Francis Creek. Creek Francis Harry Compton

Angleški molekularni biolog Francis Harry Compton Crick se je rodil v Northamptonu, starejši od dveh sinov Harryja Comptona Cricka, bogatega proizvajalca čevljev, in Anne Elizabeth (Wilkins) Crick. Potem ko je otroštvo preživel v Northamptonu, je obiskoval srednjo šolo. Med gospodarsko krizo, ki je sledila prvi svetovni vojni, so komercialni posli družine propadli in Crickovi starši so se preselili v London. Kot učenec na šoli Mill Hill je Crick pokazal veliko zanimanje za fiziko, kemijo in matematiko. Leta 1934 se je vpisal na University College London na študij fizike in tri leta kasneje diplomiral z diplomo iz znanosti. Po zaključku izobraževanja na University College je Crick razmišljal o viskoznosti vode pri visokih temperaturah; to delo je leta 1939 prekinila izbruh druge svetovne vojne.

V vojnih letih se je Creek ukvarjal z ustvarjanjem min v raziskovalnem laboratoriju mornariškega ministrstva Velike Britanije. Dve leti po koncu vojne je delal na tem ministrstvu in takrat je prebral znamenito knjigo Erwina Schrödingerja Kaj je življenje? Fizični vidiki žive celice« (»Kaj je življenje? Fizični vidiki žive celice«), objavljeno leta 1944. Schrödinger v knjigi postavlja vprašanje: »Kako je mogoče prostorsko-časovne dogodke, ki se dogajajo v živem organizmu, razložiti iz položaj fizika in kemija?

Ideje, predstavljene v knjigi, so tako močno vplivale na Cricka, da je z namenom študija fizike delcev prešel na biologijo. S podporo Archibalda W. Hilla je Crick prejel štipendijo Sveta za medicinske raziskave in leta 1947 začel delati v laboratoriju Strangeway v Cambridgeu. Tu je študiral biologijo, organsko kemijo in tehnike rentgenske difrakcije, ki se uporabljajo za določanje prostorske strukture molekul. Njegovo biološko znanje se je močno razširilo po preselitvi leta 1949 v Cavendish Laboratory v Cambridgeu, enem od svetovnih središč molekularne biologije.

Pod vodstvom Maxa Perutza je Crick raziskoval molekularno strukturo proteinov, v zvezi s čimer se je zanimal za genetsko kodo zaporedja aminokislin v proteinskih molekulah. Približno 20 esencialnih aminokislin služi kot monomerne enote, iz katerih so zgrajene vse beljakovine. S proučevanjem tega, kar je sam definiral kot "mejo med živim in neživim", je Crick poskušal najti kemijsko osnovo genetike, ki bi jo, kot je predlagal, lahko postavili v deoksiribonukleinsko kislino (DNK).

Genetika kot veda je nastala leta 1866, ko je Gregor Mendel oblikoval stališče, da "elementi", kasneje imenovani geni, določajo dedovanje fizikalnih lastnosti. Tri leta pozneje je švicarski biokemik Friedrich Miescher odkril nukleinsko kislino in pokazal, da jo vsebuje celično jedro. Na pragu novega stoletja so znanstveniki ugotovili, da se geni nahajajo v kromosomih, strukturnih elementih celičnega jedra. V prvi polovici XX stoletja. biokemiki določili kemijsko naravo nukleinskih kislin, v 40. raziskovalci so ugotovili, da geni nastanejo iz ene od teh kislin, DNK. Dokazano je, da geni oziroma DNK usmerjajo biosintezo (oz. tvorbo) celičnih proteinov, imenovanih encimi, in tako nadzirajo biokemične procese v celici.

Ko je Crick začel delati svojo doktorsko disertacijo v Cambridgeu, je bilo že znano, da so nukleinske kisline sestavljene iz DNK in RNK (ribonukleinska kislina), od katerih vsako tvorijo molekule monosaharidne skupine pentoz (deoksiriboza ali riboza), fosfata in štiri dušikove baze - adenin, timin, gvanin in citozin (RNA namesto timina vsebuje uracil). Leta 1950 je Erwin Chargaff z univerze Columbia pokazal, da DNK vsebuje enake količine teh dušikovih baz. Maurice H.F. Wilkins in njegova kolegica Rosalind Franklin s King's College London sta izvedla študije rentgenske difrakcije molekul DNK in ugotovila, da ima DNK obliko dvojne vijačnice, ki spominja na spiralno stopnišče.

Leta 1951 je triindvajsetletni ameriški biolog James D. Watson povabil Cricka na delo v laboratorij Cavendish. Kasneje so vzpostavili tesne ustvarjalne stike. Na podlagi zgodnjih raziskav Chargaffa, Wilkinsa in Franklina sta se Crick in Watson odločila določiti kemijsko strukturo DNK. V dveh letih so razvili prostorsko strukturo molekule DNK tako, da so iz kroglic, kosov žice in kartona zgradili njen model. Po njihovem modelu je DNK dvojna vijačnica, sestavljena iz dveh verig monosaharida in fosfata (deoksiriboza fosfata), povezanih z baznimi pari znotraj vijačnice, pri čemer je adenin povezan s timinom in gvanin s citozinom, baze pa med seboj z vodikovimi vezmi. .

Model je drugim raziskovalcem omogočil jasno vizualizacijo replikacije DNK. Obe verigi molekule sta ločeni z vodikovimi vezmi, kot bi se odprla zadrga, nakar se na vsaki polovici stare molekule DNK sintetizira nova. Osnovno zaporedje deluje kot predloga ali načrt za novo molekulo.

Leta 1953 sta Crick in Watson dokončala model DNK. Istega leta je Crick doktoriral na Cambridgeu z disertacijo o rentgenski difrakcijski analizi proteinske strukture. Naslednje leto je študiral strukturo beljakovin na Brooklynskem politehničnem inštitutu v New Yorku in predaval na različnih ameriških univerzah. Ko se je leta 1954 vrnil v Cambridge, je svoje raziskave nadaljeval v laboratoriju Cavendish in se osredotočil na dešifriranje genetske kode. Sprva teoretik, Crick je začel proučevati genetske mutacije v bakteriofagih (virusih, ki okužijo bakterijske celice) s Sydneyjem Brennerjem.

Do leta 1961 so odkrili tri vrste RNK: sporočilno, ribosomsko in transportno. Crick in njegovi kolegi so predlagali način branja genetske kode. Po Crickovi teoriji messenger RNA sprejema genetske informacije iz DNA v celičnem jedru in jih prenaša do ribosomov (mesta sinteze beljakovin) v citoplazmi celice. Prenosna RNA prenaša aminokisline v ribosome.

Informacijska in ribosomska RNA, ki medsebojno delujeta, zagotavljata kombinacijo aminokislin za tvorbo beljakovinskih molekul v pravilnem zaporedju. Gensko kodo sestavljajo tripleti dušikovih baz DNK in RNK za vsako od 20 aminokislin. Geni so sestavljeni iz številnih osnovnih trojčkov, ki jih je Crick imenoval kodoni; kodoni so enaki pri različnih vrstah.

Crick, Wilkins in Watson so si leta 1962 razdelili Nobelovo nagrado za fiziologijo in medicino "za svoja odkritja v zvezi z molekularno strukturo nukleinskih kislin in njihovega pomena za prenos informacij v živih sistemih". A. V. Engström iz Karolinskega inštituta je ob podelitvi dejal: "Odkritje prostorske molekularne strukture ... DNK je izjemno pomembno, saj oriše možnosti za zelo podrobno razumevanje splošnih in posameznih značilnosti vseh živih bitij." Engström je opozoril, da "dešifriranje strukture dvojne vijačnice deoksiribonukleinske kisline s specifičnim parom dušikovih baz odpira fantastične priložnosti za razkritje podrobnosti nadzora in prenosa genetskih informacij."

V letu prejema Nobelove nagrade je Crick postal vodja biološkega laboratorija na Univerzi v Cambridgeu in tuji član sveta inštituta Salk v San Diegu (Kalifornija). Leta 1977 se je preselil v San Diego, ko je prejel povabilo, da postane profesor. Na Inštitutu Salkovo je Crick izvajal raziskave na področju nevroznanosti, zlasti je preučeval mehanizme vida in sanj. Leta 1983 je skupaj z angleškim matematikom Grahamom Mitchisonom predlagal, da so sanje stranski učinek procesa, s katerim se človeški možgani osvobodijo odvečnih ali nekoristnih asociacij, nabranih med budnostjo. Znanstveniki so domnevali, da ta oblika "obratnega učenja" obstaja za preprečevanje nevronske preobremenitve.

V knjigi Life Itself: Its Origin and Nature (1981) je Crick opozoril na izjemno podobnost vseh življenjskih oblik. "Z izjemo mitohondrijev," je zapisal, "je genetska koda enaka v vseh živih telesih, ki jih trenutno proučujemo." Sklicujoč se na odkritja v molekularni biologiji, paleontologiji in kozmologiji je predlagal, da bi življenje na Zemlji lahko izviralo iz mikroorganizmov, ki so bili razpršeni po vesolju z drugega planeta; to teorijo sta on in njegov kolega Leslie Orgel poimenovala "takojšnja panspermija".

Leta 1940 se je Crick poročil z Ruth Doreen Dodd; imela sta sina. Ločila sta se leta 1947, dve leti kasneje pa se je Crick poročil z Odile Speed. Imela sta dve hčerki.

Crickove številne nagrade vključujejo nagrado Charlesa Leopolda Mayerja Francoske akademije znanosti (1961), znanstveno nagrado Ameriškega raziskovalnega društva (1962), kraljevo medaljo (1972), medaljo Kraljeve družbe Copley (1976). Crick je častni član Kraljeve družbe v Londonu, Kraljeve družbe v Edinburgu, Kraljeve irske akademije, Ameriškega združenja za napredek znanosti, Ameriške akademije znanosti in umetnosti ter Ameriške nacionalne akademije znanosti.

James Watson je pionir molekularne biologije, ki je skupaj s Francisom Crickom in Mauriceom Wilkinsom zaslužen za odkritje dvojne vijačnice DNK. Leta 1962 sta za svoje delo prejela Nobelovo nagrado za medicino.

James Watson: biografija

Rojen 6. aprila 1928 v Chicagu v ZDA. Obiskoval je šolo Horace Mann in nato srednjo šolo South Shore. Pri 15 letih se je vpisal na Univerzo v Chicagu v okviru eksperimentalnega programa štipendiranja nadarjenih otrok. Zanimanje za življenje ptic je Jamesa Watsona pripeljalo do študija biologije in leta 1947 je prejel diplomo iz zoologije. Po branju znamenite knjige Erwina Schrödingerja Kaj je življenje? je prešel na genetiko.

Potem ko sta ga Caltech in Harvard zavrnila, je James Watson dobil štipendijo za podiplomski študij na univerzi Indiana. Leta 1950 je prejel doktorat iz zoologije za svoje delo o učinkih rentgenskega sevanja na razmnoževanje virusov bakteriofagov. Iz Indiane se je Watson preselil v Köbenhavn in kot član Nacionalnega raziskovalnega sveta nadaljeval študij virusov.

Razkrijte DNK!

Po obisku newyorškega laboratorija Cold Spring Harbor, kjer se je seznanil z rezultati raziskave Hersheyja in Chaseja, se je Watson prepričal, da je DNK molekula, odgovorna za prenos genetskih informacij. Navdušila ga je ideja, da lahko, če razumete njegovo strukturo, določite, kako se podatki prenašajo med celicami. Raziskovanje virusov ga ni več tako zanimalo kot ta nova smer.

Spomladi 1951 je na konferenci v Neaplju srečal Mauricea Wilkinsa. Slednji je prikazal rezultate prvih poskusov uporabe rentgenske difrakcije za slikanje molekule DNA. Watson, navdušen nad Wilkinsovimi ugotovitvami, je jeseni prispel v Britanijo. Zaposlil se je v laboratoriju Cavendish, kjer je začel sodelovati s Francisom Crickom.

Prvi poskusi

V poskusu razkritja molekularne strukture DNK sta se James Watson in Francis Crick odločila uporabiti pristop gradnje modela. Oba sta bila prepričana, da bo razkritje njegove strukture igralo ključno vlogo pri razumevanju prenosa genetskih informacij od starševskih do hčerinskih celic. Biologi so ugotovili, da bo odkritje strukture DNK velik znanstveni preboj. Hkrati so se zavedali obstoja konkurentov med drugimi znanstveniki, kot je Linus Pauling.

Crick in James Watson sta z velikimi težavami modelirala DNK. Nihče od njih ni imel kemijskega znanja, zato so uporabili standardne učbenike za kemijo, da so izrezali kartonske konfiguracije kemičnih vezi. Gostujoči podiplomski študent je ugotovil, da je bila glede na nove podatke, ki manjkajo v knjigah, ena od njegovih kartonskih kemičnih vezi uporabljena v obratni smeri. Približno ob istem času se je Watson udeležil predavanja Rosalind Franklin na bližnjem King's Collegeu. Očitno ni prav dobro poslušal.

Neodpustljiva napaka

Zaradi napake je prvi poskus znanstvenikov, da bi zgradili model DNK, propadel. James Watson in Francis Crick sta zgradila trojno vijačnico z dušikovimi bazami na zunanji strani strukture. Ko so model predstavili kolegom, jo ​​je Rosalind Franklin izpostavila ostrim kritikam. Rezultati njenih raziskav so jasno dokazali obstoj dveh oblik DNK. Bolj mokra se je ujemala s tisto, ki sta jo poskušala zgraditi Watson in Crick, vendar sta ustvarila model DNK brez vode. Franklin je opozoril, da če bi njeno delo pravilno razlagali, bi se dušikove baze nahajale znotraj molekule. Osramočen zaradi takega javnega neuspeha je direktor laboratorija Cavendish raziskovalcem priporočil, naj opustijo svoj pristop. Uradno so znanstveniki ubrali druge smeri, zasebno pa so še naprej razmišljali o problemu DNK.

Pokukano odkritje

Wilkins, ki je delal na King's College s Franklinovo, je bil z njo v osebnem konfliktu. Rosalind je bila tako nesrečna, da se je odločila svoje raziskave preseliti drugam. Ni jasno, kako, toda Wilkins se je dokopal do enega njenih najboljših rentgenskih posnetkov molekule DNK. Morda mu ga je celo dala sama, ko je pospravljala svojo pisarno. Gotovo pa je, da je sliko odnesel iz laboratorija brez Franklinovega dovoljenja in jo pokazal prijatelju Watsonu v Cavendishu. Pozneje je v svoji knjigi The Double Helix zapisal, da se mu je v trenutku, ko je zagledal sliko, povesila čeljust in pospešil utrip. Vse je bilo neverjetno preprostejše od prej pridobljene A-forme. Tudi črni križ odsevov, ki je prevladoval na fotografiji, je lahko izviral le iz spiralne strukture.

Nobelov nagrajenec

Biologi so uporabili nove podatke za ustvarjanje modela dvoverižne vijačnice z dušikovimi bazami v parih A-T in CG v središču. To združevanje je Cricku takoj nakazalo, da bi ena stran molekule lahko služila kot predloga za natančno ponavljanje zaporedij DNK za prenos genetskih informacij med celično delitvijo. Ta drugi uspešni model je bil predstavljen februarja 1951. Aprila 1953 so svoje ugotovitve objavili v reviji Nature. Članek je povzročil senzacijo. Watson in Crick sta ugotovila, da ima DNK obliko dvojne vijačnice ali "spiralnega stopnišča". Dve verigi v njem sta bili odklopljeni, kot "strela", in reproducirali manjkajoče dele. Tako lahko vsaka molekula deoksiribonukleinske kisline ustvari dve enaki kopiji.

Okrajšava DNA in eleganten model dvojne vijačnice sta postala znana po vsem svetu. Zaslovela sta tudi Watson in Crick. Njihovo odkritje je revolucioniralo študij biologije in genetike ter omogočilo metode genskega inženiringa, ki se uporabljajo v sodobni biotehnologiji.

Članek v reviji Nature je pripeljal do tega, da sta leta 1962 z Wilkinsom prejela Nobelovo nagrado. Pravila Švedske akademije dovoljujejo, da so nagrajeni največ trije znanstveniki. Rosalind Franklin je leta 1958 umrla zaradi raka jajčnikov. Wilkins jo je mimogrede omenil.

V letu prejema Nobelove nagrade se je Watson poročil z Elizabeth Lewis. Imela sta dva sinova: Rufusa in Duncana.

Nadaljevanje dela

James Watson je v petdesetih letih 20. stoletja nadaljeval delo s številnimi drugimi znanstveniki. Njegov genij je bila sposobnost usklajevanja dela različnih ljudi in združevanja njihovih rezultatov za nove zaključke. Leta 1952 je z rotirajočo rentgensko anodo dokazal spiralno strukturo virusa tobačnega mozaika. Od leta 1953 do 1955 Watson je sodeloval z znanstveniki na Kalifornijskem inštitutu za tehnologijo, da bi modelirali strukturo RNK. Od leta 1955 do 1956 spet je sodeloval s Crickom, da bi razvozlal principe zgradbe virusov. Leta 1956 se je preselil na Harvard, kjer je raziskoval RNA in sintezo beljakovin.

škandalozna kronika

Leta 1968 je James Watson izdal kontroverzno knjigo o DNK. The Double Helix je bil poln slabšalnih komentarjev in zlobnih opisov mnogih ljudi, ki so sodelovali pri odkritju, še posebej Rosalind Franklin. Zaradi tega je Harvard Press zavrnil natis knjige. Kljub temu je delo izšlo in doživelo velik uspeh. V kasnejši reviziji se je Watson opravičil za svoje ravnanje s Franklinovo in izjavil, da se ni zavedal pritiska, s katerim se je soočala v petdesetih letih 20. stoletja kot raziskovalka. Najbolj je pridobil z objavo dveh učbenikov Molecular Biology of the Gene (1965) in Molecular Biology of the Cell and Recombinant DNA (posodobljeno 2002), ki še vedno nista natisnjena. Leta 2007 je izdal avtobiografijo Avoid Boring People. Življenjske lekcije v znanosti.

James Watson: prispevek k znanosti

Leta 1968 je postal direktor laboratorija v Cold Spring Harborju. Inštitut je bil takrat v finančnih težavah, vendar se je Watson izkazal za zelo uspešnega pri iskanju darovalcev. Ustanova, ki jo vodi, je postala vodilna v svetu po ravni dela na področju molekularne biologije. Njegovi zaposleni so razkrili naravo raka in prvič odkrili njegove gene. Vsako leto v Cold Spring Harbor pride več kot 4000 znanstvenikov z vsega sveta – tako velik je vpliv Inštituta za mednarodne genetske raziskave.

Leta 1990 je bil Watson imenovan za direktorja projekta človeškega genoma pri Nacionalnem inštitutu za zdravje. Svoje sposobnosti zbiranja sredstev je uporabljal za vodenje projekta do leta 1992. Odšel je zaradi spora glede patentiranja genetskih informacij. James Watson je verjel, da bi to le motilo raziskave znanstvenikov, ki delajo na projektu.

Kontroverzne izjave

Njegovo bivanje v Cold Harboru se je nenadoma končalo. 14. oktobra 2007 so ga na poti na konferenco v London vprašali o dogajanju v svetu. James Watson, svetovno znani znanstvenik, je odgovoril, da so ga zasenčili obeti Afrike. Po njegovih besedah ​​vsa sodobna socialna politika temelji na dejstvu, da je inteligenca njenih prebivalcev enaka ostalim, rezultati testiranj pa kažejo, da temu ni tako. Svojo misel je nadaljeval z mislijo, da napredek v Afriki ovira slab genetski material. Zaradi javnega protesta proti tej pripombi je Cold Spring Harbor zahteval njegov odstop. Znanstvenik se je kasneje opravičil in preklical svoje izjave, češ da "za to ni znanstvene podlage." V svojem poslovilnem govoru je izrazil svojo vizijo, da je "dokončna zmaga (nad rakom in duševnimi boleznimi) v našem dosegu."

Kljub tem neuspehom genetik James Watson še danes podaja kontroverzne trditve. Septembra 2013 je na Allenovem inštitutu v Seattlu na srečanju za preučevanje možganov ponovno podal kontroverzno izjavo o svojem prepričanju, da je lahko porast ugotovljenih dednih bolezni posledica poznejšega rojstva otrok. "Starejši ko postajaš, večja je verjetnost, da boš imel okvarjene gene," je dejal Watson in predlagal tudi, da je treba genetski material zbrati pri osebah, mlajših od 15 let, za nadaljnjo spočetje z in vitro oploditvijo. S tem bi po njegovem mnenju zmanjšali možnosti, da bi staršem pokvarilo življenje rojstvo otroka s telesno ali duševno motnjo.

Crick Francis Harry Compton je bil eden od dveh molekularnih biologov, ki sta razvozlala skrivnost zgradbe nosilca genetske informacije (DNK) in s tem postavila temelje sodobne molekularne biologije. Po tem temeljnem odkritju je pomembno prispeval k razumevanju genetske kode in delovanja genov ter k nevroznanosti. Leta 1962 si je z Jamesom Watsonom in Mauriceom Wilkinsom delil Nobelovo nagrado za medicino za razjasnitev strukture DNK.

Francis Crick: biografija

Najstarejši od dveh sinov, Francis, se je rodil Harryju Cricku in Elizabeth Ann Wilkins 8. junija 1916 v Northamptonu v Angliji. Študiral je na tamkajšnji gimnaziji in se že zgodaj začel zanimati za eksperimente, ki so jih pogosto spremljale kemične eksplozije. V šoli je dobil nagrado za nabiranje divjih rož. Poleg tega je bil obseden s tenisom, druge igre in športi pa ga niso preveč zanimali. Pri 14 letih je Francis prejel štipendijo šole Mill Hill v severnem Londonu. Štiri leta kasneje, pri 18 letih, se je vpisal na University College. Ko je bil polnoleten, so se njegovi starši preselili iz Northamptona v Mill Hill, kar je Francisu omogočilo, da je med študijem živel doma. Dobil je častno diplomo iz fizike.

Po diplomi je Francis Crick pod vodstvom da Costa Andradeja študiral viskoznost vode pod pritiskom in pri visokih temperaturah na University College. Leta 1940 je Francis dobil civilno mesto v Admiraliteti, kjer je delal na načrtovanju protiladijskih min. Na začetku leta se je Crick poročil z Ruth Doreen Dodd. Njun sin Michael se je rodil med zračnim napadom na London 25. novembra 1940. Do konca vojne je bil Francis dodeljen znanstveni obveščevalni službi na sedežu britanske admiralitete v Whitehallu, kjer je delal na razvoju orožja.

Na meji živega in neživega

Crick se je zavedal, da bo potreboval dodatno usposabljanje, da bi zadovoljil svojo željo po temeljnih raziskavah, zato se je odločil, da si bo prizadeval za doktorat. Kot pravi, sta ga navduševali dve področji biologije – meja med živim in neživim ter delovanje možganov. Crick je izbral prvo, čeprav je o tej temi vedel le malo. Po predhodnem študiju na University College leta 1947 se je odločil za program v laboratoriju v Cambridgeu pod vodstvom Arthurja Hughesa, da bi se ukvarjal s fizikalnimi lastnostmi citoplazme kulture piščančjih fibroblastov.

Dve leti pozneje se je Crick pridružil skupini Sveta za medicinske raziskave v laboratoriju Cavendish. V njej sta bila britanska akademika Max Perutz in John Kendrew (bodoča Nobelova nagrajenca). Francis je sodeloval z njimi, navidezno za preučevanje strukture beljakovin, v resnici pa za sodelovanje z Watsonom pri razkritju strukture DNK.

dvojna vijačnica

Leta 1947 se je Francis Crick ločil od Doreen in se leta 1949 poročil z Odile Speed, študentko umetnosti, ki jo je spoznal, ko je bila v mornarici med njegovim časom v admiraliteti. Njuna poroka je sovpadla z začetkom njegovega doktorskega dela na področju proteinske difrakcije rentgenskih žarkov. To je metoda za preučevanje kristalne strukture molekul, ki omogoča določanje elementov njihove tridimenzionalne strukture.

Leta 1941 je Laboratorij Cavendish vodil sir William Lawrence Bragg, ki je pred štiridesetimi leti uvedel tehniko rentgenske difrakcije. Leta 1951 se je Cricku pridružil James Watson, gostujoči Američan, ki je študiral pri italijanskem zdravniku Salvadorju Edwardu Lurii in je bil član skupine fizikov, ki so preučevali bakterijske viruse, znane kot bakteriofagi.

Tako kot njegovi kolegi se je tudi Watson zanimal za razkritje sestave genov in menil, da je razkritje strukture DNK najbolj obetavna rešitev. Neformalno partnerstvo med Crickom in Watsonom se je razvilo zaradi podobnih ambicij in podobnih miselnih procesov. Njihove izkušnje so se dopolnjevale. Ko sta se prvič srečala, je Crick vedel veliko o rentgenski difrakciji in strukturi beljakovin, medtem ko je bil Watson dobro seznanjen z bakteriofagi in bakterijsko genetiko.

Franklinovi podatki

Francis Crick in so bili seznanjeni z delom biokemikov Mauricea Wilkinsa in King's College London, ki so uporabili rentgensko difrakcijo za preučevanje strukture DNK. Crick je še posebej pozval londonsko skupino, naj zgradi modele, podobne tistim, izdelanim v ZDA, da bi rešili problem beljakovinske alfa vijačnice. Pauling, oče koncepta kemijske vezi, je pokazal, da imajo proteini tridimenzionalno strukturo in niso le linearne verige aminokislin.

Wilkins in Franklin, ki sta delovala neodvisno, sta dala prednost bolj premišljenemu eksperimentalnemu pristopu pred teoretično, modelno metodo Paulinga, ki ji je sledil Francis. Ker se skupina na King's Collegeu ni odzvala na njihove predloge, sta Crick in Watson del dveletnega obdobja posvetila razpravi in ​​sklepanju. V začetku leta 1953 so začeli graditi modele DNK.

struktura DNK

S pomočjo Franklinovih podatkov rentgenske difrakcije so s številnimi poskusi in napakami ustvarili model molekule deoksiribonukleinske kisline, ki je bil skladen z ugotovitvami londonske skupine in podatki biokemika Erwina Chargaffa. Slednji je leta 1950 dokazal, da relativno število štirih nukleotidov, ki sestavljajo DNK, sledi določenim pravilom, eno od njih je ujemanje količine adenina (A) s količino timina (T) in količine gvanina (G ) na količino citozina (C). Takšno razmerje kaže na združevanje A in T ter G in C, kar ovrže idejo, da DNK ni nič drugega kot tetranukleotid, to je preprosta molekula, sestavljena iz vseh štirih baz.

Spomladi in poleti 1953 sta Watson in Crick napisala štiri članke o strukturi in domnevnih funkcijah deoksiribonukleinske kisline, od katerih je bil prvi objavljen 25. aprila v reviji Nature. Publikacije so spremljala dela Wilkinsa, Franklina in njihovih kolegov, ki so zagotovili eksperimentalne dokaze za model. Watson je zmagal na žrebu in postavil svoje ime na prvo mesto ter tako temeljni znanstveni dosežek za vedno povezal z zakoncema Watson Creek.

Genetska koda

V naslednjih nekaj letih je Francis Crick proučeval razmerje med DNK in njegovo sodelovanje z Vernonom Ingramom je leta 1956 privedlo do dokaza, da se sestava hemoglobina pri anemiji srpastih celic razlikuje v eni sami aminokislini od normalne. Študija je zagotovila dokaze, da so lahko genetske bolezni povezane z razmerjem DNK-protein.

Približno v istem času se je južnoafriški genetik in molekularni biolog Sydney Brenner pridružil Cricku v laboratoriju Cavendish. Začeli so se ukvarjati s "problemom kodiranja" - ugotavljanjem, kako osnovno zaporedje DNK tvori zaporedje aminokislin v beljakovini. Delo je bilo prvič predstavljeno leta 1957 pod naslovom "O sintezi beljakovin". V njem je Crick oblikoval osnovni postulat molekularne biologije, po katerem informacije, posredovane proteinu, ni mogoče vrniti. Napovedal je mehanizem sinteze beljakovin s prenosom informacij iz DNA v RNA in iz RNA v protein.

Inštitut Salk

Leta 1976 so Cricku med počitnicami ponudili stalno delovno mesto na inštitutu Salk za biološke raziskave v La Jolli v Kaliforniji. Privolil je in do konca življenja delal na Inštitutu Salk, tudi kot direktor. Tu je Crick začel preučevati delovanje možganov, kar ga je zanimalo že od samega začetka njegove znanstvene kariere. Ukvarjal se je predvsem z zavestjo in temu problemu se je poskušal približati s študijem vida. Crick je objavil več špekulativnih del o mehanizmih sanj in pozornosti, vendar, kot je zapisal v svoji avtobiografiji, še ni prišel do nobene teorije, ki bi bila hkrati nova in bi prepričljivo pojasnila številna eksperimentalna dejstva.

Zanimiva epizoda dejavnosti na Inštitutu Salk je bil razvoj njegove ideje o usmerjeni panspermiji. Skupaj z Leslie Orgel je izdal knjigo, v kateri je predlagal, da mikrobi lebdijo v vesolju, da bi sčasoma dosegli Zemljo in jo zasejali, in da je bilo to storjeno kot posledica dejanj "nekoga". Tako je Francis Crick ovrgel teorijo kreacionizma, ko je pokazal, kako je mogoče predstaviti špekulativne ideje.

Znanstvene nagrade

Med svojo kariero energičnega teoretika moderne biologije je Francis Crick zbiral, izboljševal in sintetiziral eksperimentalna dela drugih ter svoja nenavadna dognanja pripeljal do rešitve temeljnih problemov znanosti. Njegovo izjemno prizadevanje mu je poleg Nobelove nagrade prineslo številne nagrade. Med njimi so Laskerjeva nagrada, nagrada Charlesa Mayerja Francoske akademije znanosti in Copleyjeva medalja Kraljeve družbe. Leta 1991 je bil odlikovan z redom za zasluge.

Crick je umrl 28. julija 2004 v San Diegu v starosti 88 let. Leta 2016 je bil v severnem Londonu zgrajen Inštitut Francis Crick. 660 milijonov funtov vredna stavba je postala največji center za biomedicinske raziskave v Evropi.

Angleški molekularni biolog Francis Harry Compton Crick se je rodil v Northamptonu, starejši od dveh sinov Harryja Comptona Cricka, bogatega proizvajalca čevljev, in Anne Elizabeth (Wilkins) Crick. Potem ko je otroštvo preživel v Northamptonu, je obiskoval srednjo šolo. Med gospodarsko krizo, ki je sledila 1. svetovni vojni, so družinski trgovski posli propadli in K.-jevi starši so se preselili v London. Kot učenec na šoli Mill Hill je K. pokazal veliko zanimanje za fiziko, kemijo in matematiko. Leta 1934 se je vpisal na University College London na študij fizike in tri leta kasneje diplomiral z diplomo iz znanosti. Po končanem izobraževanju na University College je K. obravnaval viskoznost vode pri visokih temperaturah; to delo je leta 1939 prekinila izbruh druge svetovne vojne.

V vojnih letih se je K. ukvarjal z ustvarjanjem min v raziskovalnem laboratoriju mornariškega ministrstva Velike Britanije. Dve leti po koncu vojne je delal na tem ministrstvu in takrat je prebral znamenito knjigo Erwina Schrödingerja Kaj je življenje? Fizični vidiki žive celice« (»Kaj je življenje? Fizični vidiki žive celice«), objavljeno leta 1944. Schrödinger v knjigi postavlja vprašanje: »Kako je mogoče prostorsko-časovne dogodke, ki se dogajajo v živem organizmu, razložiti iz položaj fizika in kemija?

Ideje, predstavljene v knjigi, so tako vplivale na K., da se je nameraval ukvarjati s fiziko delcev, prešel na biologijo. S podporo Archibalda W. Hilla je K. prejel štipendijo Sveta za medicinske raziskave in leta 1947 začel delati v laboratoriju Strangeway v Cambridgeu. Tu je študiral biologijo, organsko kemijo in tehnike rentgenske difrakcije, ki se uporabljajo za določanje prostorske strukture molekul. Njegovo biološko znanje se je močno razširilo po preselitvi leta 1949 v Cavendish Laboratory v Cambridgeu, enem od svetovnih središč molekularne biologije.

Pod vodstvom Maxa Perutza je K. raziskoval molekularno strukturo proteinov, v zvezi s čimer ga je zanimala genetska koda zaporedja aminokislin v proteinskih molekulah. Približno 20 esencialnih aminokislin služi kot monomerne enote, iz katerih so zgrajene vse beljakovine. Ko je preučeval vprašanje, ki ga je opredelil kot "mejo med živim in neživim", je K. poskušal najti kemijsko osnovo genetike, ki bi, kot je predlagal, lahko bila vgrajena v deoksiribonukleinsko kislino (DNK).

Genetika kot veda je nastala leta 1866, ko je Gregor Mendel oblikoval stališče, da "elementi", kasneje imenovani geni, določajo dedovanje fizikalnih lastnosti. Tri leta pozneje je švicarski biokemik Friedrich Miescher odkril nukleinsko kislino in pokazal, da jo vsebuje celično jedro. Na pragu novega stoletja so znanstveniki ugotovili, da se geni nahajajo v kromosomih, strukturnih elementih celičnega jedra. V prvi polovici XX stoletja. biokemiki določili kemijsko naravo nukleinskih kislin, v 40. raziskovalci so ugotovili, da geni nastanejo iz ene od teh kislin, DNK. Dokazano je, da geni oziroma DNK usmerjajo biosintezo (oz. tvorbo) celičnih proteinov, imenovanih encimi, in tako nadzirajo biokemične procese v celici.

Ko je K. začel delati svojo doktorsko disertacijo v Cambridgeu, je bilo že znano, da nukleinske kisline sestavljata DNA in RNA (ribonukleinska kislina), od katerih vsako tvorijo molekule monosaharidne skupine pentoz (deoksiriboza ali riboza), fosfata in štiri dušikove baze - adenin, timin, gvanin in citozin (RNA namesto timina vsebuje uracil). Leta 1950 je Erwin Chargaff z univerze Columbia pokazal, da DNK vsebuje enake količine teh dušikovih baz. Maurice H.F. Wilkins in njegova kolegica Rosalind Franklin s King's College London sta izvedla študije rentgenske difrakcije molekul DNK in ugotovila, da ima DNK obliko dvojne vijačnice, ki spominja na spiralno stopnišče.

Leta 1951 je triindvajsetletni ameriški biolog James D. Watson povabil K. na delo v laboratoriju Cavendish. Kasneje so vzpostavili tesne ustvarjalne stike. Na podlagi zgodnjih študij Chargaffa, Wilkinsa in Franklina sta se K. in Watson odločila določiti kemijsko strukturo DNK. V dveh letih so razvili prostorsko strukturo molekule DNK tako, da so iz kroglic, kosov žice in kartona zgradili njen model. Po njihovem modelu je DNK dvojna vijačnica, sestavljena iz dveh verig monosaharida in fosfata (deoksiriboza fosfata), povezanih z baznimi pari znotraj vijačnice, pri čemer je adenin povezan s timinom in gvanin s citozinom, baze pa med seboj z vodikovimi vezmi. .

Model je drugim raziskovalcem omogočil jasno vizualizacijo replikacije DNK. Obe verigi molekule sta ločeni z vodikovimi vezmi, kot bi se odprla zadrga, nakar se na vsaki polovici stare molekule DNK sintetizira nova. Osnovno zaporedje deluje kot predloga ali načrt za novo molekulo.

Leta 1953 sta G. K. in Watson dokončala ustvarjanje modela DNK. Istega leta je K. doktoriral na Cambridgeu in zagovarjal disertacijo o rentgenski difrakcijski analizi proteinske strukture. Naslednje leto je študiral strukturo beljakovin na Brooklynskem politehničnem inštitutu v New Yorku in predaval na različnih ameriških univerzah. Ko se je leta 1954 vrnil v Cambridge, je svoje raziskave nadaljeval v laboratoriju Cavendish in se osredotočil na dešifriranje genetske kode. Sprva teoretik je K. začel s Sydneyjem Brennerjem preučevati genetske mutacije v bakteriofagih (virusih, ki okužijo bakterijske celice).

Do leta 1961 so odkrili tri vrste RNK: sporočilno, ribosomsko in transportno. K. in njegovi kolegi so predlagali način branja genetske kode. Po teoriji K. messenger RNA sprejema genetske informacije iz DNA v celičnem jedru in jih prenaša na ribosome (mesta sinteze beljakovin) v citoplazmi celice. Prenosna RNA prenaša aminokisline v ribosome.

Informacijska in ribosomska RNA, ki medsebojno delujeta, zagotavljata kombinacijo aminokislin za tvorbo beljakovinskih molekul v pravilnem zaporedju. Gensko kodo sestavljajo tripleti dušikovih baz DNK in RNK za vsako od 20 aminokislin. Geni so sestavljeni iz številnih osnovnih tripletov, ki jih je K. imenoval kodone; kodoni so enaki pri različnih vrstah.

K., Wilkins in Watson so si leta 1962 razdelili Nobelovo nagrado za fiziologijo in medicino "za svoja odkritja v zvezi z molekularno strukturo nukleinskih kislin in njihovega pomena za prenos informacij v živih sistemih." A.V. Engström iz inštituta Karolinska je ob podelitvi nagrad dejal: "Odkritje prostorske molekularne strukture ... DNK je izjemno pomembno, saj oriše možnosti za zelo podrobno razumevanje splošnih in individualnih značilnosti vseh živih bitij." Engström je opozoril, da "dešifriranje strukture dvojne vijačnice deoksiribonukleinske kisline s specifičnim parom dušikovih baz odpira fantastične priložnosti za razkritje podrobnosti nadzora in prenosa genetskih informacij."

V letu prejema Nobelove nagrade je K. postal vodja biološkega laboratorija na Univerzi v Cambridgeu in tuji član sveta inštituta Salk v San Diegu (Kalifornija). Leta 1977 se je preselil v San Diego, ko je prejel povabilo, da postane profesor. Na inštitutu Salkovsky je K. izvajal raziskave na področju nevrobiologije, zlasti preučeval mehanizme vida in sanj. Leta 1983 je skupaj z angleškim matematikom Grahamom Mitchisonom predlagal, da so sanje stranski učinek procesa, s katerim se človeški možgani osvobodijo odvečnih ali nekoristnih asociacij, nabranih med budnostjo. Znanstveniki so domnevali, da ta oblika "obratnega učenja" obstaja za preprečevanje nevronske preobremenitve.

V knjigi "Življenje, kakršno je: njegov izvor in narava" ("Life Itself: Its Origin and Nature", 1981) je K. opozoril na neverjetno podobnost vseh oblik življenja. "Z izjemo mitohondrijev," je zapisal, "je genetska koda enaka v vseh živih telesih, ki jih trenutno proučujemo." Sklicujoč se na odkritja v molekularni biologiji, paleontologiji in kozmologiji je predlagal, da bi življenje na Zemlji lahko izviralo iz mikroorganizmov, ki so bili razpršeni po vesolju z drugega planeta; to teorijo sta on in njegov kolega Leslie Orgel poimenovala "takojšnja panspermija".

Leta 1940 se je g. K. poročil z Ruth Doreen Dodd; imela sta sina. Leta 1947 sta se ločila, dve leti pozneje pa se je K. poročil z Odile Speed. Imela sta dve hčerki.

Številne nagrade K. vključujejo nagrado Charlesa Leopolda Mayerja Francoske akademije znanosti (1961), znanstveno nagrado Ameriškega raziskovalnega društva (1962), kraljevo medaljo (1972), medaljo Royal Society Copley (1976). K. - Častni član Kraljeve družbe v Londonu, Kraljeve družbe v Edinburgu, Kraljeve irske akademije, Ameriškega združenja za napredek znanosti, Ameriške akademije znanosti in umetnosti ter Nacionalne akademije znanosti ZDA.

Francis Harry Compton Creek, prvi otrok Harryja Creeka in Annie Elizabeth Wilkins, se je rodil 8. junija 1916 v majhnem naselju blizu Northamptonshira v Angliji (Northamptonshire, England). Njegov dedek, amaterski naravoslovec Walter Drawbridge Crick, je sestavil poročila o študiju lokalnih foraminifer in si dopisoval s Charlesom Darwinom (Charles Darwin). V čast njegovega dedka sta bila celo imenovana dva predstavnika razreda polžev.

Frančišek se je že zgodaj začel zanimati za znanost in aktivno črpal znanje iz knjig. Njegovi starši so ga peljali v cerkev, a bližje 12. letu starosti je deček sporočil, da opušča svojo vero, da bi poiskal odgovore na svoja vprašanja z znanstvenega vidika. Kasneje je nekoliko ironično dejal, da odrasli lahko razpravljajo o krščanskih vprašanjih čim dlje, otroke pa je treba od vsega tega držati stran.

Pri 21 letih je Crick diplomiral iz fizike na University College London (University College London). Med drugo svetovno vojno je končal v Admiralitetskem raziskovalnem laboratoriju, kjer je razvijal magnetne in akustične mine ter odigral pomembno vlogo pri ustvarjanju nove mine, ki se je izkazala za učinkovito proti nemškim minolovcem.

Leta 1947 je Crick začel študirati biologijo in se pridružil toku "znanstvenikov migrantov", ki so opustili študij fizike v korist biologije. Moral je preiti iz "elegance in globoke preprostosti" fizike v "kompleksne kemične procese, ki jih je v milijardah let razvila naravna selekcija." Ob poudarjanju resnosti prehoda z enega področja na drugo je Crick dejal, da je "praktično ponovno rojen".

Večino naslednjih dveh let je Francis večino svojega časa posvetil preučevanju fizikalnih lastnosti citoplazme v laboratoriju Cambridge Strangeways, ki ga je vodila Honor Bridget Fell, dokler ni začel sodelovati z Maxom Perutzem in Johnom Kendrewom. ) v laboratoriju Cavendish. Konec leta 1951 je Crick sodeloval z Jamesom Watsonom, s katerim sta leta 1953 objavila skupni model spiralne strukture DNK.

Maurice Wilkins je sodeloval tudi pri odkrivanju strukture deoksiribonukleinske kisline. Francisu in Jamesu je pokazal rentgenski posnetek molekule DNK, ki ga je posnela njegova sodelavka Rosalind Franklin, po tem pa so znanstveniki lahko pojasnili mehanizme kopiranja DNK. V molekularni biologiji je Crick uvedel izraz "centralna dogma", ki posplošuje pravilo za implementacijo genetskih informacij (DNA → RNA → protein).

Preostanek svoje kariere je Crick služil kot profesor na Inštitutu John Salk za biološke raziskave v La Jolli v Kaliforniji. Njegove naloge so bile omejene le na raziskovalno delo. Francisove poznejše raziskave so se osredotočile na teoretično nevroznanost in so povezane z njegovo željo po napredku pri študiju človeške zavesti.

Frančišek je bil dvakrat poročen. Imel je tri otroke in šest vnukov. Umrl je zaradi raka debelega črevesa 28. julija 2004.

Najboljše dneva

Trikratni prvak Obiskano: 206

Zvezda "Comedy Club"