Francis Crick

Non c'è uno studio scientifico più vitale per l'uomo dello studio del suo stesso cervello. L'intera nostra visione dell'universo dipende da esso.

Francis Harry Compton Crick era un biologo molecolare, biofisico e neuroscienziato britannico. Nel 1953, ha co-autore con James Watson l'articolo accademico che propone la struttura a doppia elica della molecola di DNA. Insieme a Watson e Maurice Wilkins, è stato congiuntamente premiato con il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina nel 1962 "per le loro scoperte riguardanti la struttura molecolare degli acidi nucleici e il suo significato per il trasferimento di informazioni nel materiale biologico". I risultati si basavano in parte su studi fondamentali condotti da Rosalind Franklin, Raymond Gosling e Wilkins.

Crick era un importante biologo molecolare teorico e ha giocato un ruolo cruciale nella ricerca correlata alla rivelazione della struttura elicoidale del DNA. È ampiamente noto per l'uso del termine "dogma centrale" per riassumere l'idea che una volta che le informazioni sono trasferite dagli acidi nucleici DNA o RNA alle proteine, non può tornare agli acidi nucleici. In altre parole, il passo finale nel flusso di informazioni dagli acidi nucleici alle proteine è irreversibile.

Durante il resto della sua carriera, ha ricoperto la carica di J.W. Kieckhefer Distinguished Research Professor presso il Salk Institute for Biological Studies a La Jolla, California. La sua ricerca successiva si è concentrata sulla neurobiologia teorica e sui tentativi di far avanzare lo studio scientifico della coscienza umana. È rimasto in questa posizione fino alla sua morte; "stava modificando un manoscritto sul letto di morte, uno scienziato fino alla fine" secondo Christof Koch.

Primi anni di vita e istruzione

Crick era il primo figlio di Harry Crick 1887–1948 e Annie Elizabeth Crick nata Wilkins; 1879–1955. È nato l'8 giugno 1916 e cresciuto a Weston Favell, allora un piccolo villaggio vicino la città inglese di Northampton, in cui il padre e lo zio di Crick gestivano la fabbrica di stivali e scarpe della famiglia. Suo nonno, Walter Drawbridge Crick 1857–1903, un naturalista dilettante, scrisse un'indagine dei foraminiferi locali protisti unicellulari con gusci, corrispondeva con Charles Darwin e aveva due gasteropodi lumache o limacce a lui intitolati.

In tenera età, Francis era attratto dalla scienza e da ciò che poteva impararne dai libri. Da bambino, era portato in chiesa dai suoi genitori. Ma intorno ai 12 anni, disse che non voleva più andarci, poiché preferiva una ricerca scientifica di risposte rispetto alla convinzione religiosa.

Walter Crick, suo zio, viveva in una piccola casa sul lato sud di Abington Avenue; aveva una capanna in fondo al suo piccolo giardino dove insegnò a Crick a soffiare il vetro, fare esperimenti chimici e fare stampe fotografiche. Quando aveva otto o nove anni si trasferì alla forma più junior della Northampton Grammar School, sulla Billing Road. Questo era circa 1,25 mi 2 km dalla sua casa così poteva camminarvi e tornare, attraverso Park Avenue South e Abington Park Crescent, ma più spesso andava in autobus o, più tardi, in bicicletta. L'insegnamento nei livelli superiori era soddisfacente, ma non così stimolante. Dopo i 14 anni, è stato educato alla Mill Hill School di Londra con una borsa di studio, dove ha studiato matematica, fisica e chimica con il suo migliore amico John Shilston. Ha diviso il Walter Knox Prize per la Chimica nella Foundation Day della Mill Hill School, venerdì 7 luglio 1933. Ha dichiarato che il suo successo è stato ispirato dalla qualità dell'insegnamento che ha ricevuto quando era uno studente della Mill Hill.

All'età di 21 anni, Crick ha conseguito una laurea in fisica presso l'University College di Londra. Crick non era riuscito a ottenere un posto in un college di Cambridge, probabilmente a causa del mancato rispetto del loro requisito di latino. Crick iniziò il suo dottorato presso l'UCL ma fu interrotto dalla Seconda Guerra Mondiale. In seguito divenne dottorando e Fellow Onorario del Gonville and Caius College, Cambridge e ha lavorato principalmente presso il Cavendish Laboratory e il Medical Research Council MRC Laboratory of Molecular Biology a Cambridge. Era anche Fellow Onorario del Churchill College, Cambridge e dell'University College di Londra.

Crick iniziò un progetto di ricerca di dottorato sulla misurazione della viscosità dell'acqua ad alte temperature che in seguito descrisse come "il problema più noioso immaginabile" nel laboratorio del fisico Edward Neville da Costa Andrade presso l'University College di Londra, ma con lo scoppio della Seconda Guerra Mondiale in particolare, un incidente durante la Battaglia d'Inghilterra quando una bomba cadde attraverso il tetto del laboratorio e distrusse il suo apparato sperimentale, Crick fu distolto da una possibile carriera in fisica. Durante il secondo anno come dottorando, tuttavia, ricevette il Carey Foster Research Prize, un grande onore. Ha svolto ricerca post-dottorale presso il Polytechnic Institute di Brooklyn.

Durante la Seconda Guerra Mondiale, ha lavorato per l'Admiralty Research Laboratory, da cui è emerso un gruppo di molti notevoli scienziati, tra cui David Bates, Robert Boyd, George Deacon, John Gunn, Harrie Massey e Nevill Mott; ha lavorato alla progettazione di mine magnetiche e acustiche ed è stato strumentale nella progettazione di una nuova mina che era efficace contro gli dragamine tedeschi.

La vita e il lavoro nel dopoguerra

Nel 1947, all'età di 31 anni, Crick iniziò a studiare biologia e divenne parte di un'importante migrazione di scienziati fisici nella ricerca biologica. Questa migrazione è stata resa possibile dalla recente influenza di fisici come Sir John Randall, che aveva aiutato a vincere la guerra con invenzioni come il radar. Crick ha dovuto adattarsi dall'"eleganza e profonda semplicità" della fisica ai "complicati meccanismi chimici che la selezione naturale aveva sviluppato nel corso di miliardi di anni." Ha descritto questa transizione come, "quasi come se si dovesse nascere di nuovo." Secondo Crick, l'esperienza dell'apprendimento della fisica gli aveva insegnato qualcosa di importante—l'ubris—e la convinzione che poiché la fisica era già un successo, grandi progressi dovrebbero anche essere possibili in altre scienze come la biologia. Crick sentiva che questo atteggiamento lo incoraggiava ad essere più audace dei tipici biologi che tendevano a preoccuparsi dei problemi affrontosi della biologia e non dei successi passati della fisica.

Per buona parte di due anni, Crick ha lavorato sulle proprietà fisiche del citoplasma presso il Strangeways Research Laboratory di Cambridge, diretto da Honor Bridget Fell, con una borsa di studio del Medical Research Council, fino a quando non si è unito a Max Perutz e John Kendrew al Cavendish Laboratory. Il Cavendish Laboratory di Cambridge era sotto la direzione generale di Sir Lawrence Bragg, che aveva vinto il Premio Nobel nel 1915 all'età di 25 anni. Bragg è stato influente nello sforzo di battere un importante chimico americano, Linus Pauling, nella scoperta della struttura del DNA dopo essere stato sorpassato dal successo di Pauling nel determinare la struttura dell'elica alfa delle proteine. Allo stesso tempo, il Cavendish Laboratory di Bragg stava anche efficacemente competendo con il King's College di Londra, il cui dipartimento di Biofisica era sotto la direzione di Randall. Randall aveva rifiutato la domanda di Crick per lavorare al King's College. Francis Crick e Maurice Wilkins del King's College erano amici personali, il che ha influenzato i successivi eventi scientifici tanto quanto la stretta amicizia tra Crick e James Watson. Crick e Wilkins si incontrarono per la prima volta al King's College e non, come erroneamente registrato da due autori, presso l'Admiralty durante la Seconda Guerra Mondiale.

Vita personale

Crick si sposò due volte, ebbe tre figli ed era nonno di sei nipoti; suo fratello Anthony nato nel 1918 lo precedette nella morte nel 1966.

Coniugi:

• Ruth Doreen Crick, nata Dodd n. 1913, m. 18 febbraio 1940 – 8 maggio 1947. m. 2011, divenne la signora James Stewart Potter
• Odile Crick, nata Speed n. 11 agosto 1920, m. 14 agosto 1949 – 28 luglio 2004, m. 5 luglio 2007

Figli:

• Michael Francis Compton n. 25 novembre 1940
• Gabrielle Anne n. 15 luglio 1951
• Jacqueline Marie-Therese ;

Nipoti

• Alexander n. marzo 1974
• Kindra n. maggio 1976
• Camberley n. giugno 1978
• Francis Henry Riley n. febbraio 1981, quattro figli di Michael & Barbara Crick
• Mark & Nicholas, figli della defunta Jacqueline e Christopher Nichols.

Crick è morto di cancro al colon la mattina del 28 luglio 2004 presso l'Ospedale Thornton dell'Università della California, San Diego UCSD a La Jolla; è stato cremato e le sue ceneri sono state sparse nell'Oceano Pacifico. Un memoriale pubblico è stato tenuto il 27 settembre 2004 presso il Salk Institute, La Jolla, vicino San Diego, California; gli oratori ospiti includevano James Watson, Sydney Brenner, Alex Rich, Seymour Benzer, Aaron Klug, Christof Koch, Pat Churchland, Vilayanur Ramachandran, Tomaso Poggio, Leslie Orgel, Terry Sejnowski, suo figlio Michael Crick e sua figlia più giovane Jacqueline Nichols. Un memoriale privato per familiari e colleghi è stato tenuto il 3 agosto 2004.

Ricerca

Crick era interessato a due problemi fondamentali irrisolti della biologia: come le molecole fanno la transizione dal non-vivente al vivente, e come il cervello fa una mente conscia. Ha realizzato che il suo background lo rendeva più qualificato per la ricerca sul primo argomento e sul campo della biofisica. È stato in questo momento di transizione di Crick dalla fisica alla biologia che è stato influenzato sia da Linus Pauling che da Erwin Schrödinger. Era chiaro in teoria che i legami covalenti nelle molecole biologiche potevano fornire la stabilità strutturale necessaria per contenere informazioni genetiche nelle cellule. Rimaneva solo come esercizio della biologia sperimentale scoprire esattamente quale molecola era la molecola genetica. Nel parere di Crick, la teoria dell'evoluzione per selezione naturale di Charles Darwin, la genetica di Gregor Mendel e la conoscenza della base molecolare della genetica, quando combinate, hanno rivelato il segreto della vita. Crick aveva il punto di vista molto ottimista che la vita sarebbe molto presto creata in una provetta. Tuttavia, alcune persone come il collega ricercatore Esther Lederberg pensavano che Crick fosse indebidamente ottimista.

Era chiaro che una macromolecola come una proteina era probabilmente la molecola genetica. Tuttavia, era ben noto che le proteine sono macromolecole strutturali e funzionali, alcune delle quali eseguono reazioni enzimatiche delle cellule. Negli anni '40, era stata trovata una certa evidenza che puntava a un'altra macromolecola, il DNA, l'altro componente principale dei cromosomi, come candidato molecola genetica. Nell'esperimento di Avery-MacLeod-McCarty del 1944, Oswald Avery e i suoi collaboratori hanno dimostrato che una differenza fenotipica ereditabile potrebbe essere causata nei batteri fornendo loro una particolare molecola di DNA.

Tuttavia, altre prove sono state interpretate come suggerendo che il DNA era strutturalmente poco interessante e possibilmente solo un'impalcatura molecolare per le apparentemente più interessanti molecole proteiche. Crick era nel posto giusto, nella mentalità giusta, al momento giusto 1949, per unirsi al progetto di Max Perutz presso l'Università di Cambridge, e ha iniziato a lavorare sulla cristallografia a raggi X delle proteine. La cristallografia a raggi X teoricamente offriva l'opportunità di rivelare la struttura molecolare di grandi molecole come proteine e DNA, ma c'erano seri problemi tecnici che allora impedivano l'applicazione della cristallografia a raggi X a molecole così grandi.

1949–1950

Crick si è insegnato la teoria matematica della cristallografia a raggi X. Durante il periodo di studio della diffrazione a raggi X di Crick, i ricercatori nel laboratorio di Cambridge stavano tentando di determinare la conformazione elicoidale più stabile delle catene di amminoacidi nelle proteine l'elica alfa. Linus Pauling è stato il primo a identificare il rapporto di 3,6 amminoacidi per giro di elica dell'elica alfa. Crick è stato testimone dei tipi di errori che i suoi colleghi hanno commesso nei loro tentativi falliti di fare un modello molecolare corretto dell'elica alfa; questi si sono rivelati essere lezioni importanti che potevano essere applicate, in futuro, alla struttura elicoidale del DNA. Ad esempio, ha imparato l'importanza della rigidità strutturale che i doppi legami conferiscono alle strutture molecolari che è rilevante sia per i legami peptidici nelle proteine che per la struttura dei nucleotidi nel DNA.

1951–1953: Struttura del DNA

Nel 1951 e 1952, insieme a William Cochran e Vladimir Vand, Crick ha assistito nello sviluppo di una teoria matematica della diffrazione a raggi X di una molecola elicoidale. Questo risultato teorico si è abbinato bene con i dati a raggi X per le proteine che contengono sequenze di amminoacidi nella conformazione dell'elica alfa. La teoria della diffrazione elicoidale si è rivelata utile anche per comprendere la struttura del DNA.

Verso la fine del 1951, Crick ha iniziato a lavorare con James Watson al Cavendish Laboratory presso l'Università di Cambridge, Inghilterra. Utilizzando la "Photo 51" i risultati della diffrazione a raggi X di Rosalind Franklin e della sua studentessa Raymond Gosling del King's College di Londra, date loro da Gosling e dal collega di Franklin Wilkins, Watson e Crick insieme hanno sviluppato un modello per una struttura elicoidale del DNA, che hanno pubblicato nel 1953. Per questo e il lavoro successivo sono stati congiuntamente premiati con il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina nel 1962 con Wilkins.

Quando Watson è venuto a Cambridge, Crick era uno studente di dottorato di 35 anni a causa del suo lavoro durante la Seconda Guerra Mondiale e Watson aveva solo 23 anni, ma aveva già un dottorato Hanno condiviso un interesse nel problema fondamentale di imparare come le informazioni genetiche potevano essere immagazzinate in forma molecolare. Watson e Crick hanno parlato senza fine del DNA e dell'idea che potrebbe essere possibile indovinare un buon modello molecolare della sua struttura. Un pezzo di esperimento chiave