Розалінд Елсі Франклін – блискучий британський хімік, чиї рентгеноструктурні дослідження забезпечили ключовий підхід до будови дезоксирибонуклеїнової кислоти і кількісно підтвердили модель Уотсона - Крика. Також вона встановила, що молекули ДНК існують в більш ніж одній формі.

Розалінд Франклін: коротка біографія, фото

Розалінд народилася в Лондоні 25 липня 1920 р., другий з п'яти дітей відомої англо-єврейської сім'ї. Її батько Елліс Франклін був партнером в банку «Кейзер», одному з найбільших сімейних підприємств (іншим було видавництво «Рутледж і Кеган Підлога»). Він і його дружина Мюріель брали активну участь у благодійних та інших громадських справах. Розалінд Франклін (фото в статті наведено далі) вчилася в школі Святого Павла для дівчаток, яка готувала випускників до майбутньої кар'єри, а не тільки для шлюбу. Їй легко давалися математика та природничі науки, а також іноземні мови (в кінцевому рахунку вона чудово володіла французькою, італійською і німецькою). На відміну від багатьох поліглотів, вона була позбавлена музичного слуху. Густав Хольст, музичний керівник школи Св. Павла, одного разу зауважив, що спів Розалінд покращився майже до потрапляння в тон. Сім'я Франклін часто відпочивала в піших походах, і туризм залишився одним з її довічних захоплень, нарівні з зарубіжними поїздками.

Навчання в Кембриджі

За словами її матері, все своє життя Розалінд точно знала, куди вона йде, і в шістнадцять років вона вибрала науку своїм предметом. Не захотівши ще рік готуватися до коледжу, в 1938 р. вона залишила школу, щоб вступити в Ньюнхем, один з двох жіночих коледжів Кембриджського університету. Її батько не став, як деякі джерела стверджують, протистояти їй в цьому, хоча він міг би підібрати їй більш традиційний курс. У Кембриджі Франклін спеціалізувалася на фізичній хімії. Її студентські роки частково припали на Другу світову війну. Багато викладачі тоді залучалися до військових досліджень. Деякі емігранти (наприклад, біохімік Макс Перуц) були затримані іноземці. В одному листі Франклін зазначила, що «практично весь Кавендіш зник; біохімія майже повністю читалася німцями і не могла вижити».

Допомогу фронту

У 1941 році Розалінд Франклін отримала ступінь бакалавра, стипендію ще на один рік роботи і грант департаменту наукових і промислових досліджень. Вона провела цей час у лабораторії Норриша, відомого піонера фотохімії. У 1942 році, коли війна ще тривала, Франклін повинна була вирішити, чи слід їй зайнятися традиційними військовими роботами або проводити дослідження в області, що має відношення до потреб воєнного часу з перспективою на докторську ступінь. Вона обрала останнє, і влітку почала співпрацювати з нещодавно організованим Британським вугільним науково-дослідним об'єднанням (BCURA).

Розалінд Франклін: біографія вченого

Протягом наступних чотирьох років Франклін працювала над з'ясуванням мікроструктури різних вугілля і вуглеців, щоб пояснити, чому деякі з них більш проникні водою, газами і розчинами, а також на це впливають нагрівання і карбонізація. У своєму дослідженні вона показала, що пори вугілля на молекулярному рівні мають тонкі перетяжки, які збільшуються при нагріванні і змінюються в залежності від вмісту вуглецю. Вони діють як «молекулярні сита», послідовно блокуючи проникнення речовин, в залежності від молекулярного розміру. Розалінд Франклін стала першою, хто ідентифікував і виміряв ці мікроструктури. Її фундаментальна праця дозволив класифікувати вугілля і з високим ступенем точності прогнозувати їх ефективність. Співпраця Франклін з BCURA забезпечило їй докторську дисертацію. Вона отримала докторський ступінь в Кембриджі в 1945 році і написала п'ять наукових праць.

Переїзд у Францію

Після війни Розалінд Франклін зайнялася пошуком іншого місця роботи. Вона отримала посаду в паризькій лабораторії Жака Мерінга. Тут вона навчилася аналізувати вугілля з допомогою рентгеноструктурного аналізу, а також близько познайомилася з технікою. Її роботи з докладним описом будови графитизирующих і не графитизирующих вуглеців допомогли сформувати основу для розвитку вуглецевих волокон і нових жароміцних матеріалів і принесли їй міжнародну популярність серед хіміків вугілля. Вона відчувала задоволення від колегіальної професійної культури Центральної лабораторії і знайшла там багато друзів.

Повернення в Англію

Хоча вона була дуже щаслива у Франції, в 1949 році Розалінд Франклін почала шукати роботу на батьківщині. Її друг Чарльз Колсон, теоретичний хімік, запропонував їй спробувати «рентгенодифракционние методи дослідження» великих біологічних молекул. У 1950 р. вона була удостоєна трирічної стипендії Тернера і Ньюелла для роботи у відділі біофізики Джона Рендалла в Королівському коледжі Лондона. Рендалл планував, що Франклін створить відділ кристалографії і займеться аналізом білків. Однак за пропозицією помічника начальника лабораторії Моріса Уілкінса, Рендалл попросив її зайнятися дослідженнями ДНК. Уілкінс тільки почав працювати з рентгенівською дифракцією деяких надзвичайно гарних зразків молекул генетичного коду. Він чекав, що вони з Франклін будуть співпрацювати, але про це їй і не сказав.

Знімок ДНК

Дослідженнями дезоксирибонуклеїнової кислоти займалася тільки вона і аспірант Раймонд Гослінг. Її відносини з Уїлкинсом страждали від нерозуміння (і, можливо, від незадоволення Франклін колегіальною культурою університету). Працюючи з Гослінгом, Розалінд отримувала все більш виразні рентгенівські фотографії ДНК і швидко виявила, що волога і суха форми давали абсолютно різні знімки. Волога форма показувала спіральну структуру, із зовнішнього боку якої перебували фосфати рибозной ланцюга. Її математичний аналіз дифракцій в сухому вигляді, проте, не виявив такої будови, і вона витратила більше року, намагаючись врегулювати розбіжності. До початок 1953 р. вона прийшла до висновку, що обидві форми мали дві спіралі.

Забивчивие лауреати

Між тим у Кавендишській лабораторії в Кембриджі Френсіс Крік і Джеймс Вотсон працювали над теоретичною моделлю ДНК. Не перебуваючи у тісному спілкуванні з Франклін, у січні 1953 р. вони почерпнули важливі висновки про структуру дезоксирибонуклеїнової кислоти по одному з рентгенівських знімків, який їм показав Уілкінс, а також з резюме її неопублікованих статей, поданих у Рада з медичних досліджень. Уотсон і Крик не сказали їй, що бачили її матеріали і не визнали її участь в їх роботі при публікації свого відомого повідомлення у квітні. Пізніше Крик зізнався, що навесні 1953 року Франклін був у двох кроках від усвідомлення правильної структури ДНК.

Дослідження вірусів

До того часу Франклін домовилася про передачу її стипендії лабораторії кристалографії Бернала в Беркбек-коледжі, де вона звернула свою увагу на структуру вірусів рослин (зокрема, тютюнової мозаїки). Розалінд зробила їх точні рентгенівські знімки, працюючи з групою вчених, в число яких входив майбутній лауреат Нобелівської премії Аарон Клуг. Її аналіз дифрактограм показав, серед іншого, що генетичний матеріал (РНК) вірусу був вбудований в його внутрішню захисну білкову оболонку. Ця робота включала співпраця з багатьма дослідниками, особливо в США. Франклін здійснила дві тривалі поїздки в 1954 і 1956 роках і створила мережу контактів по всій країні, в тому числі з Робли Вільямсом, Баррі Коммонером і Уенделл Стенлі. Її досвід у цій області був визнаний Королівським Інститутом у 1956 році, коли його директор попросив її побудувати масштабні моделі паличковидних і сферичних вірусів для Всесвітньої наукової виставки 1958 року в Брюсселі.

Хвороба, смерть та спадок

Восени 1956-го Франклін був поставлений діагноз - рак яєчника. Протягом наступних 18 місяців вона перенесла операцію і піддавалася іншим методам лікування. У неї було декілька періодів ремісії, під час яких вона продовжувала працювати в своїй лабораторії і шукала фінансування для своєї дослідницької групи. Розалінд Франклін, Забута Леді ДНК, померла в Лондоні 16 квітня 1958 року. Протягом всієї своєї 16-річної кар'єри вона опублікувала 19 наукових статей про вугіллі і вуглеці, 5 на тему ДНК і 21 про віруси. В останні роки вона отримувала безліч запрошень виступити на конференціях по всьому світу. Цілком ймовірно, що робота над вірусами могла, нарешті, принести заслужену нагороду і професійне визнання Розалінд Франклін, хвороба і смерть якої перешкодили цьому.

Роль у відкритті структури ДНК

Наукові заслуги Франклін як у вугільній хімії, так і в дослідженні структури вірусів були значними. Її сучасники визнавали це при її життя і після її смерті. Але найбільш пильну увагу громадськості викликала її роль у відкритті структури ДНК. Крик, Уотсон і Уілкінс розділили Нобелівську премію 1962 р. з фізіології і медицині за роботи за будовою дезоксирибонуклеїнової кислоти. Тоді ніхто не згадав про Розалінд. Її роботи з ДНК, можливо, так би і залишилися непоміченими, якщо б Уотсон не висміяв її у своїх мемуарах 1968 р., опублікованих під назвою «Подвійна спіраль». Там він представив «цікаві факти» про Розалінд Франклін, зображеної під ім'ям Роузі. Він описав її як грубу, зухвалу жінку – «синя панчоха», яка ревниво охороняла свої дані від колег, навіть якщо вона не могла інтерпретувати їх. Його книга виявилася дуже популярною, хоча багато хто, зображені в ній, у тому числі Крик, Уілкінс і Лайнус Полінг, обурилися таким трактуванням, як і більшість рецензентів. У 1975 році подруга Розалінд Енн Сейр опублікувала біографію, містить гнівні спростування висловлювань Уотсона, і роль Франклін у відкритті структури ДНК стала більш відомою. Безліч статей і документальних фільмів намагалися визначити ступінь її участі у «гонці за подвійною спіраллю», часто зображуючи її як феміністку-мученицю, обделенную Нобелівською премією женоненавистниками-колегами і її ранньою смертю. Втім, її другий біограф Бренду Меддокс зазначила, що це теж карикатура, яка несправедливо приховує саму Розалінд Франклін, внесок у науку видатного вченого-хіміка та її блискучу наукову кар'єру.