Ο Κρικ Φράνσις Χάρι Κόμπτον ήταν ένας από τους δύο μοριακούς βιολόγους που αποκάλυψαν το μυστήριο της δομής του φορέα γενετικών πληροφοριών δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA), θέτοντας έτσι τα θεμέλια για τη σύγχρονη μοριακή βιολογία. Μετά από αυτή τη θεμελιώδη ανακάλυψη, συνέβαλε σημαντικά στην κατανόηση του γενετικού κώδικα και του τρόπου λειτουργίας των γονιδίων, καθώς και στη νευροεπιστήμη. Μοιράστηκε το Νόμπελ Ιατρικής του 1962 με τους James Watson και Maurice Wilkins για την αποσαφήνιση της δομής του DNA.
Francis Crick: βιογραφία
Ο μεγαλύτερος από τους δύο γιους, Φράνσις, γεννήθηκε από τον Χάρι Κρικ και την Ελίζαμπεθ Αν Γουίλκινς στις 8 Ιουνίου 1916 στο Νορθάμπτον της Αγγλίας. Σπούδασε στο τοπικό γυμνάσιο και σε νεαρή ηλικία άρχισε να ενδιαφέρεται για πειράματα, συχνά συνοδευόμενα από χημικές εκρήξεις. Στο σχολείο έλαβε βραβείο για το μάζεμα αγριολούλουδων. Επιπλέον, είχε εμμονή με το τένις, αλλά δεν είχε ιδιαίτερο ενδιαφέρον για άλλα παιχνίδια και αθλήματα. Σε ηλικία 14 ετών, ο Φράνσις έλαβε υποτροφία από το σχολείο Mill Hill στο βόρειο Λονδίνο. Τέσσερα χρόνια αργότερα, στα 18 του, μπήκε στο University College. Μέχρι να ενηλικιωθεί, οι γονείς τουμετακόμισε από το Northampton στο Mill Hill, και αυτό επέτρεψε στον Francis να ζήσει στο σπίτι κατά τη διάρκεια των σπουδών του. Αποφοίτησε με άριστα στη φυσική.
Μετά το πτυχίο, ο Francis Crick, υπό την επίβλεψη του da Costa Andrade, μελέτησε το ιξώδες του νερού υπό πίεση και σε υψηλές θερμοκρασίες στο University College. Το 1940, ο Φραγκίσκος έλαβε μια πολιτική θέση στο Ναυαρχείο, όπου εργάστηκε στον σχεδιασμό ναρκών κατά των πλοίων. Στις αρχές του έτους, ο Crick παντρεύτηκε τη Ruth Doreen Dodd. Ο γιος τους Μάικλ γεννήθηκε κατά τη διάρκεια αεροπορικής επιδρομής στο Λονδίνο στις 25 Νοεμβρίου 1940. Μέχρι το τέλος του πολέμου, ο Φραγκίσκος ανατέθηκε στην επιστημονική νοημοσύνη στα κεντρικά γραφεία του Βρετανικού Ναυαρχείου στο Γουάιτχολ, όπου ασχολήθηκε με την ανάπτυξη όπλων.
Στα όρια του ζωντανού και μη ζωντανού
Συνειδητοποιώντας ότι θα χρειαζόταν πρόσθετη εκπαίδευση για να ικανοποιήσει την επιθυμία του να κάνει βασική έρευνα, ο Κρικ αποφάσισε να εργαστεί στο διδακτορικό του. Σύμφωνα με τον ίδιο, γοητεύτηκε από δύο τομείς της βιολογίας - το σύνορο μεταξύ ζωντανών και μη όντων και τη δραστηριότητα του εγκεφάλου. Ο Κρικ επέλεξε το πρώτο, παρόλο που γνώριζε ελάχιστα για το θέμα. Μετά από προκαταρκτικές σπουδές στο University College το 1947, εγκαταστάθηκε σε ένα πρόγραμμα σε ένα εργαστήριο στο Κέμπριτζ υπό τον Άρθουρ Χιουζ για να εργαστεί στις φυσικές ιδιότητες του κυτταροπλάσματος μιας καλλιέργειας ινοβλαστών κοτόπουλου.
Δύο χρόνια αργότερα, ο Crick εντάχθηκε στην ομάδα του Συμβουλίου Ιατρικής Έρευνας στο Εργαστήριο Cavendish. Περιλαμβάνει Βρετανούς ακαδημαϊκούςMax Perutz και John Kendrew (μελλοντικοί νομπελίστες). Ο Φράνσις συνεργάστηκε μαζί τους φαινομενικά για να μελετήσει τη δομή της πρωτεΐνης, αλλά στην πραγματικότητα για να συνεργαστεί με τον Watson για να αποκαλύψει τη δομή του DNA.
Διπλή έλικα
Το 1947, ο Francis Crick χώρισε από την Doreen και το 1949 παντρεύτηκε την Odile Speed, μια φοιτήτρια τέχνης την οποία γνώρισε όταν ήταν στο Ναυτικό κατά τη διάρκεια του ναυαρχείου. Ο γάμος τους συνέπεσε με την έναρξη της διδακτορικής του εργασίας στην περίθλαση πρωτεϊνών ακτίνων Χ. Αυτή είναι μια μέθοδος μελέτης της κρυσταλλικής δομής των μορίων, που σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τα στοιχεία της τρισδιάστατης δομής τους.
Το 1941, το Εργαστήριο Cavendish είχε επικεφαλής τον Sir William Lawrence Bragg, ο οποίος είχε πρωτοπόρο την τεχνική περίθλασης ακτίνων Χ σαράντα χρόνια νωρίτερα. Το 1951, ο Κρικ ενώθηκε με τον Τζέιμς Γουάτσον, έναν επισκέπτη Αμερικανό που είχε σπουδάσει υπό τον Ιταλό γιατρό Σαλβαδόρ Έντουαρντ Λούρια και ήταν μέλος μιας ομάδας φυσικών που μελέτησαν βακτηριακούς ιούς γνωστούς ως βακτηριοφάγους.
Όπως οι συνάδελφοί του, ο Watson ενδιαφέρθηκε να αποκαλύψει τη σύνθεση των γονιδίων και πίστευε ότι η αποκάλυψη της δομής του DNA ήταν η πιο πολλά υποσχόμενη λύση. Η άτυπη συνεργασία μεταξύ του Crick και του Watson αναπτύχθηκε μέσα από παρόμοιες φιλοδοξίες και παρόμοιες διαδικασίες σκέψης. Οι εμπειρίες τους αλληλοσυμπλήρωναν. Μέχρι τη στιγμή που πρωτογνωρίστηκαν, ο Κρικ γνώριζε πολλά για τη διάθλαση ακτίνων Χ και τη δομή της πρωτεΐνης, ενώ ο Γουάτσον γνώριζε πολύ καλά τους βακτηριοφάγους και τη βακτηριακή γενετική.
Δεδομένα Franklin
Francis Crick και James Watsonγνώριζαν το έργο των βιοχημικών Maurice Wilkins και Rosalind Franklin του King's College του Λονδίνου, οι οποίοι χρησιμοποίησαν περίθλαση ακτίνων Χ για να διερευνήσουν τη δομή του DNA. Ο Crick, συγκεκριμένα, προέτρεψε τον όμιλο του Λονδίνου να κατασκευάσει μοντέλα παρόμοια με αυτά που κατασκεύασε ο Linus Pauling στις ΗΠΑ για να λύσει το πρόβλημα της πρωτεϊνικής άλφα έλικας. Ο Pauling, ο πατέρας της έννοιας του χημικού δεσμού, έδειξε ότι οι πρωτεΐνες έχουν τρισδιάστατη δομή και δεν είναι απλώς γραμμικές αλυσίδες αμινοξέων.
Ο Wilkins και ο Franklin, ενεργώντας ανεξάρτητα, προτίμησαν μια πιο σκόπιμη πειραματική προσέγγιση στη θεωρητική μέθοδο μοντελοποίησης του Pauling, την οποία ακολούθησε ο Francis. Δεδομένου ότι η ομάδα στο King's College δεν ανταποκρίθηκε στις προτάσεις τους, ο Crick και ο Watson αφιέρωσαν μέρος μιας περιόδου δύο ετών στη συζήτηση και τη συλλογιστική. Στις αρχές του 1953, άρχισαν να κατασκευάζουν μοντέλα DNA.
Δομή DNA
Χρησιμοποιώντας δεδομένα περίθλασης ακτίνων Χ Franklin, μέσω πολλών δοκιμών και σφαλμάτων, δημιούργησαν ένα μοντέλο του μορίου δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος που ήταν σύμφωνο με τα ευρήματα της ομάδας του Λονδίνου και τα δεδομένα του βιοχημικού Erwin Chargaff. Το 1950, ο τελευταίος απέδειξε ότι ο σχετικός αριθμός τεσσάρων νουκλεοτιδίων που συνθέτουν το DNA ακολουθεί ορισμένους κανόνες, ένας από τους οποίους ήταν η αντιστοιχία της ποσότητας της αδενίνης (Α) στην ποσότητα της θυμίνης (Τ) και της ποσότητας της γουανίνης (G) στην ποσότητα της κυτοσίνης (C). Μια τέτοια σχέση υποδηλώνει το ζευγάρωμα των A και T και G και C, διαψεύδοντας την ιδέα ότι το DNA δεν είναι τίποτα άλλο από ένα τετρανουκλεοτίδιο, δηλαδή ένα απλό μόριο,που αποτελείται και από τις τέσσερις βάσεις.
Κατά τη διάρκεια της άνοιξης και του καλοκαιριού του 1953, οι Watson και Crick έγραψαν τέσσερις εργασίες σχετικά με τη δομή και τις υποτιθέμενες λειτουργίες του δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος, η πρώτη από τις οποίες εμφανίστηκε στις 25 Απριλίου στο περιοδικό Nature. Οι δημοσιεύσεις συνοδεύονταν από τη δουλειά των Wilkins, Franklin και των συναδέλφων τους, οι οποίοι παρείχαν πειραματικά στοιχεία για το μοντέλο. Ο Watson κέρδισε την παρτίδα και έβαλε το όνομά του πρώτο, συνδέοντας έτσι για πάντα το θεμελιώδες επιστημονικό επίτευγμα με το ζευγάρι Watson Creek.
Γενετικός κωδικός
Τα επόμενα χρόνια, ο Φράνσις Κρικ μελέτησε τη σχέση μεταξύ του DNA και του γενετικού κώδικα. Η συνεργασία του με τον Vernon Ingram οδήγησε στην επίδειξη το 1956 μιας διαφοράς στη σύνθεση της αιμοσφαιρίνης της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας από τη φυσιολογική κατά ένα αμινοξύ. Η μελέτη παρείχε στοιχεία ότι γενετικές ασθένειες μπορεί να συνδέονται με τη σχέση DNA-πρωτεΐνης.
Περίπου την ίδια εποχή, ο Νοτιοαφρικανός γενετιστής και μοριακός βιολόγος Sydney Brenner προσχώρησε στον Crick στο Cavendish Laboratory. Άρχισαν να ασχολούνται με το «πρόβλημα κωδικοποίησης» - καθορίζοντας πώς η αλληλουχία των βάσεων DNA σχηματίζει την αλληλουχία των αμινοξέων σε μια πρωτεΐνη. Το έργο παρουσιάστηκε για πρώτη φορά το 1957 με τον τίτλο «On Protein Synthesis». Σε αυτό, ο Κρικ διατύπωσε το βασικό αξίωμα της μοριακής βιολογίας, σύμφωνα με το οποίο οι πληροφορίες που μεταδίδονται σε μια πρωτεΐνη δεν μπορούν να επιστραφούν. Προέβλεψε τον μηχανισμό της πρωτεϊνικής σύνθεσης περνώντας πληροφορίες από το DNA στο RNA και από το RNA στην πρωτεΐνη.
ΙνστιτούτοSalk
Το 1976, ενώ βρισκόταν σε διακοπές, στον Crick προσφέρθηκε μια μόνιμη θέση στο Salk Institute for Biological Research στη La Jolla της Καλιφόρνια. Συμφώνησε και εργάστηκε στο Salk Institute για το υπόλοιπο της ζωής του, συμπεριλαμβανομένου του διευθυντή. Εδώ ο Κρικ άρχισε να μελετά τη λειτουργία του εγκεφάλου, που τον ενδιέφερε από την αρχή της επιστημονικής του καριέρας. Ασχολήθηκε κυρίως με τη συνείδηση και προσπάθησε να προσεγγίσει αυτό το πρόβλημα μέσω της μελέτης της όρασης. Ο Κρικ δημοσίευσε πολλά εικαστικά έργα για τους μηχανισμούς των ονείρων και της προσοχής, αλλά, όπως έγραψε στην αυτοβιογραφία του, δεν είχε ακόμη καταλήξει σε κάποια θεωρία που να ήταν και νέα και να εξηγούσε πειστικά πολλά πειραματικά γεγονότα.
Ένα ενδιαφέρον επεισόδιο δραστηριότητας στο Ινστιτούτο Salk ήταν η ανάπτυξη της ιδέας του για «κατευθυνόμενη πανσπερμία». Μαζί με τον Leslie Orgel, δημοσίευσε ένα βιβλίο στο οποίο πρότεινε ότι τα μικρόβια αιωρούνταν στο διάστημα για να φτάσουν τελικά στη Γη και να τη σπείρουν, και ότι αυτό έγινε ως αποτέλεσμα των ενεργειών «κάποιου». Έτσι ο Φράνσις Κρικ διέψευσε τη θεωρία του δημιουργισμού δείχνοντας πώς μπορούν να παρουσιαστούν εικασιακές ιδέες.
Βραβεία Επιστημών
Κατά τη διάρκεια της καριέρας του ως ενεργητικού θεωρητικού της σύγχρονης βιολογίας, ο Φράνσις Κρικ συνέλεξε, βελτίωσε και συνέθεσε την πειραματική εργασία άλλων και έφερε τα ασυνήθιστα ευρήματά του στη λύση θεμελιωδών προβλημάτων της επιστήμης. Οι εξαιρετικές προσπάθειές του, εκτός από το βραβείο Νόμπελ, του απέφεραν πολλά βραβεία. Αυτά περιλαμβάνουν premiumLasker, το Βραβείο Charles Mayer της Γαλλικής Ακαδημίας Επιστημών και το Μετάλλιο Copley της Βασιλικής Εταιρείας. Το 1991, εισήχθη στο Τάγμα της Αξίας.
Το Creek πέθανε στις 28 Ιουλίου 2004 στο Σαν Ντιέγκο σε ηλικία 88 ετών. Το 2016, το Ινστιτούτο Francis Crick χτίστηκε στο βόρειο Λονδίνο. Το κτίριο των 660 εκατομμυρίων λιρών έχει γίνει το μεγαλύτερο κέντρο βιοϊατρικής έρευνας στην Ευρώπη.
