Разалінды Франклін: біяграфія, гады жыцця, уклад у навуку. Забытая Лэдзі ДНК

Разалінды Элсі Франклін - бліскучы брытанскі хімік, чые рэнтгенаструктурны даследаванні забяспечылі ключавой падыход да будынку дэзаксірыбануклеінавай кіслаты і колькасна пацвердзілі мадэль Ўотсана - Крыку. Таксама яна ўстанавіла, што малекулы ДНК існуюць у больш чым адной форме.

Разалінды Франклін: кароткая біяграфія, фота

Разалінды нарадзілася ў Лондане 25 ліпеня 1920 г., якая другі з пяці дзяцей вядомай англа-габрэйскай сям'і. Яе бацька Эліс Франклін быў партнёрам у банку «Кейзер», адным з найбуйнейшых сямейных прадпрыемстваў (іншым было выдавецтва «Рутледж і Кеган Пол»). Ён і яго жонка Мюрыэль прымалі актыўны ўдзел у дабрачынных і іншых грамадскіх справах. Разалінды Франклін (фота ў артыкуле прыведзена далей) вучылася ў школе Святога Паўла для дзяўчынак, якая рыхтавала выпускнікоў да будучай кар'еры, а не толькі для шлюбу. Ёй лёгка даваліся матэматыка і натуральныя навукі, а таксама замежныя мовы (у канчатковым рахунку яна цудоўна валодала французскай, італьянскай і нямецкай). У адрозненне ад многіх паліглотаў, яна была пазбаўленая музычнага слыху. Густаў Хольст, музычны кіраўнік школы Сьв. Паўла, аднойчы заўважыў, што спевы Разалінды палепшылася амаль да траплення ў тон. Сям'я Франклін часта адпачывала ў пешых паходах, і турызм застаўся адным з яе пажыццёвых захапленняў, нароўні з замежнымі паездкамі.

Вучоба ў Кембрыджы

Па словах яе маці, усё сваё жыццё Разалінды дакладна ведала, куды яна ідзе, і ў шаснаццаць гадоў яна абрала навуку сваім прадметам. Не пажадаўшы яшчэ год рыхтавацца да каледжу, у 1938 г. яна пакінула школу, каб паступіць у Ньюнхем, адзін з двух жаночых каледжаў Кембрыджскага універсітэта. Яе бацька не стаў, як некаторыя крыніцы сцвярджаюць, супрацьстаяць ёй у гэтым, хоць ён мог бы падабраць ёй больш традыцыйны курс. У Кембрыджы Франклін спецыялізавалася на фізічнай хіміі. Яе студэнцкія гады часткова прыйшліся на Другую сусветную вайну. Многія выкладчыкі тады прыцягваліся да ваенных даследаваннях. Некаторыя эмігранты (напрыклад, біяхімік Макс Перуц) былі затрыманыя як замежнікі. У адным лісце Франклін адзначыла, што «практычна ўвесь Кавендыш знік; біяхімія амаль цалкам чыталася немцамі і не магла выжыць ».

дапамогу фронту

У 1941 году Разалінды Франклін атрымала ступень бакалаўра, стыпендыю яшчэ на адзін год працы і грант дэпартамента навуковых і прамысловых даследаванняў. Яна правяла гэты час у лабараторыі Норриша, вядомага піянера фотахіміі. У 1942 годзе, калі вайна яшчэ працягвалася, Франклін павінна была вырашыць, ці варта ёй заняцца традыцыйнымі ваеннымі працамі або праводзіць пошукі ў галіне, якая мае дачыненне да патрэбаў ваеннага часу з перспектывай на доктарскую ступень. Яна выбрала апошняе і летам пачала супрацоўнічаць з нядаўна арганізаваным Брытанскім вугальным навукова-даследчым аб'яднаннем (BCURA).

Разалінды Франклін: біяграфія вучонага

На працягу наступных чатырох гадоў Франклін працавала над высвятленнем мікраструктуру розных вуглёў і вугляродаў, каб растлумачыць, чаму некаторыя з іх больш пранікальныя вадой, газамі і растваральнікамі, а таксама як на гэта ўплываюць нагрэў і карбанізацыі. У сваім даследаванні яна паказала, што поры вугалю на малекулярным узроўні маюць тонкія перацяжкі, якія павялічваюцца пры нагрэве і змяняюцца ў залежнасці ад зместу вугляроду. Яны дзейнічаюць як «малекулярныя сіты», паслядоўна блакуючы пранікненне рэчываў, у залежнасці ад малекулярнай памеру. Разалінды Франклін стала першай, хто ідэнтыфікаваў і вымераў гэтыя мікраструктуру. Яе фундаментальны праца дазволіла класіфікаваць вуглі і з высокай ступенню дакладнасці прагназаваць іх эфектыўнасць. Супрацоўніцтва Франклін з BCURA забяспечыла ёй доктарскую дысертацыю. Яна атрымала доктарскую ступень у Кембрыджы ў 1945 годзе і напісала пяць навуковых прац.

Пераезд у Францыю

Пасля вайны Разалінды Франклін занялася пошукам іншага месца працы. Яна атрымала пасаду ў парыжскай лабараторыі Жака Мерынг. Тут яна навучылася аналізаваць вугаль з дапамогай рентгеноструктурного аналізу, а таксама блізка пазнаёмілася з тэхнікай. Яе працы з падрабязным апісаннем будовы графитизирующих і ня графитизирующих вугляродаў дапамаглі сфармаваць аснову для развіцця вугляродных валокнаў і новых гарачатрывалых матэрыялаў і прынеслі ёй міжнародную вядомасць сярод хімікаў вугалю. Яна адчувала задавальненне ад калегіяльнай прафесійнай культуры Цэнтральнай лабараторыі і знайшла там шмат сяброў.

Вяртанне ў Англію

Хоць яна была вельмі шчаслівая ў Францыі, у 1949 году Разалінды Франклін пачала шукаць працу на радзіме. Яе сябар Чарльз Колсон, тэарэтычны хімік, прапанаваў ёй паспрабаваць «рентгенодифракционные метады даследавання» вялікіх біялагічных малекул. У 1950 г. яна была ўдастоена трохгадовай стыпендыі Тэрнера і Ньюэла для працы ў аддзеле біяфізікі Джона Рэндалла ў Каралеўскім каледжы Лондана. Рэндалл планаваў, што Франклін створыць аддзел крышталаграфіі і зоймецца аналізам бялкоў. Аднак па прапанове памочніка начальніка лабараторыі Морыса Уилкинса, Рэндалл папрасіў яе заняцца даследаваннямі ДНК. Уилкинс толькі пачаў працаваць з рэнтгенаўскай дыфракцыі некаторых незвычайна добрых узораў малекул генетычнага кода. Ён чакаў, што яны з Франклін будуць супрацоўнічаць, але так аб гэтым ёй і не сказаў.

здымак ДНК

Даследаваннямі дэзаксірыбануклеінавай кіслаты займалася толькі яна і аспірант Райманд Гослінг. Яе адносіны з Уилкинсом пакутавалі ад непаразумення (і, магчыма, ад нездаволенасці Франклін калегіяльнай культурай універсітэта). Працуючы з Гослінг, Разалінды атрымлівала ўсё больш выразныя рэнтгенаўскія фатаграфіі ДНК і хутка выявіла, што вільготная і сухая формы давалі зусім розныя здымкі. Вільготная форма паказвала спіральную структуру, з вонкавага боку якой знаходзіліся фасфаты рибозной ланцуга. Яе матэматычны аналіз дыфракцыі ў сухім выглядзе, аднак, не выявіў такога будынка, і яна выдаткавала больш за год, спрабуючы ўрэгуляваць рознагалоссі. Да пачатку 1953 г. яна прыйшла да высновы, што абедзве формы мелі дзве спіралі.

непамятлівыя лаўрэаты

Між тым у Кавендишской лабараторыі ў Кембрыджы Фрэнсіс Крык і Джэймс Уотсан працавалі над тэарэтычнай мадэллю ДНК. Не трывае ў цесным зносінах з Франклін, у студзені 1953 годзе яны запазычылі важныя высновы пра структуру дэзаксірыбануклеінавая кіслаты па адным з рэнтгенаўскіх здымкаў, які ім паказаў Уилкинс, а таксама з рэзюмэ яе неапублікаваных артыкулаў, пададзеных у Савет па медыцынскіх даследаванняў. Уотсан і Крык не сказалі ёй, што бачылі яе матэрыялы, і не прызналі яе ўдзел у іх працы пры публікацыі свайго вядомага паведамленні ў красавіку. Пазней Крык прызнаўся, што вясной 1953 года Франклін была за два крокі ад усведамлення правільнай структуры ДНК.

даследаванне вірусаў

Да таго часу Франклін дамовілася аб перадачы яе стыпендыі лабараторыі крышталаграфіі Бернал у Беркбек-каледжы, дзе яна звярнула сваю ўвагу на структуру вірусаў раслін (у прыватнасці, тытунёвай мазаікі). Разалінды зрабіла іх дакладныя рэнтгенаўскія здымкі, працуючы з групай навукоўцаў, у лік якіх уваходзіў будучы лаўрэат Нобелеўскай прэміі Аарон Клуг. Яе аналіз дифрактограмм паказаў, сярод іншага, што генетычны матэрыял (РНК) віруса быў убудаваны ў яго ўнутраную ахоўную бялковую абалонку. Гэтая праца ўключала супрацоўніцтва з многімі даследчыкамі, асабліва ў ЗША. Франклін здзейсніла дзве працяглыя паездкі ў 1954 і 1956 гадах і стварыла сетку кантактаў па ўсёй краіне, у тым ліку з Робли Уільямсам, Бары Коммонером і Уэнделл Стэнлі. Яе вопыт у гэтай галіне быў прызнаны Каралеўскім Інстытутам ў 1956 годзе, калі яго дырэктар папрасіў яе пабудаваць маштабныя мадэлі палачкападобныя і сферычных вірусаў для Сусветнай навуковай выставы 1958 года ў Бруселі.

Хвароба, скон і спадчына

Восенню 1956-га Франклін быў пастаўлены дыягназ - рак яечніка. На працягу наступных 18 месяцаў яна перанесла аперацыі і падвяргалася іншых метадам лячэння. У яе было некалькі перыядаў рэмісіі, падчас якіх яна працягвала працаваць у сваёй лабараторыі і шукала фінансаванне для сваёй даследчай групы. Разалінды Франклін, Забытая Лэдзі ДНК, памерла ў Лондане 16 красавіка 1958 года.

На працягу ўсёй сваёй 16-гадовай кар'еры яна апублікавала 19 навуковых артыкулаў аб вугле і вугляродзе, 5 на тэму ДНК і 21 аб вірусах. У апошнія гады яна атрымлівала мноства запрашэнняў выступіць на канферэнцыях па ўсім свеце. Цалкам верагодна, што праца над вірусамі магла, нарэшце, прынесці заслужаную ўзнагароду і прафесійнае прызнанне Разалінды Франклін, хвароба і смерць якой перашкодзілі гэтаму.

Ролю ў адкрыцці структуры ДНК

Навуковыя заслугі Франклін як у вугальнай хіміі, так і ў даследаванні структуры вірусаў былі значнымі. Яе сучаснікі прызнавалі гэта пры яе жыцці і пасля яе смерці. Але найбольш пільную ўвагу грамадскасці выклікала яе ролю ў адкрыцці структуры ДНК. Крык, Уотсан і Уилкинс падзялілі Нобелеўскую прэмію 1962 г. паводле фізіялогіі і медыцыне за працы па будынку дэзаксірыбануклеінавай кіслаты. Тады ніхто не згадаў пра Разалінды.

Яе работы па ДНК, магчыма, так бы і засталіся незаўважанымі, калі б Уотсан ня высмеяў яе ў сваіх мемуарах 1968 г., апублікаваных пад назвай «Двайная спіраль». Там ён прадставіў «цікавыя факты» пра Разалінды Франклін, намаляванай пад імем Роўз. Ён апісаў яе як грубую, нахабную жанчыну - «сіняя панчоха», якая раўніва ахоўвала свае дадзеныя ад калегаў, нават калі яна не магла інтэрпрэтаваць іх. Яго кніга апынулася вельмі папулярнай, хоць многія, намаляваныя ў ёй, у тым ліку Крык, Уилкинс і Лайнус Полинг, абурыліся такой трактоўкай, як і большасць рэцэнзентаў.

У 1975 году сяброўка Разалінды Эн Сейр апублікавала біяграфію, якая змяшчае гнеўныя абвяржэння выказванняў Ўотсана, і роля Франклін у адкрыцці структуры ДНК стала больш вядомая. Мноства артыкулаў і дакументальных фільмаў спрабавалі вызначыць ступень яе ўдзелу ў «гонцы за двайны спіраллю», часта малюючы яе як феміністку-пакутніцу, абдзеленых Нобелеўскай прэміяй жанчынаненавіснікі-калегамі і яе ранняй смерцю. Зрэшты, яе другі біёграф Брэнда Мэддокс адзначыла, што гэта таксама карыкатура, якая несправядліва хавае саму Разалінды Франклін, уклад у навуку выдатнага вучонага-хіміка і яе бліскучую навуковую кар'еру.