Crick Frances Harry Compton a fost unul dintre cei doi biologi moleculari care au dezvăluit misterul structurii purtătorului de informații genetice (ADN), punând astfel bazele biologiei moleculare moderne. De la această descoperire fundamentală, el a adus contribuții semnificative la înțelegerea codului genetic și a funcției genelor, precum și la neurobiologie. A împărtășit Premiul Nobel pentru Medicină din 1962 cu James Watson și Maurice Wilkins pentru elucidarea structurii ADN-ului.
Francis Crick: biografie
Cel mai mare a doi fii, Francis, s-a născut din Harry Crick și Elizabeth Ann Wilkins la 8 iunie 1916, în Northampton, Anglia. A studiat la gimnaziul local și de la o vârstă fragedă a devenit interesat de experimente, adesea însoțite de explozii chimice. La școală a câștigat un premiu pentru cules de flori sălbatice. În plus, era obsedat de tenis, dar nu era foarte interesat de alte jocuri și sporturi. La vârsta de 14 ani, Francis a primit o bursă la Mill Hill School din nordul Londrei. Patru ani mai târziu, la 18 ani, a intrat în Colegiul Universitar. Când a ajuns la majoritate, părinții lui s-au mutat din Northampton la Mill Hill, permițându-i lui Francis să trăiască acasă în timp ce studia. A absolvit cu onoare fizica.
După studiile sale de licență, Francis Crick, sub conducerea lui da Costa Andrade la University College, a studiat vâscozitatea apei sub presiune și la temperaturi ridicate. În 1940, Francis a primit un post civil la Amiraalitate, unde a lucrat la proiectarea de mine antinavă. La începutul anului, Crick s-a căsătorit cu Ruth Doreen Dodd. Fiul lor Michael s-a născut în timpul raidului aerian de la Londra pe 25 noiembrie 1940. Spre sfârșitul războiului, Francis a fost repartizat la serviciile de informații științifice la sediul Amiralității Britanice din Whitehall, unde a lucrat la dezvoltarea armelor.
La granița dintre viu și neviu
Dându-și seama că va avea nevoie de pregătire suplimentară pentru a-și satisface dorința de a urma cercetările de bază, Crick a decis să lucreze spre o diplomă avansată. Potrivit lui, el a fost fascinat de două domenii ale biologiei - granița dintre viu și neviu și activitatea creierului. Crick l-a ales pe primul, în ciuda faptului că știa puțin despre subiect. După cercetări preliminare la University College în 1947, el a stabilit un program într-un laborator din Cambridge sub conducerea lui Arthur Hughes pentru a lucra asupra proprietăților fizice ale citoplasmei fibroblastelor de pui de cultură.
Doi ani mai târziu, Crick s-a alăturat grupului Medical Research Council de la Laboratorul Cavendish. Acesta i-a inclus pe academicieni britanici Max Perutz și John Kendrew (viitorii laureați ai Premiului Nobel). Francis a început să colaboreze cu ei, aparent pentru a studia structura proteinelor, dar în realitate pentru a lucra cu Watson pentru a dezlega structura ADN-ului.
Helix dublu
În 1947, Francis Crick a divorțat de Doreen și în 1949 s-a căsătorit cu Odile Speed, o studentă la artă pe care o întâlnise în timp ce ea slujea în marina în timpul serviciului său în Amiraalitate. Căsătoria lor a coincis cu începutul lucrării sale de doctorat privind difracția cu raze X a proteinelor. Aceasta este o metodă pentru studierea structurii cristaline a moleculelor, permițând determinarea elementelor structurii lor tridimensionale.
În 1941, Laboratorul Cavendish a fost condus de Sir William Lawrence Bragg, care a fost pionier în difracția cu raze X cu patruzeci de ani mai devreme. În 1951, lui Crick i s-a alăturat James Watson, un american în vizită, care a studiat sub medicul italian Salvador Edward Luria și făcea parte dintr-un grup de fizicieni care studiau virusurile bacteriene cunoscute sub numele de bacteriofagi.
La fel ca colegii săi, Watson a fost interesat să descopere compoziția genelor și a crezut că dezlegarea structurii ADN-ului este cea mai promițătoare soluție. Parteneriatul informal dintre Crick și Watson s-a dezvoltat datorită ambițiilor similare și proceselor de gândire similare. Experiențele lor s-au completat reciproc. Când s-au cunoscut, Crick știa multe despre difracția cu raze X și structura proteinelor, iar Watson cunoștea bine bacteriofagi și genetica bacteriană.
Franklin Data
Francis Crick și cunoșteau lucrările biochimiștilor Maurice Wilkins și King's College London, care au folosit difracția cu raze X pentru a studia structura ADN-ului. Crick, în special, a încurajat grupul londonez să construiască modele similare cu cele fabricate în Statele Unite pentru a rezolva problema helixului alfa a proteinei. Pauling, părintele conceptului de legătură chimică, a arătat că proteinele au o structură tridimensională și nu sunt doar lanțuri liniare de aminoacizi.
Wilkins și Franklin, acționând independent, au preferat abordarea experimentală mai deliberată a metodei teoretice de modelare a lui Pauling, la care Francis a aderat. Întrucât grupul de la King's College nu a răspuns la propunerile lor, Crick și Watson au dedicat o parte a unei perioade de doi ani discuțiilor și speculațiilor. La începutul anului 1953, au început să construiască modele de ADN.
Structura ADN-ului
Folosind datele de difracție de raze X ale lui Franklin și prin multe încercări și erori, au creat un model al moleculei de acid dezoxiribonucleic care a fost de acord cu descoperirile grupului de la Londra și cu datele biochimistului Erwin Chargaff. În 1950, acesta din urmă a demonstrat că cantitățile relative ale celor patru nucleotide care alcătuiesc ADN-ul urmează anumite reguli, una dintre acestea fiind corespondența cantității de adenină (A) cu cantitatea de timină (T) și cantitatea de guanină ( G) la cantitatea de citozină (C). Această relație sugerează împerecherea dintre A și T și G și C, respingând ideea că ADN-ul nu este altceva decât o tetranucleotidă, adică o moleculă simplă formată din toate cele patru baze.
În primăvara și vara anului 1953, Watson și Crick au scris patru lucrări despre structura și funcțiile presupuse ale acidului dezoxiribonucleic, primul dintre care a apărut pe 25 aprilie în revista Nature. Publicațiile au fost însoțite de lucrări ale lui Wilkins, Franklin și colegii lor, care au prezentat dovezi experimentale ale modelului. Watson a câștigat lotul și și-a pus numele de familie pe primul loc, legând astfel pentru totdeauna realizarea științifică fundamentală cu perechea Watson Creek.
Cod genetic
În următorii câțiva ani, Francis Crick a studiat relația dintre ADN și colaborarea sa cu Vernon Ingram a condus la demonstrația în 1956 că compoziția hemoglobinei falciforme era cu un aminoacid diferit de hemoglobina normală. Studiul a oferit dovezi că bolile genetice pot fi legate de raportul ADN-proteină.
În această perioadă, geneticianul și biologul molecular sud-african Sydney Brenner s-a alăturat lui Crick la Laboratorul Cavendish. Ei au început să abordeze „problema de codificare” - determinând modul în care secvența bazelor ADN formează secvența de aminoacizi dintr-o proteină. Lucrarea a fost prezentată pentru prima dată în 1957 sub titlul „Despre sinteza proteinelor”. În ea, Crick a formulat postulatul de bază al biologiei moleculare, conform căruia informațiile transferate unei proteine nu pot fi returnate. El a prezis mecanismul sintezei proteinelor prin transferul de informații de la ADN la ARN și de la ARN la proteină.
Institutul Salk
În 1976, în timp ce era în concediu, lui Crick i s-a oferit un post permanent la Institutul Salk pentru Studii Biologice din La Jolla, California. A fost de acord și a lucrat la Institutul Salk pentru tot restul vieții, inclusiv ca director. Aici Crick a început să studieze funcționarea creierului, care îl interesase încă de la începutul carierei sale științifice. El era preocupat în principal de conștiință și a încercat să abordeze această problemă prin studiul vederii. Crick a publicat mai multe lucrări speculative despre mecanismele viselor și ale atenției, dar, așa cum a scris în autobiografia sa, încă nu a produs nicio teorie care să fie și nouă și să explice în mod convingător multe fapte experimentale.
Un episod interesant de activitate la Institutul Salk a fost dezvoltarea ideii sale de „panspermie dirijată”. Împreună cu Leslie Orgel, a publicat o carte în care a propus că microbii plutesc în spațiul cosmic pentru a ajunge în cele din urmă și a însămânța Pământul și că acest lucru a fost făcut ca urmare a acțiunilor „cuiva”. Astfel, Francis Crick a infirmat teoria creaționismului demonstrând cum pot fi prezentate ideile speculative.
Premii pentru oameni de știință
În timpul carierei sale de teoretician energic al biologiei moderne, Francis Crick a colectat, îmbunătățit și sintetizat munca experimentală a altora și a adus cunoștințele sale neobișnuite cu privire la problemele fundamentale ale științei. Eforturile sale extraordinare i-au adus numeroase premii pe lângă Premiul Nobel. Printre acestea se numără Premiul Lasker, Premiul Charles Mayer al Academiei Franceze de Științe și Medalia Copley a Societății Regale. În 1991 a fost acceptat în Ordinul de Merit.
Crick a murit pe 28 iulie 2004 în San Diego, la vârsta de 88 de ani. În 2016, Institutul Francis Crick a fost construit în nordul Londrei. Structura de 660 de milioane de lire sterline a devenit cel mai mare centru de cercetare biomedicala din Europa.
Biochimist american, laureat al Premiului Nobel pentru Fiziologie sau Medicină în 1962 (împreună cu Francis CrickȘi Maurice Wilkins) cu formularea: „pentru descoperirea structurii moleculare a acizilor nucleici și a semnificației acesteia în transmiterea informațiilor în materia vie”.
La fel ca viitorul său coautor despre descoperirea structurii ADN-ului Francis Crick, James Watson după ce a citit o carte Erwin Schrödinger„Ce este viața din punct de vedere al fizicii?”, am decis să-mi schimb pasiunea anterioară pentru ornitologie și să studiez genetica.
Matt Ridley, Genomul: autobiografia unei specii în 23 de capitole, M., Eksmo, 2009, p. 69.
„Biologul Watson, după ce a văzut la o conferință despre structura macromoleculelor biologice din Napoli (1951) un model de difracție de raze X al ADN-ului realizat M. Wilkins, a realizat că, deoarece modelul de difracție cu raze X are un număr mare de maxime de difracție, acest lucru indică aparent structura sa regulată cristalină. El și-a dat seama că cheia pentru dezvăluirea misterului genei a fost analiza de difracție cu raze X a structurii moleculei de ADN în combinație cu analiza chimică.
A luat o slujbă științifică la Cavendish Physical Laboratory (Cambridge), unde fizicianul Francis Crick, care a abandonat fizica pentru biologie, sub îndrumarea chimistului Max Perutz, a folosit radiografia ca metodă de analiză a structurii moleculelor organice.
„Încă din prima zi petrecută în laborator”, scrie James Watson, „mi-a devenit clar că voi rămâne mult timp la Cambridge. Ar fi o prostie flagrantă să plec, pentru că aș pierde ocazia unică de a vorbi cu Francis Crick. În laboratorul lui Max, a existat o persoană care știa că ADN-ul este mai important decât proteinele - acesta a fost un adevărat noroc... Conversațiile noastre de la prânz s-au concentrat curând pe un subiect: cum sunt genele conectate între ele? La câteva zile de la sosirea mea, știam deja ce trebuie să facem...” Și mai departe: „...deseori, ajungând într-o fundătură cu ecuațiile lui, a început să mă întrebe despre fagi. Sau mi-a furnizat informații despre cristalografie, care ar fi putut fi culese în mod obișnuit doar cu prețul unui studiu obositor al revistelor speciale.” (James Watson, Double Helix, M., „World”, 1965, p. 61).
Activitate creativă comună F. CrickȘi J. Watson a avut loc în comunicare continuă cu Maurice Wilkins, în laboratorul căruia au fost făcute cele mai clare fotografii cu raze X ale ADN-ului.
Ceea ce este semnificativ pentru noi în acest exemplu este că trei oameni de știință de profiluri științifice complet diferite, având un domeniu comun de cunoștințe și interese, au realizat în comunicare directă întrepătrunderea schemelor categoriale ale fizicii, chimiei și biologiei, ceea ce a avut ca rezultat cea mai mare realizare științifică. - stabilirea structurii purtătorului eredității” (Vezi și selecția despre opera creativă a duetelor / triourilor - Notă de I.L. Vikentyev).
Allahverdyan, A.G., Moshkova G.Yu., Yurevich A.V., Yaroshevsky M.G., Psihologia științei, M., „Institutul Psihologic și Social din Moscova”, Flint, 1998, p. 91-92.
În 1953, James Watson, împreună cu Francis Crick, au construit un model al structurii tridimensionale a acestei molecule (modelul Watson-Crick).
El a descris finalul acestei curse științifice astfel: „Am pus imediat la treabă plăcile metalice strălucitoare și am început să construim un model în care pentru prima dată erau vizibile toate componentele ADN-ului. În aproximativ o oră, aranjasem atomii așa cum cereau atât datele cu raze X, cât și legile stereochimiei. Rezultatul este o spirală dublă pentru dreapta, cu direcția opusă lanțurilor.”
James Watson, Double Helix, M., „Lumea”, 1969, p. 135.
Modelul Watson-Crick a făcut posibilă explicarea modului în care are loc replicarea (adică dublarea) unei molecule de ADN în timpul diviziunii celulare și a pus bazele studiului proceselor de transfer al informațiilor genetice în timpul sintezei proteinelor.
În 1989-1992 James Watson a condus programul Genomul uman, un program de descifrare a secvenței ADN-ului uman, realizat de Institutul Național de Sănătate din SUA. El este prima persoană al cărei genom a fost complet secvențial.
În 2007, James Watson a argumentat în favoarea faptului că reprezentanții diferitelor rase au abilități intelectuale diferite, ceea ce este determinat genetic, iată acest citat:
„Văd de fapt o perspectivă sumbră pentru Africa, deoarece întreaga noastră politică socială se bazează pe presupunerea că ei au aceeași inteligență ca noi – când toate testele spun că nu au.”
Și iată ce a spus el despre critica constructivă: „Pentru a ieși mai des din turneele intelectuale ca câștigători și nu ca învinși, trebuie să participi la dueluri intelectuale neașteptate. Nu există un substitut pentru compania de oameni care au suficiente cunoștințe și abilități de a găsi erori în raționamentul tău sau de a-ți oferi fapte care pot confirma sau infirma opinia ta.
Cu cât acuitatea mentală a celor din jur este mai mare, cu atât mintea ta va deveni mai ascuțită.
Acest lucru este împotriva naturii umane, în special a naturii masculine, dar poziția de lider al haitei poate deveni un obstacol în calea realizărilor mai importante.
Este mult mai bine să fii cel mai puțin avansat chimist într-un departament de chimie de primă clasă decât să fii steaua de prima magnitudine într-un departament mai puțin strălucitor. La începutul anilor cincizeci, interacțiuni științifice Linus Pauling cu colegii s-au redus mai ales la monologuri decât la dialoguri. A vrut să fie un obiect de admirație, nu de critică.”
James Watson, Evitați plictisitul. Lecții de viață, viață și știință, „Astrel”; „Corpus”, 2010, p. 160.
James Watson este un pionier al biologiei moleculare care, împreună cu Francis Crick și Maurice Wilkins, este considerat descoperitorul dublei helix ADN. În 1962, au primit Premiul Nobel pentru Medicină pentru munca lor.
James Watson: biografie
Născut la Chicago, SUA, 6 aprilie 1928. A urmat cursurile la Horace Mann School și apoi la South Shore High School. La vârsta de 15 ani, a intrat la Universitatea din Chicago în cadrul unui program experimental de burse pentru copii supradotați. Interesul pentru viața păsărilor l-a determinat pe James Watson să studieze biologia, iar în 1947 a primit o diplomă de licență în zoologie. După ce a citit cartea de referință a lui Erwin Schrödinger Ce este viața? a trecut la genetică.
După ce a fost respins de Caltech și Harvard, James Watson a câștigat o bursă pentru a absolvi școala la Universitatea Indiana. În 1950, pentru lucrările sale privind efectele radiațiilor X asupra reproducerii virusurilor bacteriofage, a primit titlul de doctor în zoologie. Din Indiana, Watson s-a mutat la Copenhaga și a continuat să studieze virușii ca bursier la Consiliul Național de Cercetare.
Dezvăluie ADN-ul!
După ce a vizitat laboratorul din New York de la Cold Spring Harbor, unde a trecut în revistă rezultatele cercetărilor lui Hershey și Chase, Watson s-a convins că ADN-ul este molecula responsabilă de transmiterea informațiilor genetice. A devenit fascinat de ideea că, dacă i-ar înțelege structura, ar putea să-și dea seama cum sunt transferate datele între celule. Cercetarea virușilor nu l-a mai interesat la fel de mult ca această nouă direcție.
În primăvara anului 1951, la o conferință la Napoli, l-a cunoscut pe Maurice Wilkins. Acesta din urmă a demonstrat rezultatele primelor încercări de a utiliza difracția cu raze X pentru a vizualiza o moleculă de ADN. Watson, încântat de datele lui Wilkins, a ajuns în Marea Britanie în toamnă. S-a angajat la Laboratorul Cavendish, unde a început să colaboreze cu Francis Crick.
Primele încercări
În încercarea de a dezvălui structura moleculară a ADN-ului, James Watson și Francis Crick au decis să utilizeze o abordare bazată pe modele. Ambii erau convinși că soluția la structura sa va juca un rol cheie în înțelegerea transferului de informații genetice de la celulele părinte la cele fiice. Biologii și-au dat seama că descoperirea structurii ADN-ului ar fi o descoperire științifică majoră. În același timp, erau conștienți de existența unor concurenți printre alți oameni de știință, precum Linus Pauling.
Crick și James Watson au modelat ADN-ul cu mare dificultate. Niciunul dintre ei nu avea experiență în chimie, așa că au folosit manuale standard de chimie pentru a decupa configurațiile de carton ale legăturilor chimice. Un student absolvent în vizită a remarcat că, potrivit unor noi date care nu figurează în cărți, unele dintre legăturile sale chimice din carton au fost folosite invers. Cam în același timp, Watson a participat la o prelegere susținută de Rosalind Franklin la King's College din apropiere. Se pare că nu asculta foarte atent.
Greșeală de neiertat
Ca urmare a erorii, prima încercare a oamenilor de știință de a construi un model ADN a eșuat. James Watson și Francis Crick au construit o triplă helix cu baze de azot în exteriorul structurii. Când au prezentat modelul colegilor lor, Rosalind Franklin l-a criticat dur. Rezultatele cercetării sale au demonstrat în mod clar existența a două forme de ADN. Cel mai umed se potrivea cu cel pe care Watson și Crick încercau să îl construiască, dar au creat un model ADN fără apă prezentă. Franklin a observat că dacă munca ei ar fi interpretată corect, bazele de azot ar fi localizate în interiorul moleculei. Simțindu-se jenat de un astfel de eșec public, directorul Laboratorului Cavendish a recomandat cercetătorilor să renunțe la abordarea lor. Oamenii de știință s-au mutat oficial în alte domenii, dar în privat au continuat să se gândească la problema ADN-ului.
Descoperirea spionilor
Wilkins, care a lucrat la King's College cu Franklin, era în conflict personal cu ea. Rosalind era atât de nemulțumită încât a decis să-și mute cercetările în altă parte. Nu este clar cum, dar Wilkins a obținut una dintre cele mai bune imagini cu raze X ale unei molecule de ADN. S-ar putea chiar să i-o fi dat ea însăși când își făcea curățare în birou. Dar este cert că a scos imaginea din laborator fără permisiunea lui Franklin și i-a arătat-o prietenului său Watson în Cavendish. Ulterior, în cartea sa „The Double Helix”, el a scris că în momentul în care a văzut fotografia, i-a căzut maxilarul și i s-a accelerat pulsul. Totul a fost incredibil de mai simplu decât forma A obținută mai devreme. Mai mult decât atât, crucea neagră a reflexelor care domina fotografia ar fi putut apărea doar dintr-o structură în spirală.
Laureat al Premiului Nobel
Biologii au folosit noile date pentru a crea un model de helix dublu catenar cu baze azotate în perechi A-T și C-G în centru. Această pereche i-a sugerat imediat lui Crick că o parte a moleculei ar putea servi drept șablon pentru repetarea precisă a secvențelor de ADN pentru a transporta informații genetice în timpul diviziunii celulare. Acest al doilea model de succes a fost prezentat în februarie 1951. În aprilie 1953, ei și-au publicat descoperirile în revista Nature. Articolul a făcut furori. Watson și Crick au descoperit că ADN-ul are forma unei duble elice, sau „scări în spirală”. Două lanțuri din el au fost deconectate, ca un „fulger”, și au reprodus părțile lipsă. Astfel, fiecare moleculă de acid dezoxiribonucleic este capabilă să creeze două copii identice.
Abrevierea DNA și modelul elegant cu dublu helix au devenit cunoscute în întreaga lume. Watson și Crick au devenit, de asemenea, celebri. Descoperirea lor a revoluționat studiul biologiei și geneticii, făcând posibile tehnicile de inginerie genetică utilizate în biotehnologia modernă.
Lucrarea Nature a dus la acordarea Premiului Nobel lor și lui Wilkins în 1962. Regulile Academiei Suedeze permit acordarea a nu mai mult de trei oameni de știință. Rosalind Franklin a murit de cancer ovarian în 1958. Wilkins a menționat-o în treacăt.
În anul în care a primit Premiul Nobel, Watson s-a căsătorit cu Elizabeth Lewis. Au avut doi fii: Rufus și Duncan.
Lucru în continuare
James Watson a continuat să lucreze cu mulți alți oameni de știință de-a lungul anilor 1950. Geniul său consta în capacitatea sa de a coordona munca diferiților oameni și de a combina rezultatele acestora la noi concluzii. În 1952, el a folosit un anod rotativ cu raze X pentru a demonstra structura elicoidală a virusului mozaicului de tutun. Din 1953 până în 1955 Watson a colaborat cu oamenii de știință de la Institutul de Tehnologie din California pentru a modela structura ARN-ului. Din 1955 până în 1956 a lucrat din nou cu Crick pentru a descoperi principiile structurii virușilor. În 1956 s-a mutat la Harvard, unde a cercetat ARN-ul și sinteza proteinelor.
Cronica scandaloasă
În 1968, a fost publicată o carte controversată despre ADN, scrisă de James Watson. „The Double Helix” a fost plin de comentarii derogatorii și descrieri răzbunătoare ale multora dintre persoanele implicate în descoperire, în special ale lui Rosalind Franklin. Din această cauză, Harvard Press a refuzat să publice cartea. Cu toate acestea, lucrarea a fost publicată și a avut un mare succes. Într-o ediție ulterioară, Watson și-a cerut scuze pentru tratarea lui Franklin, spunând că nu era conștient de presiunile cu care se confrunta ea ca femeie cercetătoare în anii 1950. Cel mai mare profit l-a primit din publicarea a două manuale - „Molecular Biology of the Gene” (1965) și „Molecular Biology of the Cell and Recombinant DNA” (ediția actualizată 2002), care sunt încă epuizate. În 2007, și-a publicat autobiografia, Avoid Boring People. Lecții de viață în știință.”
James Watson: contribuții la știință
În 1968, a devenit director al Cold Spring Harbor Laboratory. La acea vreme, institutul se confrunta cu dificultăți financiare, dar Watson a reușit să găsească donatori. Instituția pe care a condus-o a devenit lider mondial la nivelul muncii în domeniul biologiei moleculare. Angajații săi au descoperit natura cancerului și i-au descoperit genele pentru prima dată. Peste 4.000 de oameni de știință din întreaga lume vin în Cold Spring Harbor în fiecare an, aceasta este influența profundă a Institutului pentru Cercetare Genetică Internațională.
În 1990, Watson a fost numit director al National Institutes of Health's Human Genome Project. Și-a folosit abilitățile de strângere de fonduri pentru a continua proiectul până în 1992. A plecat din cauza unui conflict legat de brevetarea informațiilor genetice. James Watson credea că acest lucru ar împiedica doar cercetarea oamenilor de știință care lucrează la proiect.
Declarații controversate
Şederea lui la Cold Harbor s-a încheiat brusc. Pe 14 octombrie 2007, în drum spre o conferință la Londra, a fost întrebat despre evenimentele mondiale. James Watson, un om de știință de renume mondial, a răspuns că este sumbru cu privire la perspectivele Africii. Potrivit acestuia, toată politica socială modernă se bazează pe faptul că inteligența locuitorilor săi este aceeași cu cea a altora, dar rezultatele testelor indică faptul că nu este așa. Și-a continuat gândul cu ideea că progresul în Africa a fost împiedicat de material genetic sărac. Strigătul public împotriva acestei remarci l-a forțat pe Cold Spring Harbor să-i ceară demisia. Omul de știință și-a cerut ulterior scuze și și-a retras observațiile, spunând că „nu există nicio bază științifică pentru asta”. În discursul său de rămas bun, el și-a exprimat viziunea că „victoria finală (asupra cancerului și a bolilor mintale) este la îndemâna noastră”.
În ciuda acestor eșecuri, geneticianul James Watson continuă să facă afirmații controversate astăzi. În septembrie 2013, la o întâlnire despre știința creierului de la Institutul Allen din Seattle, el a făcut din nou o declarație controversată despre credința sa că o creștere a diagnosticului de boli ereditare poate fi asociată cu o naștere ulterioară. „Cu cât îmbătrânești, cu atât este mai probabil să ai gene defecte”, a spus Watson, sugerând, de asemenea, că materialul genetic ar trebui colectat de la persoane sub 15 ani pentru concepție viitoare prin fertilizare in vitro. În opinia sa, acest lucru ar reduce șansele ca viața părinților să fie distrusă de nașterea unui copil cu dizabilități fizice sau psihice.
Fizician englez (prin pregătire), câștigător al Premiului Nobel pentru Fiziologie sau Medicină pentru 1962 (împreună cu James WatsonȘi Maurice Wilkins) cu formularea: „pentru descoperirea structurii moleculare a acizilor nucleici și a semnificației acesteia în transmiterea informațiilor în materia vie”.
În timpul celui de-al Doilea Război Mondial a lucrat la Amiraalitate, unde a dezvoltat mine magnetice și acustice pentru flota britanică.
În 1946 Francis Creek Citeste cartea Erwin Schrödinger: Ce este viața din punct de vedere al fizicii? și a decis să părăsească cercetarea în fizică și să se ocupe de problemele biologiei. El a scris mai târziu că pentru a trece de la fizică la biologie trebuie „aproape să ne naștem din nou”.
În 1947 Francis Creek părăsit Amiraalitatea și aproximativ simultan cu Linus Pauling a emis ipoteza că modelul de difracție al proteinelor a fost determinat de elice alfa înfășurate unul în jurul celuilalt.
Francis Crick a fost interesat de două probleme fundamentale nerezolvate în biologie:
- Cum permit moleculele trecerea de la neviu la viu?
- Cum desfășoară creierul gândirea?
În 1951 Francis Creekîntâlnit James Watsonși împreună au trecut la analiza structurii ADN-ului în 1953.
"Carieră F. Crick nu poate fi numit rapid și luminos. La treizeci și cinci de ani este încă Nu a primit statutul de doctor (Doctoratul corespunde aproximativ cu titlul de Candidat la Științe - Notă de I.L. Vikentyev).
Bombele germane au distrus laboratorul din Londra unde trebuia să măsoare vâscozitatea apei calde sub presiune.
Crick nu era foarte supărat că cariera sa în fizică ajunsese într-o fundătură. Biologia îl atrasese deja, așa că și-a găsit rapid un loc de muncă la Cambridge, unde tema lui era măsurarea vâscozității citoplasmei celulelor. În plus, a studiat cristalografia la Cavendish.
Dar Crick nu a avut suficientă răbdare pentru a-și dezvolta cu succes propriile idei științifice și nici diligența adecvată pentru a le dezvolta pe altele. Ridicul lui constant față de ceilalți, nesocotirea față de propria sa carieră, combinată cu încrederea în sine și obiceiul de a da sfaturi altora, i-a iritat pe colegii lui Cavendish.
Dar Crick însuși nu era entuziasmat de direcția științifică a laboratorului, care se concentra exclusiv pe proteine. Era sigur că căutarea mergea în direcția greșită. Secretul genelor este ascuns nu în proteine, ci în ADN. Sedus de idei Watson, a abandonat propriile sale cercetări și s-a concentrat pe studierea moleculei de ADN.
Astfel a apărut un mare duet format din două talente prietenoase, rivale: un american tânăr, ambițios, care cunoaște puțină biologie și un britanic de treizeci și cinci de ani, cu minte strălucitoare, dar neconcentrat, care înțelege fizica.
Combinația a două opuse a provocat o reacție exotermă.
În câteva luni, după ce au reunit propriile date și pe cele obținute anterior de alții, dar neprocesate, doi oameni de știință s-au apropiat de cea mai mare descoperire din întreaga istorie a omenirii - descifrând structura ADN-ului. […]
Dar nu a fost nicio greșeală.
Totul s-a dovedit a fi extrem de simplu: ADN-ul conține un cod scris de-a lungul întregii sale molecule - o dublă helix elegant alungită, care poate fi atât de lungă cât se dorește.
Codul este copiat datorită afinității chimice dintre compușii chimici constitutivi - literele codului. Combinațiile de litere reprezintă textul moleculei de proteine, scris într-un cod încă necunoscut. Simplitatea și eleganța structurii ADN-ului au fost uimitoare.
Mai tarziu Richard Dawkins a scris: „Ceea ce a fost cu adevărat revoluționar în epoca post-Watson și Crick a biologiei moleculare a fost că codul vieții a fost scris în formă digitală, incredibil de similar cu codul unui program de calculator.”
Matt Ridley, Genomul: autobiografia unei specii în 23 de capitole, M., Eksmo, 2009, pp. 69-71.
După ce a analizat cele primite Maurice Wilkins date despre împrăștierea cu raze X pe cristalele de ADN, Francis Creek impreuna cu James Watson a construit în 1953 un model al structurii tridimensionale a acestei molecule, numit Model Watson–Crick.
Francis Creek i-a scris fiului său în 1953 mândru: „ Jim Watsonși am făcut poate cea mai importantă descoperire... Acum suntem siguri că ADN-ul este un cod. Astfel, secvența de baze („litere”) face ca o genă să fie diferită de alta (la fel cum paginile de text tipărit diferă unele de altele). Vă puteți imagina cum Natura face copii ale genelor: dacă două lanțuri sunt nețesute în două lanțuri separate, F fiecare lanț atașează un alt lanț, atunci A va fi întotdeauna cu T și G cu C și vom obține două copii în loc de una. Cu alte cuvinte, credem că am găsit mecanismul de bază prin care viața vine din viață... Puteți înțelege cât de entuziasmați suntem.”
Citat în Matt Ridley, Life is a Discrete Code, în: Theories of Everything, ed. John Brockman, M., „Binom”; „Laboratorul de cunoștințe”, 2016, p. unsprezece.
Exact Francis Creekîn 1958 „... cu a formulat „dogma centrală a biologiei moleculare”, conform căreia transmiterea informațiilor ereditare are loc într-o singură direcție, și anume de la ADN la ARN și de la ARN la proteină.
.
Sensul său este că informația genetică înregistrată în ADN se realizează sub formă de proteine, dar nu direct, ci cu ajutorul unui polimer înrudit - acidul ribonucleic (ARN), iar această cale de la acizi nucleici la proteine este ireversibilă. Astfel, ADN-ul este sintetizat pe ADN, asigurându-și propria reduplicare, adică. reproducerea materialului genetic original de-a lungul generațiilor. ARN-ul este, de asemenea, sintetizat pe ADN, rezultând transcrierea (transcripția) informațiilor genetice sub formă de copii multiple de ARN. Moleculele de ARN servesc drept modele pentru sinteza proteinelor - informația genetică este tradusă sub formă de lanțuri polipeptidice.”
Gnatik E.N., Omul și perspectivele sale în lumina antropogeneticii: analiză filozofică, M., Editura Universității de prietenie a popoarelor ruse, 2005, p. 71.
„În 1994, a fost publicată o carte care a avut o rezonanță largă Francis Crick„O ipoteză uimitoare. Căutarea științifică a sufletului.”
Crick este sceptic față de filosofi și filozofie în general, considerând raționamentul lor abstract inutil. A primit Premiul Nobel pentru decodarea ADN-ului (cu J. Watsonși M. Wilkins), și-a propus următoarea sarcină: să descifreze natura conștiinței pe baza unor fapte specifice despre funcționarea creierului.
În general, el nu este preocupat de întrebarea „ce este conștiința?”, ci de modul în care creierul o produce.
El spune: „Tu, bucuriile și necazurile tale, amintirile și ambițiile tale, sentimentul identității personale și liberul arbitru nu sunt cu adevărat altceva decât comportamentul unei vaste comunități de celule nervoase și moleculele lor care interacționează.”
Cel mai mult, Crick este interesat de întrebarea: care este natura structurilor și tiparelor care asigură legătura și unitatea actului conștient („problema legată”)?
De ce stimuli foarte diferiți primiți de creier devin interconectați în așa fel încât să producă în cele din urmă o experiență unificată, de exemplu, imaginea unei pisici care merge?
Este în natura conexiunilor creierului, crede el, că ar trebui să căutați o explicație a fenomenului conștiinței.
„Ipoteza uimitoare”, de fapt, este că cheia înțelegerii naturii conștiinței și a imaginilor sale calitative pot fi exploziile sincronizate de neuroni înregistrate în experimente în intervalul de la 35
inainte de 40
Hertz în rețele care leagă talamusul cu cortexul cerebral.
Desigur, atât filosofii, cât și oamenii de știință cognitiv s-au îndoit că din vibrațiile fibrelor nervoase, probabil asociate de fapt cu manifestarea trăsăturilor fenomenale ale experienței, este posibil să se construiască ipoteze despre conștiință și despre procesele sale cognitive de gândire.
Yudina N.S., Conștiință, fizicism, știință, în Colecția: Problema conștiinței în filosofie și știință / Ed. DI. Dubrovsky, M., „Canon +”, 2009, p.93.
Biologul molecular englez Francis Harry Compton Crick s-a născut în Northampton și a fost cel mai mare dintre cei doi fii ai lui Harry Compton Crick, un producător bogat de pantofi, și Anna Elizabeth (Wilkins) Crick. Petrecându-și copilăria în Northampton, a urmat liceul. În timpul crizei economice care a urmat Primului Război Mondial, afacerile familiei au scăzut, iar părinții lui Crick s-au mutat la Londra. Ca student la Mill Hill School, Crick a dezvoltat un interes puternic pentru fizică, chimie și matematică. În 1934 a intrat la University College London pentru a studia fizica și a absolvit trei ani mai târziu cu o licență. În timp ce își termina educația la University College, Crick a luat în considerare vâscozitatea apei la temperaturi ridicate; această lucrare a fost întreruptă în 1939 de izbucnirea celui de-al Doilea Război Mondial.
În anii de război, Crick a lucrat la crearea de mine în laboratorul de cercetare al Ministerului Marinei Britanice. Timp de doi ani după încheierea războiului, a continuat să lucreze în acest minister și atunci a citit celebra carte a lui Erwin Schrödinger „Ce este viața? Aspecte fizice ale celulei vii” („Ce este viața? Aspectele fizice ale celulei vii”), publicată în 1944. În carte, Schrödinger pune întrebarea: „Cum pot fi explicate evenimentele spațio-temporale care au loc într-un organism viu. din punct de vedere al fizicii si chimiei?
Ideile prezentate în carte l-au influențat atât de mult pe Crick încât a trecut la biologie, intenționând să studieze fizica particulelor. Cu sprijinul lui Archibald W. Hill, Crick a primit o bursă a Consiliului de Cercetare Medicală și a început să lucreze la Laboratorul Strangeway din Cambridge în 1947. Aici a studiat biologia, chimia organică și tehnicile de difracție cu raze X utilizate pentru a determina structura spațială a moleculelor. Cunoștințele sale de biologie s-au extins semnificativ după ce s-a mutat în 1949 la Laboratorul Cavendish din Cambridge, unul dintre centrele mondiale de biologie moleculară.
Sub conducerea lui Max Perutz, Crick a studiat structura moleculară a proteinelor și, prin urmare, a devenit interesat de codul genetic pentru secvența de aminoacizi din moleculele de proteine. Aproximativ 20 de aminoacizi esențiali servesc ca unități monomerice din care sunt construite toate proteinele. Studiind ceea ce el a definit drept „granița dintre cei vii și cei nevii”, Crick a căutat să găsească baza chimică a geneticii, despre care credea că ar putea sta în acidul dezoxiribonucleic (ADN).
Genetica ca știință a apărut în 1866, când Gregor Mendel a formulat poziția conform căreia „elementele”, numite mai târziu gene, determină moștenirea proprietăților fizice. Trei ani mai târziu, biochimistul elvețian Friedrich Miescher a descoperit acidul nucleic și a arătat că acesta este conținut în nucleul celulei. La începutul secolului, oamenii de știință au descoperit că genele sunt localizate în cromozomi, elementele structurale ale nucleului celular. În prima jumătate a secolului XX. biochimiștii au determinat natura chimică a acizilor nucleici, iar în anii 40. cercetătorii au descoperit că genele sunt făcute din unul dintre acești acizi, ADN. S-a dovedit că genele sau ADN-ul controlează biosinteza (sau formarea) proteinelor celulare, numite enzime, și astfel controlează procesele biochimice din celulă.
Când Crick și-a început să lucreze la doctoratul la Cambridge, se știa deja că acizii nucleici constau din ADN și ARN (acid ribonucleic), fiecare fiind format din molecule dintr-o pentoză monozaharidă (dezoxiriboză sau riboză), fosfat și patru baze azotate - adenină, timină, guanină și citozină (ARN conține uracil în loc de timină). În 1950, Erwin Chargaff de la Universitatea Columbia a arătat că ADN-ul conține cantități egale din aceste baze azotate. Maurice H.F. Wilkins și colegul său Rosalind Franklin de la King's College, Universitatea din Londra, au efectuat studii de difracție cu raze X ale moleculelor de ADN și au ajuns la concluzia că ADN-ul are forma unui dublu helix, care seamănă cu o scară în spirală.
În 1951, biologul american James D. Watson, în vârstă de douăzeci și trei de ani, l-a invitat pe Crick să lucreze la Laboratorul Cavendish. Ulterior, au stabilit contacte creative strânse. Bazându-se pe lucrările timpurii ale lui Chargaff, Wilkins și Franklin, Crick și Watson și-au propus să determine structura chimică a ADN-ului. Pe parcursul a doi ani, au dezvoltat structura spațială a moleculei de ADN prin construirea unui model al acesteia din bile, bucăți de sârmă și carton. Conform modelului lor, ADN-ul este un dublu helix format din două lanțuri de monozaharidă și fosfat (dezoxiriboză fosfat) conectate prin perechi de baze în helix, cu adenina conectată la timină și guanină la citozină, iar bazele între ele prin hidrogen. obligațiuni.
Modelul a permis altor cercetători să vizualizeze în mod clar replicarea ADN-ului. Cele două catene ale moleculei se separă la locurile de legare a hidrogenului, cum ar fi deschiderea unui fermoar, apoi se sintetizează una nouă pe fiecare jumătate a moleculei vechi de ADN. Secvența de baze acționează ca un șablon, sau model, pentru o nouă moleculă.
În 1953, Crick și Watson și-au finalizat modelul ADN. În același an, Crick și-a primit doctoratul de la Cambridge cu o teză despre analiza prin difracție de raze X a structurii proteinelor. În anul următor, a studiat structura proteinelor la Institutul Politehnic din Brooklyn din New York și a ținut prelegeri la diferite universități din Statele Unite. Întors la Cambridge în 1954, și-a continuat cercetările la Laboratorul Cavendish, concentrându-se pe descifrarea codului genetic. Inițial un teoretician, Crick a început să lucreze cu Sidney Brenner pentru a studia mutațiile genetice la bacteriofagi (virusuri care infectează celulele bacteriene).
Până în 1961, au fost descoperite trei tipuri de ARN: mesager, ribozomal și transport. Crick și colegii săi au propus o modalitate de a citi codul genetic. Conform teoriei lui Crick, ARN-ul mesager primește informații genetice de la ADN-ul din nucleul celulei și o transportă la ribozomi (locuri de sinteză a proteinelor) din citoplasma celulei. ARN de transfer transferă aminoacizi la ribozomi.
Mesagerul și ARN-ul ribozomal, interacționând unul cu celălalt, asigură conectarea aminoacizilor pentru a forma molecule de proteine în secvența corectă. Codul genetic este format din tripleți de baze azotate din ADN și ARN pentru fiecare dintre cei 20 de aminoacizi. Genele sunt formate din numeroase triplete de bază, pe care Crick i-a numit codoni; codonii sunt aceiași la diferite specii.
Crick, Wilkins și Watson au împărtășit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină din 1962 „pentru descoperirile lor privind structura moleculară a acizilor nucleici și importanța lor pentru transmiterea informațiilor în sistemele vii”. A. W. Engström de la Institutul Karolinska a declarat la ceremonia de premiere: „Descoperirea structurii moleculare spațiale... ADN-ul este extrem de importantă, deoarece subliniază posibilitatea înțelegerii în detaliu a caracteristicilor generale și individuale ale tuturor ființelor vii”. Engström a remarcat că „dezvoltarea structurii duble elicoidale a acidului dezoxiribonucleic cu perechea sa specifică de baze azotate deschide posibilități fantastice pentru dezlegarea detaliilor controlului și transmiterii informațiilor genetice”.
În anul în care a primit Premiul Nobel, Crick a devenit șef al laboratorului biologic de la Universitatea din Cambridge și membru străin al Consiliului Institutului Salk din San Diego (California). În 1977, s-a mutat la San Diego, primind o invitație la o profesie. La Institutul Salkov, Crick a efectuat cercetări în domeniul neurobiologiei, în special studiind mecanismele vederii și viselor. În 1983, împreună cu matematicianul englez Graham Mitchison, a propus că visele sunt un efect secundar al procesului prin care creierul uman se eliberează de asocierile excesive sau inutile acumulate în timpul stării de veghe. Oamenii de știință au emis ipoteza că această formă de „învățare inversă” există pentru a preveni supraîncărcarea proceselor neuronale.
În cartea sa Life Itself: Its Origin and Nature (1981), Crick a remarcat asemănările uimitoare ale tuturor formelor de viață. „Cu excepția mitocondriilor”, a scris el, „codul genetic este identic în toate obiectele vii studiate în prezent”. Citând descoperiri în biologie moleculară, paleontologie și cosmologie, el a propus că viața de pe Pământ ar putea să provină din microorganisme care au fost dispersate în spațiu de pe o altă planetă; această teorie el și colegul său Leslie Orgel au numit-o „panspermie directă”.
În 1940, Crick s-a căsătorit cu Ruth Doreen Dodd; au avut un fiu. Au divorțat în 1947, iar doi ani mai târziu, Crick s-a căsătorit cu Odile Speed. Au avut două fete.
Numeroasele premii ale lui Crick includ Premiul Charles Leopold Mayer al Academiei Franceze de Științe (1961), Premiul științific al Societății Americane de Explorare (1962), Medalia Regală (1972), Medalia Copley a Societății Regale (1976). Crick este membru de onoare al Societății Regale din Londra, Societății Regale din Edinburgh, Academiei Regale Irlandeze, Asociației Americane pentru Avansarea Științei, Academiei Americane de Arte și Științe și Academiei Naționale de Științe Americane.