Maurice Wilkins kimdir ve ne yapmıştır? DNA üzerine yaptığı çalışmalarla Nobel ödülü sahibi olan Maurice Wilkins’in hayatı, çalışmaları, bilime katkıları.
Maurice Wilkins
Maurice Wilkins, Watson ve Crick’in 1953’te yapısını keşfetmesiyle sonuçlanan deneysel DNA araştırmasını başlattı. Wilkins, DNA’yı nicel X-ışını kırınım çalışmasına uygun bir biçimde kristalleştirdi ve o sırada görülen en kaliteli X-ışını görüntülerini elde etti. İlk X-ışını kırınım çalışması, DNA moleküllerinin sarmal şeklinde olduğunu gösterdi.
1962 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü Francis Crick ve James Watson ile paylaştı.
Erken Dönem
Maurice Hugh Frederick Wilkins, 15 Aralık 1916’da Yeni Zelanda’nın Pongaroa kırsalında doğdu. Babası, Dublin, İrlanda’dan bir tıp doktoru olan Edgar Wilkins’di. Annesi, kıdemli bir Dublin polis memurunun kızı Eveline Whittacker’dı. Maurice’in ebeveynlerinin ikisi de vejeteryandı. Ailesi, Maurice’in doğumundan üç yıl önce planlı ailelerini büyütmek için sağlıklı bir çevre aramak için İrlanda’dan Yeni Zelanda’ya dünyanın yarısını gezdi. Kızları Eithne 1914’te doğdu, onu 1916’da Maurice izledi.
Maurice, ilk yıllarını Yeni Zelanda’nın başkenti Wellington’da yaşayarak geçirdi. Daha sonraki yıllarda, mavi gökyüzünü, deniz manzaralarını ve sağlıklı vejetaryen yemeklerini tanımlayarak o zamanın kendisi için ne kadar değerli olduğunu belirtti.
Kuzey Yarımküre’ye dönüş
Haziran 1923’te Maurice altı yaşındayken ailesiyle birlikte Dublin’e döndü. Ancak Maurice’in ebeveynleri kısa süre sonra memleketlerinde artık kendilerini rahat hissetmediklerini fark etti. İrlanda Özgür Devleti 1922’de Birleşik Krallık’tan ayrılmıştı ve Maurice’in ailesi Birleşik Krallık’ın başkenti Londra’ya taşınmaya karar verdi. Bir yıl sonra büyük İngiliz şehri Birmingham’a taşındılar.
Maurice 12 yaşına gelene kadar Wylde Green College’a devam etti. Haftalık çizgi roman Modern Boy’u okumayı, saatte 200 mil hızla hareket eden yarış arabalarını ve onları süren adamları büyük bir heyecanla öğrenmeyi severdi; hava gemileri; fütüristik şehirler; ve uzay yolculuğu olasılığı.
Babası arka bahçede bir atölye inşa etti ve Maurice boş zamanlarının çoğunu orada geçirmeye başladı. Bir şeyler yapmakta oldukça yetenekli olduğunu keşfetti ve metal ve ahşaptan model arabalar ve uçaklar yaptı. Bir okul müdürü olan babasının bir arkadaşı, Maurice’in ilgi alanlarını duydu. Maurice’in gözünü Cambridge Üniversitesi’ne ve yönetmeni Ernest Rutherford olan ünlü Cavendish Laboratuvarı’na gitmesini önerdi.
Bina Teleskopları
Maurice, Birmingham’daki özel bir okul olan King Edward’s School’a burs kazandı ve 1929 Ocak’ında 12 yaşında başladı. Astronomi ile ilgilenmeye başladı ve babasının atölyesinde inşa ettiği teleskoplarla gece gökyüzünü dikkatle izlemeye başladı – sonunda 9,25 inç (23,5 cm) ayna ve nispeten güçlü bir yansıtıcı teleskop inşa etti. 1935’te, 18 yaşında, bir burs kazandı ve Cambridge Üniversitesi’ndeki St John’s College’a kaydoldu. Astronomi okumayı planlamıştı, ancak bunu yalnızca matematik derecesinin bir parçası olarak alabileceğini keşfetti, bu yüzden bunun yerine fiziği seçti. 1938’de ikinci sınıf bir dereceyle mezun oldu – Cambridge’deki lisansüstü okul için yeterince iyi değildi.
Lisansüstü Okulu ve John Randall
Derece notu ile hayal kırıklığına uğramasına rağmen, Wilkins hala araştırma çalışması yapmayı umuyordu. Neyse ki onun için Cambridge’deki öğretmenlerinden biri, Birmingham Üniversitesi’nde fizik başkanı olmuştu. Wilkins’i hatırladı ve lüminesans üzerine çalışmakla ilgilendiğini duyunca onu, John Randall’ı görmeye gönderdi. Randall, Wilkins’i yüksek lisans öğrencisi olarak kabul etti. Ancak Wilkins, araştırma yapmak yerine Randall için enstrümanlar yapmak için birkaç ay harcadı. Wilkins sömürüldüğünü hissetti ama devam etti. Aslında standart üç yıldan daha kısa bir sürede doktorasını kazandı ve 1940’ta mezun oldu.
Manhattan Projesi
Doktora derecesi Tamamlandığında, Wilkins, Hitler’i yenmek için büyük bir şey yapmaya hevesliydi. Birmingham Üniversitesi’nin halihazırda devam etmekte olan bir atom bombası araştırma programı vardı ve o da buna katıldı. Şubat 1944’te Wilkins, bir atom bombası inşa etmek için müttefik çaba olan Manhattan Projesi’ne katılmak için Berkeley, California’ya taşındı. Wilkins, Ernest Lawrence’ın siklotronlarını kullanarak izotop ayırma grubuyla çalıştı.
Hayat nedir? Biyofizik
1945’te, savaşın sona ermesiyle Wilkins, İngiltere’ye, İskoçya’daki St Andrews Üniversitesi’ne geri döndü. Eski doktorası danışman John Randall şimdi orada fizik başkanıydı ve Wilkins’ten kendisine katılmasını istedi. Bir yıl sonra Randall, Londra’daki King’s College’a taşındı ve burada Tıbbi Araştırma Konseyi ona yepyeni bir biyofizik laboratuvarı kurması ve yöneticisi olması için çok cömert fonlar teklif etti. Yine Randall, Wilkins’i bu sefer yönetmen yardımcısı olarak yanına aldı. Wilkins, fizik yöntemlerini kullanarak biyolojideki problemleri çözmekle görevlendirildi.
Wilkins biyofizik konusunda hevesliydi – büyük kuantum fizikçisi Erwin Schrödinger’in 1944 tarihli Hayat Nedir? adlı kitabını okumuştu. ve genlerin moleküler yapısını keşfetmeyi umuyordu. 1944’te Manhattan’daki Rockefeller Enstitüsü’ndeki Oswald Avery ve meslektaşları genlerin DNA olduğunu göstermişlerdi. Keşifleri direnişle karşılaştı, ancak fikir zemin kazanıyordu.
King’s College’da DNA
Ve böylece Wilkins genetiği araştırmaya başladı. Ayna ve lens tecrübesiyle DNA, RNA ve tütün mozaik virüsünün ultraviyole mikroskobik incelemesi için yansıtıcı mikroskoplar geliştirdi. Mikroskop altında DNA liflerinin son derece tekdüze ve düzenli göründüğünü fark etti. Eğer kristallerse, X-ışını kırınımı için mükemmel bir hedef yapacaklarını biliyordu, bu da DNA’nın moleküler yapısının deşifre edilmesi için gerçek bir olasılık olduğu anlamına geliyordu.
Keşif: DNA Kristalleri oluşturur:
Mayıs 1950’de, gerçekten mükemmel saf DNA örnekleri hazırlamış olan Rudolf Signer, Londra’daki bir konferansta ilgilenen herkese bunları sundu. Wilkins öyleydi ve cömert bir örnek aldı. Wilkins, DNA’yı mikrofiberlere çekti. Gosling, uygun koşullar altında DNA mikro liflerinin kristalli olduğunu buldu. Bu büyük bir atılımdı.
Sarmal DNA Molekülleri
King’s’teki fizikçilerden Alexander Stokes, Gosling’in fotoğraflarındaki kırınım modellerine baktı ve DNA moleküllerinin muhtemelen sarmal şeklinde olduğu sonucuna vardı. Helisel virüs kristallerinin benzer desenler verdiğini zaten görmüştü. Aslında, sarmallar giderek bilim dünyasının konuşması haline geldi. Kasım 1950’de Linus Pauling, sarmal protein moleküllerini keşfettiğini açıklayan kısa bir mektup yayınladı.
Ocak 1951’de Rosalind Franklin King’s’e geldi. Proteinler üzerinde çalışmak üzere işe alınmıştı, ancak Wilkins, deneyiminin DNA çalışması için ideal olduğunu kabul eden Randall’a önerdi. Ne yazık ki, aynı sahada, aynı laboratuvarda çalışan Maurice Wilkins ve Rosalind Franklin, sonunda birbirleriyle konuşmayı bırakacaklardı. DNA’nın yapısı üzerinde ayrı ayrı çalıştılar. Wilkins tarafından bilinmeyen patronu Randall, Franklin’e Wilkins’in DNA üzerindeki çalışmalarını devralacağını söyledi. Dikkat çekici bir şekilde, bunu Wilkins’e söylemedi. Franklin’in Gosling’in doktora danışmanı olduğu zaman, Franklin’in gelişinden sonraki ilk bir iki hafta Wilkins’in orada olmaması durum daha da kötüleştirdi. Wilkins döndüğünde, Franklin onun araştırma alanına girmeye çalıştığını düşündü. Öte yandan Wilkins, Franklin’in DNA ekibine katıldığına inanıyordu ve onun iletişim kurma isteksizliği karşısında şaşkına döndü.
Durumun gerçeği yavaş yavaş aklına gelirken, Wilkins, DNA üzerindeki umut verici çalışmasını ondan koparmaya ve böylesine dolambaçlı bir şekilde girişimde bulunulmasına öfkeliydi. DNA çalışmasını durdurmaya hiç niyeti yoktu. Franklin ve Wilkins, birbirlerinin mantıksız davrandığını düşündüler. Acı verici derecede utangaç bir adam olan Wilkins, Franklin’in artan düşmanlığı karşısında şaşkına döndü. Franklin son derece çatışmacı olabilir ve hararetli tartışmalardan gerçekten zevk alırdı. Wilkins bu tür çatışmalardan çekinirdi, bu yüzden aralarındaki hava asla temizlenmedi.
Kötü atmosfer, araştırma öğrencisi Raymond Gosling’i rahatsız edici bir durumda bıraktı.
Psikiyatrik Yardım
Wilkins, toplumsal vicdanı olan tereddütlü bir adamdı. Üzerinde çalıştığı atom bombası tarafından öldürülen Japonya’daki siviller hakkında suçluluk duydu. California’da kısa bir süre evli kalmıştı, ancak ilişki dağılmıştı. Bu konuda da kendini suçlu hissediyordu. Depresyondan muzdaripti.
Psikiyatri şeklinde yardım istedi. Psikiyatristine Franklin’in durumunu nasıl iyileştireceğini sordu, ancak sonunda tavsiyeyi yerine getirmedi.
Watson ve Crick ve Bir Şok
Mayıs 1951’de, İtalya, Napoli’deki bir konferansta Wilkins, dinleyicilerine, Franklin gelmeden önce Gosling tarafından çekilen DNA’nın mükemmel bir X-ışını kırınım fotoğrafını gösterdi. Fotoğraf, DNA’nın kristal olduğunu ve bu nedenle yapısının dikkatli X-ışını kırınım analizi ile çıkarılabileceğine dair hiçbir şüpheye yer bırakmayacak şekilde ortaya koydu. Görüntü, genç bir Amerikalı biyolog olan James Watson da dahil olmak üzere büyük ilgi gördü.
Temmuz 1951’de Cambridge’deki bir konferansta Wilkins, DNA’nın X-ışını kırınım çalışması hakkında tekrar konuştu. Francis Crick seyirciler arasındaydı. O ve Wilkins iyi arkadaş olmalarına rağmen, Crick çok az ilgi gösterdi – DNA ile pek ilgilenmedi. Ancak genlerin DNA olduğunu bilseydi, çok ilgilenirdi çünkü James Watson gibi o da genin gizemini çözmek istiyordu. Wilkins dinleyicilerine farklı hayvan türlerinden alınan DNA örneklerinin hepsinin aynı X-ışını kırınım modelini gösterdiğini, bunun da sarmal bir şekil gösterdiğini anlattı; sarmalın yükselme açısı 45 dereceydi – Wilkins’in sözleriyle “bir sarmal merdiven üzerindeki eğim gibi”.
Rosalind Franklin de oradaydı ama etkilenmedi. Wilkins’e röntgen çalışmasını durdurmasını söylemek için kapıda bekledi. “Mikroskoplarınıza geri dönün,” diye talep etti. Wilkins şok oldu.
Alex Stokes, X-ışını Teorisi ve Franklin ile Daha Fazla Sorun
Yine 1951 yazında Wilkins, fizikçi meslektaşı Alex Stokes’tan sarmal DNA’nın bir X-ışını kırınım resminin nasıl görüneceğini görmek için teorik bir hesaplama yapmasını istedi. Stokes bu tür bir hesaplamada bir dehaydı ve Bessel fonksiyonlarını kullanarak işi bir veya iki gün içinde tamamladı.
Teorik sarmal hesaplamasından elde edilen model, Franklin ve Gosling’in elde ettiği kırınım modellerine oldukça benziyordu. Wilkins ve Stokes, Franklin’i göstermek için Stokes’un modelini aldılar, ancak Franklin yine Wilkins’in X-ışını kırınımına dahil olmasına itiraz etti. “Benim sonuçlarımı nasıl yorumlamaya cüret edersin” derdi.
Buluşmalar
21 Kasım 1951’de Wilkins, Stokes ve Franklin, King’s College’daki bir kolokyumda çalışmaları hakkında konuştular. James Watson oradaydı. Watson, Franklin’in DNA’nın yapısı hakkında sunduğu bazı verilerden heyecan duydu. Cambridge Üniversitesi’ne döndü ve burada Crick ile birlikte 3B ölçekli bir DNA modeli oluşturdular. Onları bir haftadan az sürdü. Tamamlandığında, King’s College çalışanlarını onu görmeye davet ettiler.
28 Kasım 1951’de hikayenin ana oyuncuları bir araya geldi: King’s’den Franklin, Wilkins ve Gosling, Cambridge Üniversitesi Cavendish Laboratuvarı’ndan Watson ve Crick. Aslında Watson, Franklin’in verilerini yanlış hatırlamıştı. Watson ve Crick’in modeli üçlü bir sarmaldı. Franklin, X-ışını kırınım fotoğraflarının bir sarmal kesinliği sağlamadığını savundu.
Üstelik Franklin, Watson-Crick ölçekli DNA modeline kibar ama yıkıcı bir saldırı başlattı. Watson’ın hatalı hafızası, Cambridge ikilisinin kimyadaki deneyimsizliğiyle birleşince temel hatalara yol açmıştı. Cambridge’deki Cavendish Laboratuvarı başkanı Lawrence Bragg, toplantıyla ilgili raporlar aldığında, Crick ve Watson’a DNA modelleme çalışmalarını durdurmaları talimatını verdi – King’s ile rekabet etmemeleri gerekiyordu.
Nobel Ödülü
Crick, Watson ve Wilkins, DNA’nın yapısını ve replikasyon mekanizmasını keşfettikleri için 1962 Nobel Tıp Ödülü’nü paylaştılar. Rosalind Franklin 1958’de öldü ve Nobel Ödülleri ölümünden sonra verilmediği için ödül alamadı.
Bazı Kişisel Ayrıntılar ve Son
Berkeley’de Manhattan Projesi üzerinde çalışırken Wilkins 1944’te Ruth ile tanıştı ve evlendi. İkisi için de kötü bir karardı: kısa süre sonra boşandılar. 1945’te Ruth, yeni bir hayata başlamak ve Wilkins’in babası olan çocuğu büyütmek için Kuzeybatı Pasifik’e gitti. 1959’da 42 yaşında Wilkins, Patricia Ann Chidgey ile evlendi. Dört çocukları oldu: Sarah, George, Emily ve William.
1966 ve 1968 yılları arasında Wilkins ve Crick, Watson’ın çığır açan kitabı The Double Helix’in yayınlanmasına şiddetle ama başarısız bir şekilde direndiler. Kitap DNA hikayesini nefes nefese, dedikoducu bir şekilde anlattı. 1958’de vefat eden Rosalind Franklin, övünmeden resmedildi. Franklin’le yaşadığı sorunlu ilişkiye rağmen Wilkins, Watson’ın onu tasvir etmesine şiddetle karşı çıktı.
1970 yılında, 51 yaşında olan Wilkins, John Randall’ın emekli olmasının ardından King’s College’daki biyofizik laboratuvarının yöneticisi oldu. Wilkins emekli oldu ve 1981’de 65 yaşındayken emekli biyofizik profesörü oldu.
Maurice Wilkins, 5 Ekim 2004’te Londra’da 87 yaşında öldü.
