ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                         მორის უილკინსი

(დ. 15 დეკემბერი, 1916 — გ. 5 ოქტომბერი, 2004) — ბიოფიზიკოსი, ნობელის პრემიის ლაურეატი მედიცინაში (1962 წელი; ჯეიმზ უოტსონსა და ფრენსის კრიკთან ერთად), რომელიც მიიღო ნუკლეინის მჟავების მოლეკულური სტრუქტურისა და ცოცხალ ორგანიზმში მათი ინფორმაციის გადაცემის ფუნქციის აღმოჩენისთვის.

უილკინსი დაიბადა პონგაროაში, ახალი ზელანდია, სადაც მისი მამა, ედგარ ჰენრი უილკინსი, ექიმი იყო. მისი ოჯახი იქ დუბლინიდან გადავიდა საცხოვრებლად, სადაც მისი მამის და დედის ბაბუები იყვნენ, შესაბამისად, დუბლინის საშუალო სკოლის დირექტორი და პოლიციის განყოფილების უფროსი. უილკინსი გადავიდა ბირმინგემში, ინგლისში, როდესაც მორისი 6 წლის იყო. მოგვიანებით იგი სწავლობდა უაილდ გრინ კოლეჯში, შემდეგ კი ედუარდის სკოლაში სწავლობდა 1929 წლიდან 1935 წლამდე.

აკადემიური კარიერა, 1936–50 წწ

უილკინსი ჩაირიცხა სენტ-ჯონის კოლეჯში, კემბრიჯი 1935 წელს. სწავლობდა ფიზიკას, წარმატებით ჩააბარა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა გამოცდა და მიიღო ბაკალავრის ხარისხი ბირმინგემის უნივერსიტეტში და დანიშნა ჯონ რენდალი თავის თანამოაზრედ. უილკინსი გახდა რენდალის ასპირანტი ბირმინგემის უნივერსიტეტში. 1945 წელს მათ გამოაქვეყნეს სამი ნაშრომი სამეფო საზოგადოების შრომებში ფოსფორესცენციის და ელექტრო ხაფანგების შესახებ. ამ სამუშაოებისთვის უილკინსმა მიიღო დოქტორის ხარისხი.

მეორე მსოფლიო ომის დროს უილკინსმა გააუმჯობესა რადარის ფარდები ბირმინგემში, შემდეგ მუშაობდა იზოტოპების გამოყოფაზე მანჰეტენის პროექტში UC Berkeley-ში (1944-1945).

ამასობაში რენდალი მიიწვიეს შოტლანდიის წმინდა ენდრიუსის უნივერსიტეტის ფიზიკის განყოფილებაში. 1945 წელს მან დანიშნა ვილკინსი ასისტენტად სენტ-ენდრიუსის უნივერსიტეტის ბიოფიზიკის განყოფილებაში. რენდალი მოლაპარაკებებს აწარმოებდა სამედიცინო კვლევის საბჭოსთან (MRC), რათა დაეარსებინა ლაბორატორია ექსპერიმენტული ფიზიკის მეთოდების ბიოლოგიურ პრობლემებზე გამოსაყენებლად (ორი დისციპლინის ბიოფიზიკაში გაერთიანება იმ დროისთვის ახალი იდეა იყო). 1946 წელს რენდალი დაინიშნა ფიზიკის პროფესორად უიტსტოუნში ლონდონის კინგს კოლეჯში, სადაც სამედიცინო კვლევის საბჭომ დააარსა ბიოფიზიკის დეპარტამენტი. მან ვილკინსი თან წაიყვანა, როგორც დეპარტამენტის დირექტორის თანაშემწე. გარდა ამისა, მოწვეულნი იყვნენ ცოდნის როგორც ფიზიკურ, ასევე ბიოლოგიურ სფეროში გამოცდილი მკვლევარები. იგი ერთდროულად უნდა მოიცავდეს რაც შეიძლება ბევრ მეცნიერულ მეთოდს, რათა მათგან ყველაზე პერსპექტიული აღმოჩენილიყო და მასზე ფოკუსირება მოახდინოს. უილკინსს, როგორც ფიზიკურ მეცნიერებებში ყველაზე გამოცდილ მეცნიერს და დეპარტამენტის დირექტორის ასისტენტს, ჰქონდა ძირითადი გაგება სხვადასხვა პროექტების შესახებ, რომლებიც უშუალოდ მისი კონტროლის ქვეშ იყო, მათ შორის ოპტიკური მიკროსკოპის რამდენიმე სახეობა. კინგს კოლეჯმა მიიღო დაფინანსება ფიზიკისა და ინჟინერიის სრულიად ახალი განყოფილებების ასაშენებლად, რომელთა სარდაფები ომის დროს დაბომბვის შედეგად განადგურდა. ბიოფიზიკის განყოფილება, რომელიც მოიცავდა რამდენიმე ექსპერიმენტულ და ერთ თეორიულ ჯგუფს, 1952 წლის დასაწყისში გადავიდა ახალ შენობებში. ლაბორატორიები ოფიციალურად გახსნა ლორდ ჩერველმა 27 ივნისს. უილკინსის ბუნების სტატია აღწერს ორ განყოფილებას (ფიზიკა და ინჟინერია), რომელიც შეესაბამება კოლეჯში მის ხელმძღვანელ როლს.

იხ. ვიდეო - 121 James Watson

დნმ-თან მუშაობის პირველი ეტაპი, 1948-50 წწ

კინგის კოლეჯში უილკინსი მონაწილეობდა, სხვა საკითხებთან ერთად, ცხვრის სპერმის და დნმ-ის პრეპარატების რენტგენის დიფრაქციის ანალიზში, რომელიც მიღებული იყო შვეიცარიელი მეცნიერის რუდოლფ სიგნერის მიერ ხბოს თიმუსისგან. Signer-ის ლაბორატორიის დნმ უფრო ხელუხლებელი იყო, ვიდრე ადრე იყო მიღებული. უილკინსმა აღმოაჩინა, რომ ამ დნმ-ის პრეპარატის კონცენტრირებული ხსნარიდან შესაძლებელი იყო მაღალი მოწესრიგებული დნმ-ის შემცველი თხელი ბოჭკოების მიღება, რაც აუცილებელია დიფრაქციული გამოსახულების მისაღებად. ფრთხილად დახვეული დნმ-ის ბოჭკოების გამოყენებით და მათი ჰიდრატაციის შენარჩუნებით, უილკინსმა და მისმა სტუდენტმა რაიმონდ გოსლინგმა მიიღეს რენტგენის სხივები, რომლებმაც აჩვენეს, რომ Signer-ის ნიმუშებში დნმ-ის გრძელ, თხელ მოლეკულებს ჰქონდათ რეგულარული, კრისტალური სტრუქტურა. მოგვიანებით გოსლინგმა თქვა: „მომენტი, როდესაც... პირველად დავინახე ეს მკაფიო დიფრაქციული მწვერვალები... ფილმზე გამოჩენა განვითარებად ხსნარში იყო ნამდვილი აღმოჩენა, ევრიკა... ჩვენ მივხვდით, რომ თუ დნმ გენეტიკური მასალაა, მაშინ ვაჩვენეთ. რომ გენებს შეუძლიათ კრისტალიზაცია!“

დნმ-ზე რენტგენის დიფრაქციით მუშაობის საწყისი ეტაპი კინგსის კოლეჯში გაკეთდა 1950 წლის მაისში ან ივნისში. ერთ-ერთი რენტგენის სურათი, რომელიც ამ დროს იქნა მიღებული, აჩვენა 1951 წელს ნეაპოლში გამართულ კონფერენციაზე, დააინტერესა ჯეიმს უოტსონი  და უბიძგა მას დაწერა: „უცებ მოვიხიბლე ქიმიით... დავიწყე ფიქრი, შევუერთდი თუ არა ვილკინსის ნაშრომს დნმ-თან დაკავშირებით“. ამავდროულად, უილკინსმა ასევე გააცნო ფრენსის კრიკს დნმ-ის კვლევის მნიშვნელობა. კრიკმა მას ციყვებთან მუშაობა ურჩია სიტყვებით: „კარგი იქნებოდა შენთვის კარგი ციყვი აღმოჩნდე“.

უილკინსმა იცოდა, რომ გაწმენდილი დნმ-ის ბოჭკოებით ზუსტი ექსპერიმენტები მოითხოვდა უფრო მოწინავე რენტგენის აღჭურვილობას. ამისათვის მან შეიძინა ახალი რენტგენის მილი და მიკროკამერა. მან ასევე შესთავაზა რენდალს, რომ როზალინდ ფრანკლინი, რომელიც მალე უნდა დაქირავებულიყო ცილის ხსნარებზე სამუშაოდ, შეუერთდეს დნმ-ის კვლევას.

1950 წლის ზაფხულში რენდალი დათანხმდა სამწლიან კვლევით თანამშრომლობას, რომელსაც შეეძლო როზალინდ ფრანკლინის მიყვანა თავის ლაბორატორიაში. თავის მხრივ, ფრანკლინმა დაგვიანებით დაასრულა მუშაობა პარიზში. 1950 წლის ბოლოს რენდალმა მისწერა ფრანკლინს, რომ არ უნდა გაუშვა ხელიდან შესაძლებლობა გააგრძელოს ვილკინსის მიერ დაწყებული სამუშაო  და გადაეღო Signer-ის მიერ მიღებული დნმ-ის ბოჭკოები.

როზალინდ ფრანკლინი კინგს კოლეჯში

1951 წლის დასაწყისში ფრანკლინი საბოლოოდ მივიდა კინგს კოლეჯში. უილკინსი შვებულებაში იმყოფებოდა და არ დაესწრო მისასალმებელ შეხვედრას, სადაც მას რაიმონდ გოსლინგმა ალექს სტოკსთან ერთად შეავსო. ამ უკანასკნელს უნდა შეექმნა ფუნდამენტური მათემატიკური თეორია, რომელიც განმარტავს, თუ როგორ არღვევს სპირალური სტრუქტურა რენტგენის სხივებს. იმ დროს ლაბორატორიაში არავინ მუშაობდა დნმ-ზე თვეების განმავლობაში; ახალი რენტგენის მილი უმოქმედოდ ელოდა ფრანკლინს. მან დაასრულა დნმ-ის ექსპერიმენტი Signer-ის ლაბორატორიაში, გოსლინგი მუშაობდა მის ქვეშ, როგორც დოქტორანტი, და ფრანკლინი დარწმუნებული იყო, რომ იგი ხელმძღვანელობდა დნმ-ის რენტგენის დიფრაქციის პროექტს. მეორე მხრივ, უილკინსი, რომელიც შვებულებიდან ლაბორატორიაში დაბრუნდა, დარწმუნებული იყო, რომ ფრანკლინი ითანამშრომლებდა მასთან და რომ ისინი ერთად იმუშავებდნენ მის მიერ დაწყებულ დნმ-ის პროექტზე.

დაბნეულობა ფრანკლინისა და უილკინსის როლის გამო დნმ-ის სტრუქტურის ამოხსნაში მოგვიანებით გადაიზარდა ორ მეცნიერს შორის დაძაბულ ურთიერთობებში. შექმნილ სიტუაციაზე პასუხისმგებლობა სრულად შეიძლება დაეკისროს რენდალს. დანიშვნის შესახებ განცხადებაში ის წერს ფრანკლინს: „რადგან ექსპერიმენტული პროგრესი (დნმ-ის მუშაობაში) ჩვენთვის საინტერესოა, თქვენ და გოსლინგის გადასაწყვეტი იქნება ამის გაკეთება“.[2] თუმცა, რენდალს არასოდეს უთქვამს უილკინსს მისი გადაწყვეტილების შესახებ, მიენიჭებინა ფრანკლინს ერთადერთი უფლებამოსილება დნმ-ის პროექტზე და უილკინსმა წერილი მხოლოდ ფრანკლინის გარდაცვალებიდან წლების შემდეგ შეისწავლა. მოგვიანებით მან დაწერა: „ჩემი აზრი ძალიან ნათელია: რენდალი შეცდა, როცა როზალინდს მისწერა, რომ მე და სტოკსს გვინდოდა შეგვეჩერებინა ჩვენი დნმ-ის მუშაობა, ჩვენი შეთანხმების გარეშე. შემდეგ. როგორ მივიღეთ მე და რაიმონდ [გოსლინგმა] მკაფიო რენტგენი, ძალიან მინდოდა ამ სამუშაოს გაგრძელება... ადვილი გასაგები არ არის „რა მოხდა სინამდვილეში“, როცა ასეთი პატივცემული მეცნიერი [რანდალი] იქცევა ნაპოლეონის მსგავსად… [მაგრამ ეს წერილი] იყო. დამღუპველია მისთვის და ჩემთვის“

დნმ-თან მუშაობის მეორე (1951-52) და მესამე ეტაპი (1953 წლიდან)

1951 წლის ნოემბერში უილკინსმა მოიპოვა მტკიცებულება, რომ დნმ-ს უჯრედებში, ისევე როგორც გასუფთავებულ დნმ-ს, აქვს ხვეული სტრუქტურა. ალექს სტოკსმა შეიმუშავა სპირალის დიფრაქციის თეორიის ძირითადი მათემატიკური ნაწილი და ვარაუდობდა, რომ ვილკინსის რენტგენის მონაცემები მიუთითებს დნმ-ის ხვეული სტრუქტურაზე. უილკინსი შეხვდა უოტსონს და კრიკს და აცნობა მათ თავისი აღმოჩენების შესახებ. დამატებით მონაცემებთან ერთად, რომელიც უოტსონმა მოისმინა კინგს კოლეჯში ფრანკლინის მოხსენების დროს კონფერენციაზე, ამ ინფორმაციამ უოტსონსა და კრიკს უბიძგა, შეექმნათ დნმ-ის პირველი მოლეკულური მოდელი, ცენტრში ფოსფატის ხერხემალით. შემოთავაზებული სტრუქტურის მოდელის დანახვისას, ფრანკლინი კრიტიკულად იყო განწყობილი მის მიმართ და დაასაბუთა მისი უთანხმოება მის ორ დაკვირვებასთან. პირველი, J.M. Galland-ის ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ CO- და -NH2 აზოტოვანი ფუძეების ჯგუფები ვერ ტიტრირებულა და, სავარაუდოდ, არ იყო ხელმისაწვდომი რეაგენტებისთვის. მეორეც, კრისტალოგრაფიული მონაცემები აჩვენებს, რომ დნმ-ის ერთეულები თანდათანობით გამოიყოფა წყლის დამატებით, რაც იწვევს გელის და შემდეგ ხსნარის წარმოქმნას. ფრანკლინი დარწმუნებული იყო, რომ ამ ფენომენების უმარტივესი ახსნა მდგომარეობს მოლეკულის გარე ნაწილის ჰიდროფილურობაში. კრიკი ცდილობდა დაერწმუნებინა უილკინსი, გაეგრძელებინა დნმ-ის მოლეკულის მოდელირება, მაგრამ უილკინსმა უარი თქვა.

1952 წლის დასაწყისში უილკინსმა დაიწყო ექსპერიმენტების სერია სპერმატოზოიდების შესახებ. ”მე… მივიღე ბევრად უფრო მკაფიო სურათები, ვიდრე შარშან… როდესაც შემთხვევით შევხვდი ბრეგს, ვაჩვენე მას რენტგენოგრამა, რომელიც აშკარად აჩვენებდა დნმ-ის ხვეული სტრუქტურის დამაჯერებელ მტკიცებულებებს… სპერმის ნიმუშების ამ სურათებმა შთააგონა შემდგომი კვლევა და იყო განსაკუთრებული ინტერესი, რადგან სპერმა არის ცოცხალი ობიექტი და არა დნმ, რომელიც იზოლირებული და გაწმენდილია ქიმიკოსების მიერ“. უილკინსი უკიდურესად დაინტერესებული იყო თუ არა ცოცხალმა ნიმუშებმა მნიშვნელოვანი დიფრაქციის შაბლონები და მისმა კვლევამ ამ კითხვაზე დადებითი პასუხი გასცა. მან ეს სურათები გაუგზავნა ფრენსის კრიკს და ჯეიმს უოტსონს, რამაც აიძულა ეს უკანასკნელი დაეწერა: "უილკინსმა... მიიღო განსაკუთრებული რენტგენის სხივები" [დნმ]. ამავდროულად, უილკინსმა აღიარა დნმ-ის A-ფორმის არასპირალური სტრუქტურის შესაძლებლობა.

1952 წელს ფრანკლინმა ასევე უარი თქვა მოდელის აგების მცდელობებში მონაწილეობაზე და განაგრძო მუშაობა მისი დიფრაქციული მონაცემების ეტაპობრივ დეტალურ ანალიზზე. იმავე წლის გაზაფხულზე ფრანკლინმა მიიღო ნებართვა რენდალისგან, გადაეტანა თანამდებობა კინგს კოლეჯიდან ჯონ ბერნალის ლაბორატორიაში, ასევე ლონდონში (ბირკბეკის კოლეჯი). თუმცა, ფრანკლინი დარჩა კინგსის კოლეჯში 1953 წლის მარტის შუა რიცხვებამდე.

ლინუს პაულინგმა გამოაქვეყნა შემოთავაზებული სტრუქტურა, რომელიც აღმოჩნდა არასწორი, რადგან ის შეიცავდა იმავე ძირითად შეცდომებს, რაც უოტსონმა და კრიკმა დაუშვეს ერთი წლის წინ. ზოგიერთი ბრიტანელი მეცნიერი შიშობდა, რომ პოლინგი სწრაფად ამოხსნიდა დნმ-ის სტრუქტურას, როგორც კი მიხვდებოდა თავის შეცდომას და დნმ-ის მოდელში გარედან მოათავსებდა ნუკლეოტიდური ჯაჭვების ფოსფატის ხერხემალს.

და.

1952 წლის მარტიდან ფრანკლინმა ყურადღება გაამახვილა რენტგენის მონაცემებზე დნმ-ის ნაკლებად ჰიდრატირებული A ფორმისთვის, ხოლო უილკინსი განაგრძობდა მუშაობას B ფორმაზე. ის ნაკლებად ხელსაყრელ მდგომარეობაში იყო, რადგან ფრანკლინს ჰქონდა დნმ-ის ყველა კარგი ნიმუში. უილკინსმა მიიღო ახალი დნმ-ის ნიმუშები, მაგრამ ისინი არ იყო ისეთივე კარგი, როგორც 1950 წელს მიღებული ორიგინალური ნიმუშები, რომლებიც ფრანკლინმა განაგრძო გამოყენება. მისი ახალი შედეგების უმეტესობა მიღებული იქნა ბიოლოგიურ ნიმუშებზე (მაგალითად, სპერმის უჯრედები, რომლებშიც დნმ-ის პროცენტული მაჩვენებელი ყველაზე მაღალია სხვა უჯრედებთან შედარებით), რომლისთვისაც დნმ-ს ასევე ივარაუდებოდა ხვეული სტრუქტურა. 1952 წლის ივლისში ფრანკლინმა აცნობა მას და სტოკსს, რომ მისმა უახლესმა მონაცემებმა ეჭვი შეიტანა A- ფორმის სპირალურ ბუნებაზე.

1953 წლის დასაწყისში უოტსონი ეწვია კინგს კოლეჯს და უილკინსმა აჩვენა მას მაღალი ხარისხის B-ფორმის რენტგენის დიფრაქციის ფოტო, რომელიც ახლა ცნობილია როგორც ფოტო 51, რომელიც ფრანკლინმა მიიღო 1952 წლის მარტში. გააცნობიერეს, რომ პოლინგი მუშაობდა დნმ-ზე და შესთავაზა მისი სტრუქტურის მოდელი გამოსაქვეყნებლად, უოტსონმა და კრიკმა კიდევ ერთი მცდელობა გააკეთეს დნმ-ის სტრუქტურის დასკვნისთვის. მაქს პერუცის, მისი ხელმძღვანელის, კრიკს ჰქონდა წვდომა კინგს კოლეჯის ინფორმაციაზე, რომელიც მოიცავდა ფრანკლინის სასარგებლო ინფორმაციას დნმ-ის თვისებების შესახებ, რომელიც მან გამოიტანა მისი რენტგენის მონაცემებიდან. უოტსონმა და კრიკმა გამოაქვეყნეს დნმ-ის ორმაგი სპირალის შემოთავაზებული სტრუქტურა სტატიაში ჟურნალ Nature-ში 1953 წლის 25 აპრილს. ამ სტატიაში უოტსონმა და კრიკმა აღნიშნეს, რომ ისინი იყვნენ შთაგონებული... უილკინსის გამოუქვეყნებელი შედეგებითა და იდეებით. და ფრანკლინი.

კემბრიჯისა და კინგსის კოლეჯის ლაბორატორიები შეთანხმდნენ, რომ მოხსენებულიყვნენ თავიანთი სამუშაოს შედეგები მომდევნო სამ ნაშრომში ჟურნალის იმავე ნომერში.

სერ ლოურენს ბრაგმა, კავენდიშის ლაბორატორიების დირექტორმა, სადაც უოტსონი და კრიკი მუშაობდნენ, პრეზენტაცია გამართა გაის ჰოსპიტალის სამედიცინო სკოლაში, ლონდონში 1953 წლის 14 მაისს ხუთშაბათს, რის შედეგადაც გამოვიდა რიჩი კალდერის სტატია News Chronicle-ში, ლონდონი, პარასკევი, 1953 წლის 15 მაისი. , სათაურით რატომ ხარ შენ. ცხოვრების საიდუმლოს უახლოვდება. ამ ამბავმა ნიუ-იორკ თაიმსის მკითხველებს მეორე დღეს მიაღწია; ვიქტორ კ. მაკელჰენი, ეძებს მასალებს უოტსონის, უოტსონისა და დნმ-ის ბიოგრაფიისთვის: მეცნიერული რევოლუციის შექმნა, წაიკითხა ნიუ იორკ თაიმსის ექვსგვერდიანი სტატია, რომელიც დაიწერა ლონდონში და დათარიღებულია 1953 წლის 16 მაისით, სათაურით "ფორმა". უჯრედში არსებული „სიცოცხლის ერთეული“ შესწავლილია რენტგენის სხივების გამოყენებით“. სტატია გამოჩნდა ადრეულ რევიზიაში, მაგრამ შემდეგ დაიჭრა, რათა ადგილი შეექმნა იმ სიახლეებისთვის, რომლებიც იმ დროს უფრო მნიშვნელოვანი ჩანდა. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, სტატია გამოქვეყნდა The New York Times-ში 1953 წლის 12 ივნისს. კემბრიჯის უნივერსიტეტის სტუდენტურმა გაზეთმა Varsity-მ ასევე გამოაქვეყნა საკუთარი მოკლე სტატია აღმოჩენის შესახებ შაბათს, 1953 წლის 30 მაისს. ბრაგის ოფიციალური განცხადება Solvay Protein Congress-ზე. ბელგიაში (1953 წლის 8 აპრილი) პრესისთვის შეუმჩნეველი დარჩა.

ვილკინსის მუშაობის მესამე და ყველაზე გრძელი ეტაპი დნმ-ის სტრუქტურაზე დაიწყო 1953 წელს. უილკინსი ხელმძღვანელობდა დიდ პროექტს ლონდონის კინგს კოლეჯში, რათა გაეანალიზებინათ, დაემტკიცებინათ და შეეტანათ მნიშვნელოვანი ცვლილებები უოტსონისა და კრიკის დნმ-ის მოდელში და შეესწავლათ რნმ-ის სტრუქტურა.