémie, Americkej asociácie pre rozvoj vedy, Americkej akadémie umení a vied a Americkej národnej akadémie vied.
Francis Harry Compton Crick, prvé dieťa Harryho Cricka a Annie Elizabeth Wilkinsovej, sa narodilo 8. júna 1916 v malej dedinke neďaleko Northamptonshire v Anglicku. Jeho starý otec, amatérsky prírodovedec Walter Drawbridge Crick, písal výskumné správy o miestnych foraminiferách a dopisoval si s Charlesom Darwinom. Dvaja zástupcovia triedy ulitníkov boli dokonca pomenovaní po jeho starom otcovi.
Už v ranom veku sa Francis začal zaujímať o vedu a aktívne čerpal poznatky z kníh. Rodičia ho vzali do kostola, ale keď mal 12 rokov, chlapec oznámil, že sa vzdáva svojej náboženskej viery, aby hľadal odpovede na svoje otázky vedecký bod vízie. Neskôr s trochou irónie povedal, že dospelí môžu aspoň diskutovať o otázkach kresťanstva, ale deti by sa od toho všetkého mali držať ďalej.
Vo veku 21 rokov Crick získal bakalársky titul z fyziky na University College London. Počas 2. svetovej vojny skončil vo výskumnom laboratóriu admirality, kde vyvinul magnetické a akustické míny a zohral dôležitú úlohu pri vytvorení novej míny, ktorá sa osvedčila proti nemeckým mínolovkam.
V roku 1947 začal Crick študovať biológiu a pripojil sa k prúdu „migrujúcich vedcov“, ktorí zanechávali štúdium fyziky pre biológiu. Musel prejsť z „elegancie a hlbokej jednoduchosti“ fyziky na „zložité chemické procesy, ktoré sa vyvinuli prirodzeným výberom v priebehu miliárd rokov“. Crick zdôraznil vážnosť prechodu z jedného poľa do druhého a vyhlásil, že sa „prakticky znovu narodil“.
Francis strávil väčšinu nasledujúcich dvoch rokov štúdiom fyzikálnych vlastností cytoplazmy v Strangeways Laboratory v Cambridge pod vedením Honor Bridget Fell, kým nezačal spolupracovať s Maxom Perutzom a Johnom Kendrewom v Cavendish Laboratory. Koncom roku 1951 Crick spolupracoval s Jamesom Watsonom, s ktorým v roku 1953 publikoval spoločne vyvinutý model špirálovej štruktúry DNA.
Na objave štruktúry deoxyribonukleovej kyseliny sa podieľal aj Maurice Wilkins. Francisovi a Jamesovi ukázal röntgenovú snímku molekuly DNA, ktorú urobila jeho zamestnankyňa Rosalind Franklinová, a potom vedci dokázali vysvetliť mechanizmy kopírovania DNA. V molekulárnej biológii Crick zaviedol termín „Central Dogma“, ktorý zovšeobecňuje pravidlo pre implementáciu genetickej informácie (DNA → RNA → proteín).
Po zvyšok svojej kariéry Crick pôsobil ako profesor na Inštitúte biologických štúdií J. Salka v La Jolla v Kalifornii. Jeho funkcie boli obmedzené len na vedeckovýskumnú prácu. Francisov neskorší výskum sa zameral na teoretickú neurobiológiu a súvisel s jeho túžbou pokročiť v štúdiu ľudského vedomia.
Francis bol dvakrát ženatý. Mal tri deti a šesť vnúčat. Zomrel na rakovinu hrubého čreva 28. júla 2004.
Nejlepšie z dňa
| Trojnásobný šampión Navštívené: 206 |
Hviezda "Komediálneho klubu" |
