Розалинд Элси Франклин (25 июля 1920 г. – 16 апреля 1958 г.) [1] была британским химиком и рентгеноструктурным специалистом, чьи работы сыграли центральную роль в понимании молекулярных структур ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), РНК (рибонуклеиновой кислоты), вирусов , угля и графита . [2] Хотя ее работы по углю и вирусам были оценены при ее жизни, вклад Франклин в открытие структуры ДНК остался в значительной степени непризнанным при ее жизни, за что ее называли «обиженной героиней», [3] «смуглой леди ДНК», [4] «забытой героиней», [5] «иконой феминизма» [6] и « Сильвией Плат молекулярной биологии». [7]
Франклин окончила Ньюнхэм-колледж в Кембридже в 1941 году со степенью в области естественных наук , а затем поступила на докторскую степень по физической химии под руководством Рональда Джорджа Рейфорда Норриша , заведующего кафедрой физической химии в Кембриджском университете в 1920 году . Разочарованная отсутствием энтузиазма у Норриша, [8] она заняла исследовательскую должность в Британской ассоциации по исследованию использования угля (BCURA) в 1942 году. Исследования угля помогли Франклин получить докторскую степень в Кембридже в 1945 году. [9] Переехав в Париж в 1947 году в качестве chercheur (исследователя-постдокторанта) под руководством Жака Меринга в Лаборатории химических служб государства , она стала опытным (и знаменитым) рентгеновским кристаллографом. Присоединившись к Королевскому колледжу Лондона в 1951 году в качестве научного сотрудника, Франклин открыла некоторые ключевые свойства ДНК, которые в конечном итоге способствовали правильному описанию структуры двойной спирали ДНК. [3] Из-за разногласий со своим директором Джоном Рэндаллом и коллегой Морисом Уилкинсом Франклин была вынуждена перейти в Биркбек-колледж в 1953 году.
Франклин наиболее известна своей работой над рентгеновскими дифракционными изображениями ДНК во время учебы в Королевском колледже Лондона, в частности, фотографией 51 , сделанной ее студентом Рэймондом Гослингом , что привело к открытию двойной спирали ДНК , за которое Фрэнсис Крик , Джеймс Уотсон и Морис Уилкинс разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1962 году. [10] [11] Хотя Гослинг на самом деле сделала знаменитую фотографию 51, Морис Уилкинс показал ее Джеймсу Уотсону без ее разрешения. [12]
Уотсон предположил, что Франклин в идеале должен был быть удостоен Нобелевской премии по химии вместе с Уилкинсом, но это было невозможно, поскольку действовавшее до 1974 года правило гласило, что Нобелевская премия не может быть присуждена посмертно, если только номинация не была сделана на имя живого на тот момент кандидата до 1 февраля года награждения, а Франклин умер за несколько лет до 1962 года, когда открытие структуры ДНК было признано Нобелевским комитетом. [13] [14]
Работая под руководством Джона Десмонда Бернала , Франклин руководила новаторской работой в Биркбеке по молекулярным структурам вирусов. [15] За день до того, как она должна была представить структуру вируса табачной мозаики на международной выставке в Брюсселе, Франклин умерла от рака яичников в возрасте 37 лет в 1958 году. Член ее команды Аарон Клуг продолжил ее исследования, получив Нобелевскую премию по химии в 1982 году.
Франклин родился в доме 50 по улице Чепстоу-Виллас в районе Ноттинг -Хилл в Лондоне, в богатой и влиятельной британской еврейской семье. [1] [17] [18]
Отец Франклина, Эллис Артур Франклин (1894–1964), был политически либеральным лондонским торговым банкиром , преподававшим в городском Рабочем колледже , а ее матерью была Мюриэль Фрэнсис Уэйли (1894–1976). Розалинда была старшей дочерью и вторым ребенком в семье из пяти детей. Дэвид (1919–1986) был старшим братом, а Колин (1923–2020), Роланд (1926–2024) и Дженифер (родилась в 1929) были ее младшими братьями и сестрами. [19]
Двоюродным дедом Франклина по отцовской линии был Герберт Сэмюэл (позже виконт Сэмюэл), который был министром внутренних дел в 1916 году и первым практикующим евреем, служившим в британском кабинете министров . [20] Ее тетя, Хелен Каролина Франклин, известная в семье как Мейми, была замужем за Норманом де Маттосом Бентвичем , который был генеральным прокурором в британском мандате в Палестине . [21] Хелен принимала активное участие в профсоюзной организации и движении за женское избирательное право , а позже была членом Совета графства Лондона . [22] [23] Дядя Франклина, Хью Франклин , был еще одной заметной фигурой в движении за избирательное право, хотя его действия в нем смущали семью Франклинов. Второе имя Розалинды, «Элси», было дано в память о первой жене Хью, которая умерла во время пандемии гриппа 1918 года . [19] Ее семья принимала активное участие в жизни колледжа рабочих , где ее отец по вечерам преподавал электричество, магнетизм и историю Первой мировой войны , а позже стал заместителем директора. [24] [25]
Родители Франклина помогали селиться еврейским беженцам из Европы, которые спасались от нацистов , особенно тем, кто был в лагере «Киндертранспорт» . [26] Они взяли к себе домой двух еврейских детей, и один из них, девятилетняя австрийка Эви Эйзенштедтер, жила в комнате Дженифер. [27] (Отец Эви Ганс Матиас Эйзенштедтер был заключенным в Бухенвальде , и после освобождения семья взяла фамилию «Эллис».) [28] [29]
С раннего детства Франклин проявляла исключительные способности к учебе. В возрасте шести лет она присоединилась к своему брату Роланду в Norland Place School , частной дневной школе в Западном Лондоне. В то время ее тетя Мейми (Хелен Бентвич) описывала ее мужу: «Розалинда пугающе умна — она проводит все свое время, занимаясь арифметикой ради удовольствия, и неизменно получает правильные результаты». [30] Франклин также проявила ранний интерес к крикету и хоккею . В возрасте девяти лет она поступила в школу-интернат Lindores School for Young Ladies в Сассексе. [31] Школа находилась недалеко от моря, и семья хотела, чтобы Франклин была в хорошей среде для своего хрупкого здоровья. [32]
Франклин было 11 лет, когда она пошла в женскую школу Святого Павла в Хаммерсмите , на западе Лондона, одну из немногих женских школ в Лондоне, где преподавали физику и химию. [31] [33] [34] В школе Святого Павла она преуспела в науке, латыни, [35] и спорте. [36] Франклин также выучила немецкий язык и свободно говорила на французском языке, который она позже сочла полезным. Франклин была лучшей в своих классах и получала ежегодные награды. Ее единственной образовательной слабостью была музыка, из-за которой школьный музыкальный руководитель, композитор Густав Хольст , однажды позвонил ее матери, чтобы узнать, не страдала ли она проблемами со слухом или тонзиллитом . [37] С шестью отличиями Франклин сдала экзамен на аттестат зрелости в 1938 году, выиграв стипендию для поступления в университет, выпускной в школе в размере 30 фунтов стерлингов в год в течение трех лет и 5 фунтов стерлингов от своего дедушки. [38] Отец Франклин попросил ее отдать стипендию достойному студенту-беженцу. [31]
Франклин поступила в Ньюнхэм-колледж в Кембридже в 1938 году и изучала химию в рамках курса естественных наук Tripos . Там она познакомилась со спектроскопистом Биллом Прайсом , который работал с ней в качестве лабораторного демонстратора и который позже стал одним из ее старших коллег в Королевском колледже Лондона. [39] В 1941 году Франклин получила диплом с отличием второго класса на своих выпускных экзаменах. Это отличие было принято в качестве степени бакалавра в квалификации для трудоустройства. Кембридж начал присуждать титульные степени BA и MA женщинам с 1947 года, и предыдущие выпускницы-женщины ретроактивно получили эти заработанные степени. [40] В свой последний год в Кембридже Франклин познакомилась с французской беженкой Адриенной Вайль, бывшей ученицей Марии Кюри , которая оказала огромное влияние на ее жизнь и карьеру и которая помогла ей улучшить свой разговорный французский. [41] [42]
Франклин получила исследовательскую стипендию в колледже Ньюнхэм, с которой она присоединилась к лаборатории физической химии Кембриджского университета , чтобы работать под руководством Рональда Джорджа Рейфорда Норриша , который позже получил Нобелевскую премию по химии . За год работы там Франклин не добилась больших успехов. [43] Как описывает его биограф, Норриш был «упрямым и почти извращенным в споре, властным и чувствительным к критике». [44] Он не мог принять решение о назначении работы для нее. В то время Норриш поддавался из-за сильного пьянства. Франклин писал, что заставил ее полностью презирать его. [45]
Уволившись из лаборатории Норриша, Франклин выполнил требования Закона о национальной службе , работая помощником научного сотрудника в Британской ассоциации по исследованию использования угля (BCURA) в 1942 году. [15] BCURA располагалась в поместье Кумб-Спрингс недалеко от Кингстона-апон-Темз, недалеко от юго-западной границы Лондона. Норриш был советником военных в BCURA. Джон Г. Беннетт был директором. Марчелло Пирани и Виктор Гольдшмидт , оба бежавшие от нацистов, были консультантами и читали лекции в BCURA, пока Франклин там работал. [2]
Во время своего исследования BCURA Франклин изначально жила в пансионе Адриенны Вейл в Кембридже, пока ее кузина Ирен Франклин не предложила им разделить жилые помещения в пустующем доме в Патни , принадлежавшем ее дяде. Вместе с Ирен Розалинда добровольно работала инспектором по борьбе с воздушными налетами и регулярно совершала патрули, чтобы следить за благополучием людей во время воздушных налетов. [46]
Франклин изучала пористость угля, используя гелий для определения его плотности. [47] Благодаря этому она обнаружила связь между тонкими сужениями в порах угля и проницаемостью пористого пространства. Сделав вывод, что вещества вытесняются в порядке молекулярного размера по мере повышения температуры, она помогла классифицировать угли и точно предсказать их эффективность для целей топлива и для производства военных устройств, таких как противогазы . [48] Эта работа легла в основу докторской диссертации Франклин « Физическая химия твердых органических коллоидов с особым упором на уголь» , за которую Кембриджский университет присудил ей докторскую степень в 1945 году. [9] Она также легла в основу нескольких статей. [2]
С окончанием Второй мировой войны в 1945 году Франклин попросила Адриенну Вайль о помощи и сообщила ей о вакансиях для «физического химика, который знает очень мало о физической химии, но довольно много о дырах в угле». На конференции осенью 1946 года Вайль познакомил Франклин с Марселем Матье, директором Centre national de la recherche scientifique (CNRS), сети институтов, которая включает в себя большую часть научно-исследовательских лабораторий, поддерживаемых французским правительством. Это привело к ее назначению к Жаку Мерингу в Laboratoire Central des Services Chimiques de l'État в Париже. Франклин присоединилась к labo (так ее называли сотрудники) Меринга 14 февраля 1947 года в качестве одного из пятнадцати chercheurs (исследователей). [49] [50]
Меринг был рентгеновским кристаллографом, который применил рентгеновскую дифракцию для изучения вискозы и других аморфных веществ, в отличие от тысяч обычных кристаллов, которые изучались этим методом в течение многих лет. [2] Он научил ее практическим аспектам применения рентгеновской кристаллографии к аморфным веществам. Это представляло новые проблемы в проведении экспериментов и интерпретации результатов. Франклин применила их к дальнейшим проблемам, связанным с углем и другими углеродистыми материалами, в частности, к изменениям в расположении атомов при их преобразовании в графит. [2] Она опубликовала несколько дополнительных статей по этой работе, которая стала частью основного направления физики и химии угля и углерода. Франклин ввел термины графитизирующийся и неграфитизирующийся углерод . Работа с углем была освещена в монографии 1993 года [51] и в регулярно издаваемом учебнике «Химия и физика углерода» . [52] Меринг продолжил изучение углерода в различных формах, используя рентгеновскую дифракцию и другие методы. [53]
В 1950 году Франклин получила трехлетнюю стипендию Turner & Newall для работы в Королевском колледже Лондона . В январе 1951 года она начала работать в качестве научного сотрудника в Отделе биофизики Медицинского исследовательского совета (MRC) под руководством Джона Рэндалла . [54] Первоначально она была назначена для работы над рентгеновской дифракцией белков и липидов в растворе, но Рэндалл перенаправил работу Франклин на ДНК-волокна [55] из-за новых разработок в этой области, и она должна была быть единственным опытным исследователем экспериментальной дифракции в Королевском колледже в то время. [56] [57] Рэндалл сделал это переназначение еще до того, как Франклин начала работать в Королевском колледже, из-за новаторской работы исследователя ДНК Мориса Уилкинса , и он переназначил Рэймонда Гослинга , аспиранта, который работал с Уилкинсом, на должность ее ассистента. [58]
В 1950 году швейцарский химик Рудольф Зигнер в Берне подготовил высокоочищенный образец ДНК из тимуса теленка . Он свободно распространил образец ДНК, позже названный ДНК Зигнера, в начале мая 1950 года на заседании Общества Фарадея в Лондоне, и Уилкинс был одним из получателей. [59] Даже используя грубое оборудование, Уилкинс и Гослинг получили высококачественную дифракционную картину образца ДНК, которая вызвала дополнительный интерес к этой молекуле. [60] Но Рэндалл не сообщил им, что он попросил Франклина взять на себя как работу по дифракции ДНК, так и руководство диссертацией Гослинга. [61] Именно пока Уилкинс был в отпуске, Рэндалл в письме в декабре 1950 года заверил Франклина, что «что касается экспериментальных рентгеновских исследований, то на данный момент там будете только вы и Гослинг». [62] Отсутствие информации от Рэндалла об этом переназначении в значительной степени способствовало хорошо документированным разногласиям, возникшим между Уилкинсом и Франклином. [63] Когда Уилкинс вернулся, он передал ДНК подписчика и Гослинга Франклину. [62]
Франклин, теперь работающая с Гослингом, [64] начала применять свои знания в области рентгеновской дифракции к структуре ДНК. Она использовала новую тонкофокусную рентгеновскую трубку и микрокамеру, заказанную Уилкинсом, но которую она тщательно усовершенствовала, настроила и сфокусировала. Опираясь на свой опыт в области физической химии, Франклин применила важнейшее новшество — создание камеры, влажность которой можно было контролировать с помощью различных насыщенных солевых растворов. [62] Когда Уилкинс спросил об этой усовершенствованной технике, она ответила в терминах, которые его оскорбили, поскольку у нее был «аромат холодного превосходства». [65]
Привычка Франклин пристально смотреть людям в глаза, будучи краткой, нетерпеливой и прямой, нервировала многих ее коллег. В резком контрасте с этим Уилкинс был очень застенчивым и медленно рассчитывал речь, избегая смотреть кому-либо прямо в глаза. [66] С помощью гениальной камеры, контролирующей влажность, Франклин вскоре смогла получать рентгеновские снимки лучшего качества, чем у Уилкинса. Она сразу же обнаружила, что образец ДНК может существовать в двух формах: при относительной влажности выше 75% волокно ДНК становилось длинным и тонким; когда оно было суше, оно становилось коротким и толстым. Первоначально она называла первую «влажной», а вторую — «кристаллической». [62]
Что касается структуры кристаллической ДНК, Франклин сначала записала анализ в своей записной книжке, в которой говорится: «Доказательства спиральной [имеется в виду спиральная] структуры. Прямая раскрученная цепь крайне маловероятна. Отсутствие отражений на меридиане в χ-таллиновой [кристаллической] форме предполагает спиральную структуру». [62] Немедленным открытием из этого стало то, что фосфатная группа лежит вне основной цепи ДНК; Франклин, однако, не могла понять, может ли быть две или три цепи. [67] Она представила свои данные на лекции в ноябре 1951 года в Королевском колледже Лондона. В своих лекционных заметках Франклин написала следующее:
Результаты предполагают спиральную структуру (которая должна быть очень плотно упакована), содержащую 2, 3 или 4 коаксиальные цепи нуклеиновых кислот на спиральную единицу, и имеющую фосфатные группы вблизи внешней стороны. [68]
Затем Франклин назвал « A » и «B» соответственно для «кристаллической» и «влажной» форм. (Биологические функции A-ДНК были открыты только 60 лет спустя. [69] ) Из-за интенсивного личностного конфликта, развивавшегося между Франклином и Уилкинсом, Рэндалл разделил работу над ДНК. Франклин выбрал богатую данными форму «A», в то время как Уилкинс выбрал форму «B». [70] [71]
.jpg/1280px-In_memoriam_card_Wellcome_L0043312_(cropped).jpg)
К концу 1951 года в Кингсе стало общепризнанным, что B-ДНК представляет собой спираль , но после того, как Франклин записал асимметричное изображение в мае 1952 года, Франклин перестал верить, что A-ДНК представляет собой спираль. [72] В июле 1952 года, в качестве шутки над Уилкинсом (который часто выражал свою точку зрения, что обе формы ДНК являются спиральными), Франклин и Гослинг подготовили похоронное объявление, в котором выразили сожаление по поводу «смерти» спиральной A-ДНК, в котором говорилось:
С большим сожалением мы должны объявить о смерти в пятницу 18 июля 1952 года ДНК-спирали (кристаллической). Смерть последовала за продолжительной болезнью, которую не удалось облегчить интенсивным курсом инъекций Бесселиса [имеется в виду функция Бесселя , которая использовалась для анализа рентгеновских дифракционных картин [73] ]. Панихида состоится в следующий понедельник или вторник. Надеемся, что доктор М. Х. Ф. Уилкинс выступит в память о покойной спирали. [Подпись Розалинд Франклин и Рэймонд Гослинг.] [74]
В 1952 году они работали над применением функции Паттерсона к рентгеновским снимкам ДНК, которые они получили. Это был долгий и трудоемкий подход, но он дал бы существенное понимание структуры молекулы. [75] Франклин была полностью привержена экспериментальным данным и была категорически против теоретических или модельных построений, как она сказала: «Мы не собираемся строить догадки, мы собираемся подождать, мы собираемся позволить пятнам на этой фотографии рассказать нам, какова структура [ДНК]». [74] Рентгеновские дифракционные снимки, включая знаковое фото 51, сделанное Гослингом в это время, [60] были названы Джоном Десмондом Берналом «одними из самых красивых рентгеновских снимков любого вещества, когда-либо сделанных». [76]
К январю 1953 года Франклин примирила свои противоречивые данные, придя к выводу, что обе формы ДНК имеют две спирали, и начала писать серию из трех черновиков рукописей, две из которых включали двойную спиральную основу ДНК (см. ниже). Две рукописи А-ДНК Франклин поступили в Acta Crystallographica в Копенгагене 6 марта 1953 года, за день до того, как Крик и Уотсон завершили свою модель В-ДНК. Франклин, должно быть, отправила их по почте, пока команда Кембриджа строила свою модель, и, безусловно, написала их до того, как узнала об их работе. [77] 8 июля 1953 года Франклин изменила одну из этих «в корректуре» статей Acta «в свете недавней работы» исследовательских групп Кингзского и Кембриджа. [78]
Третий черновик статьи был посвящен B-ДНК и датирован 17 марта 1953 года. Спустя годы его обнаружил среди ее статей коллега Франклин из Биркбека Аарон Клуг . [79] Затем в 1974 году он опубликовал оценку тесной корреляции черновика с третьей из первоначального трио статей Nature DNA от 25 апреля 1953 года. [75] Клуг разработал эту статью в дополнение к первой статье, которую он написал в 1968 году, защищая значительный вклад Франклин в структуру ДНК. Клуг написал эту первую статью в ответ на неполную картину работы Франклин, изображенную в мемуарах Джеймса Уотсона 1968 года «Двойная спираль » . [67]
Как ярко описал Уотсон, он отправился в Кингс 30 января 1953 года, неся с собой препринт неверного предложения Лайнуса Полинга о структуре ДНК. Поскольку Уилкинса не было в его офисе, Уотсон отправился в лабораторию Франклина со своим срочным сообщением о том, что они все должны сотрудничать, прежде чем Полинг обнаружит его ошибку. Не впечатленная Франклин рассердилась, когда Уотсон предположила, что она не знает, как интерпретировать свои собственные данные. Уотсон поспешно отступил, натолкнувшись на Уилкинса, которого привлекла суматоха. Уилкинс посочувствовал своему измученному другу, а затем показал Уотсону рентгеновский снимок ДНК Франклина. [80] Уотсон, в свою очередь, показал Уилкинсу предварительную рукопись Полинга и Роберта Кори , которая содержала структуру ДНК, удивительно похожую на их первую неправильную модель. [81]
В ноябре 1951 года Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик из Кавендишской лаборатории Кембриджского университета начали строить молекулярную модель B-ДНК, используя данные, аналогичные тем, которые были доступны обеим командам в Кингс-коллекции. Основываясь на лекции Франклина в ноябре 1951 года о том, что ДНК является спиральной с двумя или тремя звеньями, они построили модель тройной спирали, которая сразу же оказалась ошибочной. [62] В частности, модель имела фосфатный остов молекул, образующих центральное ядро. Но Франклин указал, что прогрессирующая растворимость кристаллов ДНК в воде означает, что сильно гидрофильные фосфатные группы, вероятно, будут находиться снаружи структуры; в то время как экспериментальная неудача в титровании групп CO- и NH 2 оснований означала, что они, скорее всего, будут недоступны внутри структуры. Эта первоначальная неудача заставила Уотсона и Крика сосредоточиться на других темах большую часть следующего года.
Построение модели было успешно применено в выяснении структуры альфа -спирали Лайнусом Полингом в 1951 году, [71] [82] но Франклин была против преждевременного построения теоретических моделей, пока не будет получено достаточно данных для надлежащего руководства построением модели. Она придерживалась мнения, что построение модели должно быть предпринято только после того, как будет известно достаточно о структуре. [72] [83] Убежденность Франклин только укрепилась, когда Полинг и Кори также выступили в конце 1952 года (опубликовано в феврале 1953 года [84] ) с ошибочной моделью тройной спирали. [74] Всегда осторожная, Франклин хотела исключить вводящие в заблуждение возможности. Фотографии ее рабочего стола в Биркбеке показывают, что Франклин обычно использовала небольшие молекулярные модели, хотя, конечно, не такие масштабные, которые успешно использовались в Кембридже для ДНК.
Прибытие в Кембридж ошибочной статьи Лайнуса Полинга в январе 1953 года побудило главу Кавендишской лаборатории Лоуренса Брэгга призвать Уотсона и Крика возобновить построение собственной модели. [85] Последовали шесть недель интенсивных усилий, в течение которых они пытались угадать, как нуклеотидные основания упаковываются в ядро структуры ДНК, в пределах широких параметров, установленных экспериментальными данными группы из Кингс, что структура должна содержать одну или несколько спиралей с расстоянием повторения 34 ангстрема, с, вероятно, десятью элементами в каждом повторе; и что гидрофильные фосфатные группы должны быть снаружи (хотя, поскольку Уотсон и Крик изо всех сил пытались придумать структуру, они временами отступали от каждого из этих предположений в ходе процесса). [85]
Крик и Уотсон получили дополнительный импульс в середине февраля 1953 года, когда научный руководитель Крика, Макс Перуц , передал Крику копию отчета, написанного для визита комитета по биофизике Медицинского исследовательского совета в Кингс в декабре 1952 года, содержащего многие кристаллографические расчеты Франклина. [86] Это окончательно подтвердило расстояние повторения в 34 Ангстрема; и установило, что структура имеет симметрию C2, немедленно подтвердив Крику, что она должна содержать равное количество параллельных и антипараллельных нитей, идущих в противоположных направлениях. [85]
Поскольку Франклин решил перевестись в Биркбек-колледж, а Рэндалл настоял на том, чтобы вся работа с ДНК осталась в Кингс-колледже, Гослинг передал Уилкинсу копии дифракционных фотографий Франклина. К 28 февраля 1953 года Уотсон и Крик почувствовали, что решили проблему в достаточной степени, чтобы Крик мог объявить (в местном пабе), что они «нашли секрет жизни». [87] Однако они знали, что должны завершить свою модель, прежде чем смогут быть уверены. [88] Близость соответствия экспериментальным данным из Кингс-колледжа была существенным подтверждением структуры. [85] [89]
Уотсон и Крик закончили строить свою модель 7 марта 1953 года, за день до того, как они получили письмо от Уилкинса, в котором говорилось, что Франклин наконец-то уезжает, и они могут «направить все руки на насос». [90] Это было также через день после того, как две статьи Франклина по A-ДНК достигли Acta Crystallographica . Уилкинс приехал посмотреть на модель на следующей неделе, по словам биографа Франклина Бренды Мэддокс , 12 марта, и якобы сообщил Гослингу о его возвращении в Кингс. [91]
Одним из самых критических и упускаемых из виду моментов в исследовании ДНК было то, как и когда Франклин поняла и признала, что B-ДНК является двойной спиральной молекулой. Когда Клуг впервые изучил документы Франклин после ее смерти, он изначально пришел к выводу, что Франклин не была убеждена в двойной спиральной природе, пока не узнала о кембриджской модели. [67] Но позже Клуг обнаружил первоначальный черновик рукописи (датированный 17 марта 1953 года), из которого стало ясно, что Франклин уже определила правильную структуру. Новости о модели Уотсона-Крика достигли Кингс на следующий день, 18 марта, [75] предполагая, что Франклин узнала о ней гораздо позже, так как она переехала в Биркбек. Дальнейшее изучение ее блокнота показало, что Франклин уже думала о спиральной структуре B-ДНК в феврале 1953 года, но не была уверена в количестве нитей, как она написала: «Доказательства 2-цепочечной (или 1-цепочечной спирали)». [92] Ее вывод о спиральной природе был очевиден, хотя она не смогла понять полную организацию цепей ДНК, поскольку возможность существования двух цепей, идущих в противоположных направлениях, не приходила ей в голову. [75]
К концу февраля Франклин начала разрабатывать признаки двойных цепей, как она отметила: «Структура B не соответствует теории одинарной спирали, даже для низких слоев-линий». Вскоре до нее дошло, что B-ДНК и A-ДНК структурно схожи, [92] и она восприняла A-ДНК как «раскрученную версию» B-ДНК. [75] Франклин и Гослинг написали пятистраничную рукопись 17 марта под названием «Заметка о молекулярной конфигурации тимонуклеата натрия». [93] После того, как модель Уотсона-Крика стала известна, оказалось, что после набора в конце текста было только одно (рукописное) изменение, в котором говорилось, что их данные согласуются с моделью, [75] и оно появилось в качестве такового в трех статьях Nature от 25 апреля 1953 года ; другим изменением было удаление «Заметки о» из заголовка. [94] [95]
Когда Франклин рассматривала двойную спираль, она также поняла, что структура не будет зависеть от детального порядка оснований, и отметила, что «бесконечное разнообразие последовательностей нуклеотидов было бы возможно для объяснения биологической специфичности ДНК». [85] Однако она еще не увидела комплементарности спаривания оснований — прорыва Крика и Уотсона 28 февраля, со всем его биологическим значением; и на самом деле на тот момент у нее еще не было правильных структур оснований, так что даже если бы она попыталась, она не смогла бы создать удовлетворительную структуру. [85] Историки науки Натаниэль С. Комфорт из Университета Джонса Хопкинса и Мэтью Кобб из Университета Манчестера объяснили, что «У нее не было времени сделать эти последние шаги, потому что Уотсон и Крик опередили ее с ответом». [85]
Недели спустя, 10 апреля, Франклин написала Крику с просьбой разрешить ей увидеть их модель. [96] Франклин сохранила свой скептицизм по поводу преждевременного построения модели даже после того, как увидела модель Уотсона–Крика, и осталась не впечатленной. Сообщается, что она прокомментировала: «Это очень красиво, но как они собираются это доказать?» Как ученый-экспериментатор, Франклин, похоже, была заинтересована в получении гораздо больших доказательств, прежде чем публиковать предложенную модель как доказанную. Соответственно, ее ответ на модель Уотсона–Крика соответствовал ее осторожному подходу к науке. [97]
Крик и Уотсон опубликовали свою модель в журнале Nature 25 апреля 1953 года в статье, описывающей двойную спиральную структуру ДНК, с единственным примечанием, признающим, что «они были стимулированы общим знанием «неопубликованного» вклада Франклина и Уилкинса». [98] На самом деле, хотя это был самый минимум, у них было достаточно конкретных знаний о данных Франклина и Гослинга, на которых они могли основывать свою модель. В результате соглашения, заключенного двумя директорами лабораторий, статьи Уилкинса и Франклина, которые включали их данные по рентгеновской дифракции, были изменены и затем опубликованы второй и третьей в том же выпуске Nature , по-видимому, только в поддержку теоретической статьи Крика и Уотсона, в которой предлагалась модель для B-ДНК. [99] [95] Большая часть научного сообщества колебалась несколько лет, прежде чем принять предложение о двойной спирали. Сначала в основном генетики приняли модель из-за ее очевидных генетических последствий. [100] [101] [102]
Франклин покинула Королевский колледж Лондона в середине марта 1953 года и перешла в Биркбек-колледж , переезд, который был запланирован в течение некоторого времени и который она описала (в письме к Адриенне Вайль в Париж) как «переезд из дворца в трущобы... но все равно приятнее». [103] Ее нанял заведующий кафедрой физики Джон Десмонд Бернал, [104] кристаллограф, который был коммунистом, известным тем, что поддерживал женщин-кристаллографов. Ее новые лаборатории располагались на Торрингтон-сквер, 21, в одном из двух ветхих и тесных георгианских домов, в которых размещалось несколько различных отделов; Франклин часто отчитывала Бернал за небрежное отношение некоторых других сотрудников лаборатории, особенно после того, как работники фармацевтического отдела однажды затопили ее лабораторию на первом этаже водой. [105]
Несмотря на прощальные слова Бернала прекратить ее интерес к нуклеиновым кислотам, Франклин помогла Гослингу закончить его диссертацию, хотя она больше не была его официальным руководителем. Вместе они опубликовали первое доказательство двойной спирали в форме А ДНК в выпуске Nature от 25 июля . [106] В конце 1954 года Бернал обеспечил финансирование для Франклин от Совета по сельскохозяйственным исследованиям (ARC), что позволило ей работать старшим научным сотрудником, руководящим собственной исследовательской группой. [107] [108] Джон Финч , студент-физик из Королевского колледжа Лондона , впоследствии присоединился к группе Франклина, а в июле 1955 года к нему присоединился Кеннет Холмс , выпускник Кембриджа. Несмотря на финансирование ARC, Франклин написал Берналу, что существующие помещения остаются совершенно непригодными для проведения исследований: «...мой стол и лаборатория находятся на четвертом этаже, моя рентгеновская трубка в подвале, и я отвечаю за работу четырех человек, распределенных по подвалу, первому и второму этажам на двух разных лестницах». [108]
Франклин продолжила изучать другую важную нуклеиновую кислоту, РНК , молекулу, столь же важную для жизни, как и ДНК . Она снова использовала рентгеновскую кристаллографию для изучения структуры вируса табачной мозаики (ВТМ), РНК-вируса . Ее встреча с Аароном Клугом в начале 1954 года привела к долгосрочному и успешному сотрудничеству. Клуг только что получил докторскую степень в Тринити-колледже в Кембридже и присоединился к Биркбеку в конце 1953 года. В 1955 году Франклин опубликовала свои первые крупные работы по ВТМ в журнале Nature , где она описала, что все частицы вируса ВТМ имеют одинаковую длину. [109] Это прямо противоречило идеям выдающегося вирусолога Нормана Пири , хотя наблюдение Франклин в конечном итоге оказалось верным. [110]
Франклин поручила изучение полной структуры ВТМ своему аспиранту Холмсу. Вскоре они обнаружили (опубликовано в 1956 году), что оболочка ВТМ представляет собой белковые молекулы, организованные в спирали. [111] Ее коллега Клуг работал над сферическими вирусами со своим студентом Финчем, а Франклин координировала и контролировала работу. [112] Как команда, с 1956 года они начали публиковать основополагающие работы по ВТМ, [113] вирусу огурца 4 и вирусу желтой мозаики репы . [114]
У Франклина также был научный сотрудник Джеймс Уатт, субсидируемый Национальным угольным советом , и теперь он был руководителем группы ARC в Биркбеке. [115] Члены команды Биркбека продолжили работу над РНК-вирусами, поражающими несколько растений, включая картофель, репу, томаты и горох. [116] В 1955 году к команде присоединился американский аспирант Дональд Каспар . Он работал над точным расположением молекул РНК в ВТМ. В 1956 году Каспар и Франклин опубликовали отдельные, но взаимодополняющие статьи в выпуске Nature от 10 марта , в которых они показали, что РНК в ВТМ намотана вдоль внутренней поверхности полого вируса. [117] [118] Каспар не был энтузиастом-писателем, и Франклину пришлось написать за него всю рукопись. [119]
Исследовательский грант Франклин от ARC истек в конце 1957 года, и ей так и не выплатили полную зарплату, предложенную Биркбеком. [63] После того, как Бернал обратился к председателю ARC лорду Ротшильду , ей продлили срок на один год, закончившийся в марте 1958 года. [120]
Expo 58 , первая крупная международная выставка после Второй мировой войны, должна была состояться в Брюсселе в 1958 году. [121] [122] Франклин пригласили сделать пятифутовую модель ВТМ, над которой она начала работать в 1957 году. Ее материалы включали мячи для настольного тенниса и пластиковые ручки руля велосипеда. [123] Всемирная выставка в Брюсселе с экспозицией ее модели вируса в Международном научном павильоне открылась 17 апреля, через день после ее смерти. [124]
В 1956 году Франклин посетила Калифорнийский университет в Беркли , где коллеги предложили ее группе исследовать вирус полиомиелита . [125] В 1957 году она подала заявку на грант от Службы общественного здравоохранения США Национальных институтов здравоохранения , которая одобрила 10 000 фунтов стерлингов (что эквивалентно 304 532 фунтам стерлингов в 2023 году [126] ) на три года, что стало крупнейшим фондом, когда-либо полученным в Биркбеке. [127] [128] В своей заявке на грант Франклин упомянула о своем новом интересе к исследованию вирусов животных. Она получила согласие Бернала в июле 1957 года, хотя серьезные опасения возникли после того, как Франклин раскрыла свои намерения исследовать живой, а не убитый, вирус полиомиелита в Биркбеке. В конце концов, Бернал организовал безопасное хранение вируса в Лондонской школе гигиены и тропической медицины во время исследований группы. Затем Франклин со своей группой начала расшифровку структуры вируса полиомиелита, пока он находился в кристаллическом состоянии. Она попыталась поместить кристаллы вируса в капиллярные трубки для рентгеновских исследований, но была вынуждена прекратить свою работу из-за быстро ухудшающегося здоровья. [129]
После смерти Франклин Клуг сменил ее на посту руководителя группы, и он, Финч и Холмс продолжили исследование структуры вируса полиомиелита. В конце концов им удалось получить чрезвычайно подробные рентгеновские изображения вируса. В июне 1959 года Клуг и Финч опубликовали результаты работы группы, в которых было показано, что вирус полиомиелита имеет икосаэдрическую симметрию, и в той же статье предположили возможность того, что все сферические вирусы обладают одинаковой симметрией, поскольку она допускает максимально возможное количество (60) идентичных структурных единиц. [130] В 1962 году группа переехала в Лабораторию молекулярной биологии в Кембридже [131] , а старые лаборатории на площади Торрингтон были снесены четыре года спустя, в мае 1966 года. [132]
Франклин лучше всего описать как агностика. Ее отсутствие религиозной веры, по-видимому, не было результатом чьего-либо влияния, а скорее ее собственного образа мышления. Она развила свой скептицизм еще в раннем детстве. Ее мать вспоминала, что она отказывалась верить в существование Бога , и заметила: «Ну, в любом случае, откуда ты знаешь, что Он — не Она?» [133] Позже она ясно изложила свою позицию, теперь основанную на ее научном опыте, и написала отцу в 1940 году:
[На]ука и повседневная жизнь не могут и не должны быть разделены. Наука, для меня, дает частичное объяснение жизни... Я не принимаю вашего определения веры, т. е. веры в жизнь после смерти... Ваша вера покоится на будущем вас и других как личностей, моя — на будущем и судьбе наших преемников. Мне кажется, что ваша более эгоистична... [134] [в отношении] вопроса о создателе. Создателе чего? ... Я не вижу причин полагать, что создатель протоплазмы или первобытной материи, если таковые существуют, имеет какие-либо причины интересоваться нашей незначительной расой в крошечном уголке вселенной. [135]
Однако Франклин не отказалась от еврейских традиций. Будучи единственной еврейской ученицей в школе Линдорес, она самостоятельно брала уроки иврита, пока ее друзья ходили в церковь. [136] Она вступила в Еврейское общество во время своего первого семестра в Кембридже, из уважения к просьбе своего деда. [137] Франклин призналась своей сестре, что она «всегда была сознательно еврейкой». [135]
Франклин любила путешествовать за границу, особенно треккинг . Впервые она «получила право» на Рождество 1929 года на отпуск в Ментоне , Франция, куда ее дедушка отправился, чтобы сбежать от английской зимы. [138] Ее семья часто проводила каникулы в Уэльсе или Корнуолле. Поездка во Францию в 1938 году дала Франклин прочную любовь к Франции и ее языку. Она считала французский образ жизни в то время «значительно превосходящим английский». [139] Напротив, Франклин описывала англичан как людей с «пустыми глупыми лицами и детским самодовольством». [140] Ее семья едва не застряла в Норвегии в 1939 году, когда по пути домой была объявлена Вторая мировая война. [141] В другом случае Франклин отправилась в поход по французским Альпам с Жаном Керслейком в 1946 году, что едва не стоило ей жизни. Франклин соскользнула со склона, и ее едва спасли. [142] Но она написала своей матери: «Я совершенно уверена, что могла бы вечно счастливо бродить по Франции. Я люблю людей, страну и еду». [143] Также следует отметить визиты Франклин в Югославию . Она сотрудничала со словенским химиком Душаном Хаджи , с которым познакомилась в Королевском колледже в 1951 году. В 1950-х годах она посещала Словению один или несколько раз, где читала лекции об угле в Любляне и посещала Юлийские Альпы ( Триглав и Блед ). Ее самая известная фотография похода была предположительно сделана Хаджи в мае 1952 года и изображает Франклин на фоне естественного скального образования Heathen Maiden . Она также сотрудничала с хорватским физиком Катариной Краньц. Она читала лекции в Загребе и Белграде и посещала Далмацию . [144]
Франклин совершила несколько профессиональных поездок в Соединенные Штаты и была особенно жизнерадостна среди своих американских друзей и постоянно демонстрировала свое чувство юмора. Уильям Джиноза из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе позже вспоминал, что Франклин была полной противоположностью описанию Уотсона, и, как замечает Мэддокс, американцы наслаждались ее «солнечной стороной». [145]
В своей книге «Двойная спираль » Уотсон дает свой рассказ от первого лица о поиске и открытии ДНК. Он рисует симпатичный, но иногда и критический портрет Франклин. Он хвалит ее интеллект и научную проницательность, но изображает Франклин как человека, с которым трудно работать, и который небрежно относится к своей внешности. Представив ее в книге как «Розалинду», он пишет, что он и его коллеги-мужчины обычно называли ее «Рози», именем, которое люди в Королевском колледже Лондона использовали за ее спиной. [146] Франклин не хотела, чтобы ее называли этим именем, потому что у нее была двоюродная бабушка Рози. В семье ее называли «Роз». [147] Для других Франклин была просто «Розалинд». Она ясно дала понять своей американской подруге Доротее Раак, когда сидела с ней за столиком Крика в пабе The Eagle в Кембридже: Раак спросила ее, как бы она хотела, чтобы к ней обращались, на что она ответила: «Боюсь, придется называть ее Розалинд», добавив: «Определенно не Рози ». [148]
Франклин часто выражала свои политические взгляды. Сначала она обвиняла Уинстона Черчилля в разжигании войны, но позже восхищалась его речами. Франклин активно поддерживала профессора Джона Райла как независимого кандидата в парламент на дополнительных выборах в Кембриджском университете в 1940 году , но он не имел успеха. [149]
У Франклин, похоже, не было близких отношений ни с кем, и она всегда держала свои самые глубокие личные чувства при себе. После юных лет она избегала близкой дружбы с противоположным полом. В последние годы жизни Эви Эллис, которая делила с ней спальню, когда была ребенком-беженцем, а затем вышла замуж за Эрнста Вольгемута [29] и переехала в Ноттинг-Хилл из Чикаго, пыталась свести ее с Ральфом Милибэндом, но потерпела неудачу. Франклин однажды сказал Эви, что мужчина, у которого была квартира на том же этаже, что и у нее, спросил, не хочет ли она зайти выпить, но она не поняла его намерения. [150] Она была весьма увлечена своим французским наставником Мерингом, у которого была жена и любовница. [143] Меринг также признался, что был пленен ее «умом и красотой». [151] По словам Энн Сейр , Франклин призналась в своих чувствах к Мерингу, когда ей делали вторую операцию, но Мэддокс сообщил, что семья это отрицала. [152] Меринг плакал, когда позже навестил ее, [153] и уничтожил все ее письма после ее смерти. [154]
Наиболее близким личным романом Франклин, вероятно, был ее бывший постдокторант Дональд Каспар . В 1956 году она навестила его в его доме в Колорадо после своей поездки в Калифорнийский университет в Беркли , и, как известно, позже заметила, что Каспар был тем, кого она «могла бы полюбить, могла бы выйти за него замуж». В своем письме к Сэйру Франклин описала его как «идеальную пару». [155]
В середине 1956 года, во время рабочей поездки в США, Франклин впервые начала подозревать проблемы со здоровьем. Находясь в Нью-Йорке, она обнаружила трудности с застегиванием юбки; ее живот выпирал. Вернувшись в Лондон, Франклин проконсультировалась с Мэйр Ливингстон, [156] которая спросила ее: «Вы не беременны?», на что она ответила: «Хотела бы я быть». Ее случай был помечен как «СРОЧНО». [157] Операция 4 сентября того же года выявила две опухоли в ее животе. [158] После этого периода и других периодов госпитализации Франклин проводила время, выздоравливая с разными друзьями и членами семьи. Среди них были Энн Сейр, Фрэнсис Крик, его жена Одиль, с которой у Франклина сложилась крепкая дружба, [148] и, наконец, с семьей Роланда и Нины Франклин, где племянники и племянницы Розалинды поддерживали ее дух.
Франклин решила не оставаться с родителями, потому что неконтролируемое горе и плач ее матери слишком сильно ее расстраивали. Даже проходя лечение от рака, Франклин продолжала работать, и ее группа продолжала давать результаты — семь статей в 1956 году и еще шесть в 1957 году. [159] В конце 1957 года Франклин снова заболела и была госпитализирована в Королевскую больницу Марсдена . 2 декабря она составила завещание. Франклин назначила своих трех братьев исполнителями и сделала своего коллегу Аарона Клуга главным бенефициаром, который получит 3000 фунтов стерлингов и ее автомобиль Austin. Из ее других друзей Мэйр Ливингстон получит 2000 фунтов стерлингов, Энн Пайпер 1000 фунтов стерлингов, а ее медсестра мисс Гриффит 250 фунтов стерлингов. Оставшаяся часть имущества должна была быть использована на благотворительность. [160]
Франклин вернулась на работу в январе 1958 года и 25 февраля получила повышение до должности научного сотрудника по биофизике. [161] Она снова заболела 30 марта и умерла несколько недель спустя, 16 апреля 1958 года в Челси , Лондон, [162] [163] от бронхопневмонии , вторичного карциноматоза и рака яичников . Воздействие рентгеновского излучения иногда считается возможным фактором болезни Франклин. [164] Другие члены ее семьи умерли от рака, и известно, что заболеваемость гинекологическим раком непропорционально высока среди евреев-ашкенази . [165] В свидетельстве о смерти Франклин указано: научный сотрудник, старая дева, дочь Эллиса Артура Франклина, банкира. [166] Она была похоронена 17 апреля 1958 года на семейном участке на кладбище Willesden United Synagogue Cemetery на Beaconsfield Road в лондонском районе Брент . Надпись на ее надгробии гласит: [167] [168]
В ПАМЯТЬ О
РОЗАЛИНДЕ ЭЛСИ ФРАНКЛИН
מ' רחל בת ר' יהודה [Рахиль/Рахиль, дочь Йегуды, еврейское имя ее отца]
ЛЮБИМАЯ СТАРШАЯ ДОЧЬ
ЭЛЛИСА И МЮРИЭЛЬ ФРАНКЛИН
25 ИЮЛЯ 1920 – 16 АПРЕЛЯ 1958
УЧЕНЫЙ
ЕЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОТКРЫТИЯ В ОБЛАСТИ
ВИРУСОВ ОСТАЮТСЯ НЕИЗБЕЖНОЙ
ПОЛЬЗОЙ ЧЕЛОВЕЧЕСТВУ
ת נ צ ב ה [ивритские инициалы для «ее душа будет связана в узел жизни»]
Завещание Франклин было подтверждено 30 июня, а ее имущество было оценено в 11 278 фунтов стерлингов 10 шиллингов 9 пенсов (что эквивалентно 332 828 фунтам стерлингов в 2023 году [126] ). [169]
Энн Сейр, подруга Франклин и один из ее биографов, говорит в своей книге 1975 года « Розалинда Франклин и ДНК» : «В 1951 году... Королевский колледж Лондона как учреждение не отличался тем гостеприимством, которое он оказывал женщинам... Розалинда... не привыкла к пурде [религиозному и социальному институту женского уединения]... в штате лаборатории была еще одна женщина». [170] Молекулярный биолог Анджей Стасиак отмечает: «Книга Сейр стала широко цитироваться в феминистских кругах за разоблачение безудержного сексизма в науке». [171] Фарук Хуссейн говорит: «на кафедре биофизики было семь женщин... Джин Хансон стала членом Королевского общества, Дама Онор Б. Фелл , директор лаборатории Strangeways , руководила биологами». [172] Мэддокс, биограф Франклина, утверждает: « У Рэндалла ... было много женщин в штате... они находили его... сочувствующим и полезным». [173]
Сэйр утверждает, что «в то время как мужской персонал в King's обедал в большой, удобной, довольно клубной столовой», женский персонал всех рангов «обедал в студенческом зале или вне помещения». [174] [175] Однако Элкин утверждает, что большая часть группы MRC (включая Франклина) обычно обедала вместе в смешанной столовой, о которой пойдет речь ниже. [66] А Мэддокс говорит о Рэндалле: «Ему нравилось видеть, как его паства, мужчины и женщины, собирались вместе за утренним кофе и за обедом в общей столовой, где он ел с ними почти каждый день». [173] Фрэнсис Крик также отметила, что «ее коллеги относились к ученым-мужчинам и женщинам одинаково». [176]
Сейр также подробно обсуждает борьбу Франклин в стремлении к науке, в частности, беспокойство ее отца по поводу женщин в академических профессиях. [177] Этот рассказ привел к обвинениям в сексизме в отношении отношения Эллиса Франклина к своей дочери. Значительная часть информации прямо утверждает, что он решительно выступал против ее поступления в колледж Ньюнхэм. [178] [179] [180] [181] Биография Франклин от Public Broadcasting Service (PBS) идет дальше, утверждая, что он отказался платить за ее обучение, и что тетя вмешалась, чтобы сделать это за нее. [182] Ее сестра, Дженнифер Глинн, заявила, что эти истории являются мифами, и что ее родители полностью поддерживали всю карьеру Франклин. [5]
Говорят, что сексизм пронизывает мемуары одного пэра, Джеймса Уотсона, в его книге «Двойная спираль» , опубликованной через 10 лет после смерти Франклина и после того, как Уотсон вернулся из Кембриджа в Гарвард. [183] Его коллега из Кембриджа Питер Полинг написал в письме: «Моррис [ sic ] Уилкинс должен выполнять эту работу; мисс Франклин, очевидно, дура». [184] Крик позже признает: «Боюсь, мы всегда относились к ней , скажем так, покровительственно ». [185]
Глинн обвиняет Сэйр в том, что она ошибочно сделала свою сестру героиней-феминисткой [186] и видит в «Двойной спирали» Уотсона корень того, что она называет «Индустрией Розалинды». Она предполагает, что истории о предполагаемом сексизме «смутили бы ее [Розалинду Франклин] почти так же, как рассказ Уотсона расстроил бы ее» [5] и заявила, что «она [Розалинда] никогда не была феминисткой». [187] Клуг и Крик также согласились, что Франклин определенно не была феминисткой. [188]
Письмо Франклин родителям в январе 1939 года часто воспринимается как отражение ее собственного предвзятого отношения и утверждения о том, что она «не застрахована от сексизма, процветающего в этих кругах». В письме она отметила, что один преподаватель был «очень хорош, хотя и был женщиной». [189] Мэддокс утверждает, что это был косвенный комментарий, а не пример гендерной предвзятости, и что это было выражением восхищения, потому что в то время женщины-преподаватели наук были редкостью. На самом деле, говорит Мэддокс, Франклин смеялась над мужчинами, которые были смущены назначением первой женщины-профессора, Дороти Гаррод . [190]
Первым важным вкладом Франклин в модель, популяризированную Криком и Уотсоном, стала ее лекция на семинаре в ноябре 1951 года, где она представила присутствующим, среди которых был Уотсон, две формы молекулы, тип A и тип B, ее позиция заключалась в том, что фосфатные единицы расположены во внешней части молекулы. Она также указала количество воды, которое должно быть обнаружено в молекуле в соответствии с другими ее частями, данные, которые имеют большое значение для стабильности молекулы. Франклин была первой, кто обнаружил и сформулировал эти факты, которые составили основу для всех последующих попыток построить модель молекулы. Однако Уотсон, в то время не знавший химии, не смог понять важную информацию, и это привело к построению неправильной трехспиральной модели. [62]
Другой вклад включал фотографию рентгеновской дифракционной картины B-ДНК (названную Фото 51 ), [191] сделанную студентом Франклина Гослингом, которую Уилкинс кратко показал Уотсону в январе 1953 года, [192] [193] и отчет, написанный для визита комитета по биофизике MRC в Кингс в декабре 1952 года, который Перуц показал в Кавендишской лаборатории как Крику, так и Уотсону. Этот отчет MRC содержал данные группы Кинга, включая некоторые работы Франклина и Гослинга, и был передан Крику, который работал над своей диссертацией о структуре гемоглобина , его научным руководителем Перуцем, членом комитета по визиту. [194] [195]
Биография Франклина, написанная Сейром, содержит историю [196], в которой утверждается, что фотография 51, о которой идет речь, была показана Уотсону Уилкинсом без разрешения Франклина, [171] [197] [198] [199] и что это представляет собой случай плохой научной этики. [200] Другие оспаривают эту историю, утверждая, что Уилкинсу передала фотографию 51 аспирантка Франклина Гослинг, потому что она уходила из Кингс, чтобы работать в Биркбеке. Предположительно, в этой передаче данных Уилкинсу не было ничего предосудительного [192] [201] , поскольку директор Рэндалл настаивал на том, что вся работа с ДНК принадлежит исключительно Кингс. Поэтому он дал указание Франклин в письме даже прекратить работу над ней и предоставить свои данные. [202] Хорас Фриленд Джадсон также подразумевал , что Морис Уилкинс взял фотографию из ящика Франклина, но это также считается неверным. [203]
Аналогичным образом, Перуц не увидел «никакого вреда» в том, чтобы показать Крику отчет MRC, содержащий выводы анализа рентгеновских данных Франклина и Гослинга, поскольку он не был помечен как конфиденциальный, хотя «не ожидалось, что отчет попадет в чужие руки». [204] Действительно, после публикации «Двойной спирали» Уотсона , разоблачившей поступок Перуца, он получил так много писем, ставящих под сомнение его суждение, что он счел необходимым ответить на все [205] и опубликовать общее заявление в Science, оправдывая себя на основании «неопытности и небрежности в административных вопросах». [206]
Перуц также утверждал, что информация MRC уже была предоставлена команде Кембриджа, когда Уотсон посетил семинар Франклин в ноябре 1951 года. Предварительная версия большей части важного материала, содержащегося в отчете MRC от декабря 1952 года, была представлена Франклин в ее докладе, который она прочитала в ноябре 1951 года, на котором Уотсон присутствовал, но не понял его. [77] [207]
Письмо Перуца, как уже говорилось, было одним из трех, опубликованных вместе с другими Уилкинсом и Уотсоном, в которых обсуждались их различные вклады. Уотсон разъяснил важность данных, полученных из отчета MRC, поскольку он не записывал эти данные, посещая лекцию Франклин в 1951 году. Результатом всего этого стало то, что, когда Крик и Уотсон начали строить свою модель в феврале 1953 года, они работали с критическими параметрами, которые были определены Франклин в 1951 году, которые она и Гослинг значительно уточнили в 1952 году, а также с опубликованными данными и другими очень похожими данными, доступными в King's. Обычно считалось, что Франклин никогда не знала, что ее работа использовалась при построении модели, [208] но Гослинг, когда его спросили в интервью 2013 года, считает ли он, что она узнала об этом до своей смерти, заявил: «Да. О, она действительно знала об этом». [209]
В 2023 году неопубликованная статья для журнала Time за 1953 год раскрыла два документа, которые показали тесное сотрудничество Франклина с Уотсоном и Криком. [210] [211] Сообщая в Nature , Комфорт и Кобб предложили новые доказательства в статье-мнении о том, что Франклин был участником и «равным игроком» в процессе, ведущем к открытию молекулярной структуры ДНК, а не наоборот, [212] [213] заключив, что «открытие структуры ДНК не рассматривалось [в 1953 году] как гонка, выигранная Уотсоном и Криком, а как результат совместных усилий». [214] Одна рукопись, написанная Джоан Брюс, лондонским журналистом Time , никогда не была опубликована и хранилась среди бумаг Франклина. Она была подготовлена в консультации с Франклином, [215] который увидел, что научное представление Брюса было недостаточно хорошим для статьи. Брюс ясно упомянул, что «они [Франклин и Уилкинс с Уотсоном и Криком] связались, время от времени подтверждая работу друг друга или борясь над общей проблемой», и что Франклин часто «проверяла модель Кавендиша с помощью своих собственных рентгеновских лучей, не всегда подтверждая структурную теорию Кавендиша». [214] Другой документ, письмо Полин Коуэн из Королевского колледжа, приглашающее Крика посетить лекцию Франклина в январе 1953 года, указывало на то, что Крик уже был знаком с данными ДНК, доступными в то время. [216] В интервью в Science News Комфорт и Кобб согласились, что никогда не было кражи каких-либо данных, поскольку две команды охотно делились своей исследовательской информацией. [217]
После завершения своей модели Крик и Уотсон пригласили Уилкинса стать соавтором их статьи, описывающей структуру. [218] Уилкинс отклонил это предложение, поскольку он не принимал участия в построении модели. [219] Позже он выразил сожаление, что более подробное обсуждение соавторства не состоялось, поскольку это могло бы помочь прояснить вклад работы в Кингс в открытие. [220] Нет сомнений, что экспериментальные данные Франклина были использованы Криком и Уотсоном для построения их модели ДНК в 1953 году. Некоторые, включая Мэддокса, объяснили это упущение в цитировании, предположив, что это может быть вопросом обстоятельств, потому что было бы очень сложно сослаться на неопубликованную работу из отчета MRC, который они видели. [91]
Действительно, четкое своевременное подтверждение было бы неловким, учитывая нетрадиционный способ, которым данные были переданы из Кингса в Кембридж. Однако методы были доступны. Уотсон и Крик могли бы сослаться на отчет MRC как на личное сообщение или же сослаться на статьи Acta в печати, или, что проще всего, на третью статью Nature, которая, как они знали, была в печати. Одним из самых важных достижений широко известной биографии Мэддокса является то, что Мэддокс представила хорошо принятый довод в пользу недостаточного подтверждения. «Такое подтверждение, которое они дали ей, было очень приглушенным и всегда сопровождалось именем Уилкинса». [221]
Пятнадцать лет спустя первое ясное упоминание вклада Франклина появилось, поскольку оно проникло в отчет Уотсона «Двойная спираль» , хотя оно было погребено под описаниями (часто весьма негативного) отношения Уотсона к Франклину в период их работы над ДНК. Это отношение воплощено в конфронтации между Уотсоном и Франклином по поводу препринта ошибочной рукописи ДНК Полинга. [222] Слова Уотсона побудили Сейр написать свое опровержение, в котором вся глава девятая «Победитель получает все» имеет структуру юридического резюме, разбирающего и анализирующего тему признания. [223]
Ранний анализ Сэйр часто игнорировался из-за предполагаемого феминистского подтекста в ее книге. Уотсон и Крик не ссылались на работу Уилкинса и Франклина по рентгеновской дифракции в своей оригинальной статье, хотя они признают, что «были стимулированы знанием общей природы неопубликованных экспериментальных результатов и идей доктора М. Х. Ф. Уилкинса, доктора Р. Э. Франклина и их коллег из Королевского колледжа Лондона». [98] Фактически, Уотсон и Крик вообще не привели никаких экспериментальных данных в поддержку своей модели. Публикация Франклином и Гослингом рентгеновского изображения ДНК в том же выпуске Nature послужила главным доказательством:
Таким образом, наши общие идеи не противоречат модели, предложенной Уотсоном и Криком в предыдущем сообщении. [95]
Франклин никогда не была номинирована на Нобелевскую премию. [224] [225] Ее работа сыграла решающую роль в открытии структуры ДНК, что, наряду с последующей связанной работой, привело к тому, что Фрэнсис Крик, Джеймс Уотсон и Морис Уилкинс были удостоены Нобелевской премии в 1962 году. [226] Франклин умерла в 1958 году, и при ее жизни структура ДНК не считалась полностью доказанной. Уилкинсу и его коллегам потребовалось около семи лет, чтобы собрать достаточно данных для доказательства и уточнения предложенной структуры ДНК. Более того, ее биологическое значение, как предполагали Уотсон и Крик, не было установлено. Общее признание двойной спирали ДНК и ее функции началось только в конце 1950-х годов, что привело к номинациям на Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1960, 1961 и 1962 годах, а также в 1962 году на Нобелевскую премию по химии. [227] Первый прорыв был сделан Мэтью Мезельсоном и Франклином Шталем в 1958 году, которые экспериментально показали репликацию ДНК бактерии Escherichia coli . [228] В том, что сейчас известно как эксперимент Мезельсона-Шталя , было обнаружено, что ДНК реплицируется в две двухцепочечные спирали, причем каждая спираль имела одну из исходных цепей ДНК. Эта репликация ДНК была прочно установлена к 1961 году после дальнейшей демонстрации на других видах, [229] и ступенчатой химической реакции. [230] [231] Согласно письму Крика-Моно 1961 года, это экспериментальное доказательство, наряду с инициированием Уилкинсом работы по дифракции ДНК, были причинами, по которым Крик посчитал, что Уилкинс должен быть включен в Нобелевскую премию по ДНК. [89]
В 1962 году Нобелевская премия была впоследствии присуждена Крику, Уотсону и Уилкинсу. [15] [232] [233] Правила Нобелевской премии теперь запрещают посмертное выдвижение (хотя этот закон формально не вступил в силу до 1974 года) или разделение премии более чем на три части. [234] [235] Премия была присуждена за совокупность их работ по нуклеиновым кислотам , а не только за открытие структуры ДНК. [236] К моменту присуждения премии Уилкинс работал над структурой ДНК более 10 лет и многое сделал для подтверждения модели Уотсона-Крика. [237] Крик работал над генетическим кодом в Кембридже, а Уотсон несколько лет работал над РНК . [238] Уотсон предположил, что в идеале Уилкинс и Франклин должны были бы получить Нобелевскую премию по химии. [13] Полинг, получивший в том году Нобелевскую премию мира, считал и ранее предупреждал Нобелевский комитет в 1960 году, что «было бы преждевременно присуждать премию Уотсону и Крику из-за существующей неопределенности относительно подробной структуры нуклеиновой кислоты. Я сам считаю, что общая природа структуры Уотсона-Крика, вероятно, верна, но есть сомнения относительно деталей». [239] Он был отчасти прав, поскольку альтернатива пар оснований Уотсона-Крика, называемая парами оснований Хугстина , которая может образовывать тройную цепь ДНК, была открыта Карстом Хугстином в 1963 году. [240] [241]
Аарон Клуг, коллега Франклин и главный бенефициар по ее завещанию, был единственным лауреатом Нобелевской премии по химии 1982 года «за разработку кристаллографической электронной микроскопии и структурное объяснение биологически важных комплексов нуклеиновых кислот и белков». [242] Эта работа была именно тем, что начала Франклин и с чем она познакомила Клуг, и весьма вероятно, что, будь она жива, Франклин разделила бы Нобелевскую премию. [243]
.jpg/1280px-Rosalind_Franklin_University_of_Medicine_and_Science,_(cropped).jpg)
Роль Франклин в открытии природы ДНК была показана в телевизионном фильме 1987 года Life Story , с Джульет Стивенсон в роли Франклин, Тимом Пиготт-Смитом в роли Крика, Аланом Ховардом в роли Уилкинса и Джеффом Голдблюмом в роли Уотсона. Этот фильм изображал Франклин как довольно сурового человека, но также утверждал, что Уотсон и Крик использовали большую часть ее работы для выполнения своих. [307] [308]
56-минутный документальный фильм о жизни и научном вкладе Франклина, DNA – Secret of Photo 51 , был показан в 2003 году на PBS Nova . [309] Программа, озвученная Барбарой Флинн , включает интервью с Уилкинсом, Гослингом, Клугом, Мэддоксом, [310] включая друзей Франклина Витторио Луццати, Каспара, Энн Пайпер и Сью Ричли. [311] Британская версия, выпущенная BBC, называется Rosalind Franklin: DNA's Dark Lady . [312]
Первый эпизод другого документального сериала PBS, DNA , вышел в эфир 4 января 2004 года. [313] Эпизод под названием The Secret of Life во многом посвящен вкладу Франклина. Рассказанный Джеффом Голдблюмом, он включает Уотсона, Уилкинса, Гослинга и Питера Полинга (сына Лайнуса Полинга). [314]
Пьеса под названием «Розалинда: вопрос жизни» была написана Деборой Гиринг в честь творчества Франклина и впервые была представлена 1 ноября 2005 года в Бирмингемском репертуарном театре [ 315] и опубликована издательством Oberon Books в 2006 году [316].
Другая пьеса, «Фотография 51» Анны Циглер , опубликованная в 2011 году, [317] была поставлена в нескольких местах в США [317] и в конце 2015 года была поставлена в театре Ноэля Коварда в Лондоне, где Франклин играла Николь Кидман . [318] Версия Циглер «гонки» 1951–53 годов за структуру ДНК иногда подчеркивает ключевую роль исследований Франклин и ее личности. Хотя иногда и искажает историю для драматического эффекта, пьеса тем не менее освещает многие ключевые вопросы того, как проводилась и проводится наука. [319]
«Ложные предположения» Лоуренса Ароновича — пьеса о жизни Марии Кюри , в которой Франклин изображена расстроенной и злой из-за отсутствия признания ее научного вклада. [320] Враждебность между ними также показана в третьем сезоне сериала « Девушки Харви навсегда» . [321]
Франклин был отмечен как химик, который «фактически открыл ДНК» в третьем эпизоде сериала Netflix 2019 года «Рассвет» . [322]
Франклин описан в романе Мари Бенедикт «Её скрытый гений» , выпущенном в январе 2022 года. [323]
Мюзикл под названием «Двойная спираль» , основанный на вкладе Франклина в открытие, открылся в мае 2023 года в театре Bay Street в Саг-Харборе, Нью-Йорк. [324]
Изображение Франклина появилось в рекламе Pfizer на Суперкубке 2024 года вместе с другими известными научными пионерами. [325] [326]
Ниже перечислены наиболее значимые публикации Розалинд Франклин. Последние две были опубликованы посмертно.
{{citation}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)По данным Национальной медицинской библиотеки(Письмо Крика Жаку Моно от 31 декабря 1961 г.) Однако данные, которые действительно помогли нам получить структуру, были получены в основном Розалинд Франклин
{{cite journal}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)Розалинда Франклин не в состоянии поставить мою пробирку.
какая безумная погоня.
