遺伝物質が自身の正確な複製を作成できることは不可欠です。そうでなければ成長は無秩序をもたらし、生命は発生せず、有利な形態は自然選択によって永続しないでしょう。
Maurice Hugh Frederick Wilkinsはニュージーランド生まれのイギリス人生物物理学者およびノーベル賞受賞者で、その研究は物理学と生物物理学の複数の領域に及び、燐光、同位体分離、光学顕微鏡法およびX線回折の科学的理解の発展、ならびにレーダーの開発に貢献しました。彼はロンドンのKing's College LondonでのDNAの構造に関する研究で最もよく知られています。
WilkinsのDNA研究は2つの明確な段階に分かれています。最初の段階は1948～50年で、彼の初期研究はDNAの最初の明確なX線画像を生成し、1951年にナポリの会議でJames Watsonが出席した際に発表しました。第二段階である1951～52年には、Wilkinsはイカ精子からの明確な「B型」「X」字型画像を生成し、これらの画像をJames WatsonとFrancis Crickに送り、Watsonに「Wilkins...は極めて優秀なX線回折写真を取得した」と書かせました。
1953年、WilkinsのCollaboratorであるRosalind FranklinはRaymond Goslingに、1952年に作成した「B」型DNA Photo 51の高品質画像をWilkinsに引き渡すよう指示しました。これは彼女がKing's College Londonを去る際に「脇に置いた」ものでした。WilkinsはそれをWatsonに見せました。この画像と、Linus PaulingがDNAの不正な構造を提案したという知識により、WatsonとCrickは「動員された」モデル構築を再開しました。WilkinsとFranklinの研究報告書から得た追加情報により、Max Perutzを経由して、WatsonとCrickは1953年にDNAの二重螺旋構造を正しく記述しました。
Wilkinsは継続してWatson-CrickのDNAモデルをテスト、検証し、重大な修正を加え、RNAの構造を研究しました。Wilkins、Crick、およびWatsonは、1962年のノーベル生理学・医学賞を授与されました。「核酸の分子構造と生きた物質における情報伝達への意義に関する発見」のためです。
初期生活と教育
WilkinsはニュージーランドのPongaroaで生まれました。そこで彼の父Edgar Henry Wilkinsは医者でした。彼の家族はダブリンから来ていました。そこで彼の父方と母方の祖父はそれぞれダブリン高校の校長と警察署長でした。Wilkins一家はMauriceが6歳の時にイギリスのBirminghamに引っ越しました。その後、彼はWylde Green Collegeに通い、1929年から1934年までBirminghamのKing Edward's Schoolに通いました。
Wilkinsは1935年にCambridgeのSt John's Collegeに行きました。彼は自然科学を専攻し物理を専攻して勉強し、文学士号を取得しました。St. John'sのWilkinsの指導者の一人であったMark Oliphantは、バーミンガム大学の物理学部長の椅子に任命されており、John Randallをスタッフに任命していました。Wilkinsはバーミンガム大学のRandallの博士課程の学生になりました。1945年、彼らは燐光と電子トラップに関するロイヤルソサエティ紀要に4つの論文を発表しました。Wilkinsはこの研究で1940年に博士号を取得しました。
キャリアと研究
戦後：1945～50年
第二次世界大戦中、Wilkinsはバーミンガムで改善されたレーダースクリーンを開発し、その後1944～45年の間にカリフォルニア大学バークレー校のマンハッタンプロジェクトで同位体分離に取り組みました。
一方、Randallはセント・アンドリュー大学の物理学部長に任命されていました。1945年、彼はWilkinsをセント・アンドリュー大学の彼の部門の講師助手に任命しました。Randallは医学研究評議会MRCと交渉していて、物理学の実験方法を生物学の問題に適用するための実験室を設立しようとしていました。これらの分野の組み合わせとしての生物物理学は新しいアイデアでした。MRCはRandallにこれは別の大学で行われなければならないと言いました。1946年、RandallはKing's College Londonの物理学部長の椅子に任命され、生物物理学部門を設立するための資金を得ました。彼はWilkinsを部門の副主任として彼と共に連れてきました。彼らは物理学と生物学の両方で訓練を受けた科学者のチームを任命しました。「経営哲学」は多くの技術を並行して探索し、有望に見えるものを見つけ、その後これらに焦点を当てることでした。Wilkinsは、物理学と部門副主任の最も多様な経験を持つ科学者として、彼の個人的な研究プロジェクトへの直接的な関与の他に、多様なプロジェクトの一般的な監視を行っていました。これには新しいタイプの光学顕微鏡が含まれていました。King's Collegeは完全に新しい物理学と工学部門を構築するための資金を受け取りました。戦争中の爆弾によって破壊されたStrandレベルのカレッジ前庭の下の金庫がありました。生物物理学部門、他のいくつかの実験物理学グループおよび理論グループは、1952年の初期の数ヶ月の間に移動を開始しました。実験室は1952年6月27日にLord Cherwellによって正式に開かれました。Wilkinsの自然に関する記事は両部門を記述しており、大学全体の彼のリーダーシップ役割と声望と一致していました。
DNA - 段階1
King's Collegeで、Wilkinsはスイスの科学者Rudolf Signerによって牛の胸腺から得られた羊精子とDNAのX線回折研究など、他のことを追求しました。SignerのラボからのDNAはそれまでに分離されていたDNAよりもはるかに完全でした。Wilkinsはこの濃縮DNA溶液から薄いスレッドを生成することが可能であり、X線回折パターンの生成に適したDNAの高度に整然とした配列を含んでいることを発見しました。これらのDNAスレッドの慎重にまとめられたグループを使用し、それらを湿った状態に保つことで、Wilkinsおよび大学院生Raymond Goslingは、Signerからのサンプル内の長く薄いDNA分子が、これらのスレッド内で規則的で結晶状の構造を示したDNAのX線写真を取得しました。Goslingは後に「...最初にすべての離散的な回折スポット...を見たとき、フィルムが現像皿に出現することは真にユーレカモーメントでした....私たちは、DNAが遺伝物質である場合、遺伝子は結晶化できることを示しただけであることを実現しました!」と言いました。King's Collegeでのこの初期X線回折研究は1950年5月または6月に行われました。1950年に撮影されたX線回折写真の1つは、1年後にナポリの会議で示されており、これはJames WatsonのDNAへの関心を刺激し、彼に「突然、私は化学に興奮しました...私はWilkinsと一緒にDNAで働くことが私にとって可能であるかどうか疑問に思い始めました」と書かせました。その時、WilkinsはFrancis CrickにDNAの重要性も紹介しました。CrickはWilkinsに「あなたがすべきことは自分自身に良いタンパク質を見つけることです」と助言しました。Wilkinsは精製されたDNAのスレッドの適切な実験がより良いX線機器を必要とすることを知っていました。Wilkinsは新しいX線チューブと新しいマイクロカメラを注文しました。彼はまたRandallに、間もなく任命されるRosalind Franklinはタンパク質溶液の研究から再割り当てされるべきであり、DNA努力に参加すべきであることを示唆しました。
1950年の夏までに、Randallはなどを支援する3年間の研究フェローシップを手配していました。Rosalind FranklinはパリでのRosalind Franklinはパリでの彼女の仕事を終わらせるのが遅れました。1950年の後期に、Randallはタンパク質ではなく、WilkinsのRandallはFranklinに手紙を書いて、彼女がWilkinsの予備的な仕事を利用し、Signerのサンプルから作られたDNAファイバーのX線研究を行うべきであることを知らせました。
Rosalind FranklinがKing's Collegeに到着
1951年の初期に、Franklinはついに到着しました。Wilkinsは休暇中で、Raymond GoslingとAlex Stokesが彼の代わりに立った初期会議を逃しました。Stokesは、Crickのような、X線が螺旋構造をどのように回折するかの一般理論を可能にする基本的な数学を解くでしょう。DNA研究は数ヶ月間実験室で行われていませんでした。新しいX線チューブはFranklinを待って未使用のままでした。Franklinはずっとチューブはずっとずっと持ち、Franklinはずっとずっとずっとずっと持ち、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと持ち、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっと、Franklinはずっとずっとずっとずっとずっとずっとずっとずっとずっとずっとずっとずっとずっとずっとずっと、Signerからのずっと、Goslingは彼女の博士課程の学生になり、彼女はDNAX線回折研究が彼女のプロジェクトであるという期待を持っていました。Wilkinsは実験室に戻って、一方では、Franklinは彼の協力者であり、彼らが彼が開始したDNAプロジェクトで一緒に仕事をするだろうと期待していました。
Randallの経営スタイルが混乱と緊張を引き起こす
Franklinと後に彼らの間のかなりの緊張に発展したDNA努力に関連するWilkinsの役割の混乱は、Randallに明らかに帰属しています。彼の任命状では、彼はFranklinに「実験的X線努力に関する限り、現在のところ自分とGoslingだけがいるでしょう」と言いました。しかし、RandallはWilkinsにDNA努力に対する単独の責任をFranklinに与えることの決定を決して知らせず、Wilkinsはずっと後にFranklinの死の後に手紙を学びました。彼は後に「私の意見は非常に明確です：Randallが私たちに相談することなく、RosalindにStokesと私がDNAでの私たちの仕事を停止したいと言う手紙を書いたことは非常に間違っていました。Raymondはその後、彼女と私に非常に損害を与えました」と書きました。
DNA第二段階1951～52年
1951年11月までに、Wilkinsは細胞内およびpurified DNAの両方がヘリカル構造を持つという証拠を持っていました。Alex Stokesはヘリカル回折理論の基本的な数学を解き、WilkinsのX線回折データはDNA内のヘリカル構造を示していると考えていました。WilkinsはWatsonとCrickと会い、彼らの結果について彼らに伝えました。Wilkinsからのこの情報は、WatsonがKing's Collegeの研究会議中にFranklinの研究について話すのを聞いたWatsonが得た追加情報と共に、WatsonとCrickに彼ら最初のDNAの分子モデルを作成するよう刺激しました。中心に背骨があるモデル。提案された構造のモデルを見ると、FranklinはWatsonとCrickに間違っていると言いました。Franklinはこれを2つの観察に基づいていました。最初に、J.M. Gullandによる実験は、塩基のCO-およびNH2基を滴定できなかったため、おそらくアクセスできなかったことを示しました。第二に、結晶学的証拠は、DNAの構造的単位が水の添加により段階的に分離され、ゲルの形成、次に溶液の形成につながったことを示しました。Franklinはこれの最も単純な説明は、分子の親水性部分が外側に立つことであると信じていました。Crickはすると、Wilkinsに追加の分子モデリング努力を継続するよう試みましたが、Wilkinsはこのアプローチを取りませんでした。
1952年初期に、Wilkinsはイカ精子の実験を開始し、これは非常に励みになりました。「...前年よりはるかに明確なパターンを取得しました...Braggに偶然会ったとき、パターンを彼に示しました非常に明確にDNA...へのヘリカル構造の強い証拠を提供しました。鋭いジャック精子パターンは非常に興味深く、精子が化学者による生きた物質からの抽出された純化されたDNAではなく、本当にライブオブジェクトであるという特別な関心を持っていました」。Wilkinsは、生きたサンプルが有意義なX線回折パターンを生成するかどうかについて特に興味を持っていました - 彼の結果は、彼らができることを示しました。
1952年中、FranklinはまたX線回折データのステップバイステップの詳細な分析に分子モデリング努力に参加することを拒否し続けました。1952年の春までに、Franklinはロンドンの他の場所であるBirkbeck CollegeのJohn Bernalの実験室で機能するために彼女のフェローシップを転送するように求める許可をRandallから受け取っていました。Franklinは1953年3月の中旬までKing's Collegeに留まりました。
Linus Paulingは、提案されたが不正なDNA構造を発表しました。1年前にWatsonとCrickが行った同じ基本的な誤りを犯しました。DNAで働いているイギリスの人々の一部は、Paulingが彼のエラーを認識し、ヌクレオチドチェーンのDNAモデルの外側に背骨を置いたら、Paulingが急速にDNA構造を解くことを恐れていました。1952年3月以降、FranklinはA型のX線データに集中していましたが、Wilkinsはwater水和されたB型に取り組もうとしました。Wilkinsはhandicappedでしたが、FranklinはすべてのDNAが良かった。Wilkinsは新しいDNAサンプルを取得しましたが、1950年に得た元のサンプルほど良くなく、Franklinは使い続けました。彼の新しい結果のほとんどは、精子細胞などの生物学的サンプルのためでした。これはまたDNA内のヘリカル構造も示唆しました。1952年7月、Franklinは彼とStokesに、彼女の最新の結果は彼女がA型のヘリカル性質を疑うようにしたと報告しました。
1953年初期、Watsonはわたしがわたしがわたしが。WatsonはKing's Collegeを訪問し、Wilkinsは1952年3月にFranklinが製造した高品質画像B形X線回折パターンを彼に見せました。これは現在写真51として識別されています。Wilkinsはこのイメージを、通知することなく、または主要な調査官が画像を生成したことの許可を受け取ることなく、Franklinによって製造されました。Paulingはこれまでのところ作業していたことを知ることで、Paulingはモデルを発表するために提出していました。WatsonとCrickはDNAの構造を推定するために、もう1つの集中的な努力を行いました。Max Perutz、彼の学位論文スーパーバイザー、CrickはKing's Collegeからの進捗レポートにアクセスしました。このレポートには、FranklinがDNAについて推定した機能についての有用な情報が含まれていました。
