Crick Francis Harry Compton byl jedním ze dvou molekulárních biologů, kteří rozluštili záhadu struktury nosiče genetické informace deoxyribonukleové kyseliny (DNA), a položili tak základ moderní molekulární biologii. Po tomto zásadním objevu významně přispěl k pochopení genetického kódu a fungování genů a také k neurovědě. Sdílel Nobelovu cenu za medicínu z roku 1962 s Jamesem Watsonem a Mauricem Wilkinsem za objasnění struktury DNA.
Francis Crick: biografie
Starší ze dvou synů, Francis, se narodil Harrymu Crickovi a Elizabeth Ann Wilkinsové 8. června 1916 v Northamptonu v Anglii. Studoval na místním gymnáziu a již v raném věku se začal zajímat o experimenty, často doprovázené chemickými výbuchy. Ve škole dostal cenu za sběr lučních květin. Kromě toho byl posedlý tenisem, ale jiné hry a sporty ho příliš nezajímaly. Ve věku 14 let získal Francis stipendium od Mill Hill School v severním Londýně. O čtyři roky později, v 18 letech, nastoupil na University College. V době, kdy dosáhne plnoletosti, jeho rodičese přestěhoval z Northamptonu do Mill Hill, a to umožnilo Francisovi žít doma během studií. Fyziku absolvoval s vyznamenáním.
Po bakalářském studiu studoval Francis Crick pod vedením da Costy Andradeho na University College viskozitu vody pod tlakem a při vysokých teplotách. V roce 1940 získal Francis civilní místo v admirality, kde pracoval na návrhu protilodních min. Na začátku roku se Crick oženil s Ruth Doreen Dodd. Jejich syn Michael se narodil během náletu na Londýn 25. listopadu 1940. Na konci války byl Francis přidělen k vědecké rozvědce v ústředí britské admirality ve Whitehallu, kde se zabýval vývojem zbraní.
Na pokraji života a neživého
Crick si uvědomil, že bude potřebovat další školení, aby uspokojil svou touhu dělat základní výzkum, a rozhodl se pracovat na svém Ph. D. Podle jeho slov ho fascinovaly dvě oblasti biologie – hranice mezi živými a neživými věcmi a činnost mozku. Crick si vybral první, přestože o tématu věděl jen málo. Po předběžných studiích na University College v roce 1947 se usadil v programu v laboratoři v Cambridge pod vedením Arthura Hughese, aby pracoval na fyzikálních vlastnostech cytoplazmy kultury kuřecích fibroblastů.
O dva roky později se Crick připojil k týmu Medical Research Council v Cavendish Laboratory. Zahrnuje britské akademikyMax Perutz a John Kendrew (budoucí laureáti Nobelovy ceny). Francis s nimi údajně spolupracoval, aby studoval strukturu proteinů, ale ve skutečnosti spolupracoval s Watsonem na odhalení struktury DNA.
Dvojitá šroubovice
V roce 1947 se Francis Crick rozvedl s Doreen a v roce 1949 se oženil s Odile Speed, studentkou umění, se kterou se seznámil, když byla v námořnictvu během svého působení v admirality. Jejich manželství se časově shodovalo se začátkem jeho doktorandské práce v oblasti rentgenové difrakce proteinů. Jedná se o metodu studia krystalové struktury molekul, která vám umožňuje určit prvky jejich trojrozměrné struktury.
V roce 1941 vedl Cavendish Laboratory Sir William Lawrence Bragg, který byl průkopníkem techniky rentgenové difrakce o čtyřicet let dříve. V roce 1951 se ke Crickovi připojil James Watson, hostující Američan, který studoval u italského lékaře Salvadora Edwarda Lurii a byl členem skupiny fyziků, kteří studovali bakteriální viry známé jako bakteriofágy.
Stejně jako jeho kolegové se i Watson zajímal o odhalení složení genů a myslel si, že rozluštění struktury DNA je nejslibnějším řešením. Neformální partnerství mezi Crickem a Watsonem se vyvíjelo díky podobným ambicím a podobným myšlenkovým pochodům. Jejich zkušenosti se vzájemně doplňovaly. V době, kdy se poprvé setkali, věděl Crick hodně o rentgenové difrakci a struktuře proteinů, zatímco Watson měl velké znalosti o bakteriofágech a bakteriální genetice.
Franklin Data
Francis Crick a James Watsonvěděli o práci biochemiků Maurice Wilkinse a Rosalind Franklinové z King's College London, kteří pomocí rentgenové difrakce zkoumali strukturu DNA. Crick zvláště naléhal na londýnskou skupinu, aby vytvořila modely podobné těm, které vyrobil Linus Pauling v USA, aby se vyřešil problém s proteinem alfa helix. Pauling, otec konceptu chemické vazby, ukázal, že proteiny mají trojrozměrnou strukturu a nejsou to jen lineární řetězce aminokyselin.
Wilkins a Franklin, jednající nezávisle, upřednostňovali promyšlenější experimentální přístup před teoretickou metodou modelování Paulinga, kterou následoval Francis. Protože skupina na King's College na jejich návrhy nereagovala, věnovali Crick a Watson část dvouletého období diskusím a úvahám. Na začátku roku 1953 začali stavět modely DNA.
Struktura DNA
Pomocí Franklinových dat rentgenové difrakce, mnoha pokusy a omyly, vytvořili model molekuly deoxyribonukleové kyseliny, který byl v souladu s nálezy londýnské skupiny a daty biochemika Erwina Chargaffa. V roce 1950 prokázal, že relativní počet čtyř nukleotidů, které tvoří DNA, se řídí určitými pravidly, z nichž jedním byla korespondence množství adeninu (A) s množstvím thyminu (T) a množstvím guaninu (G) na množství cytosinu (C). Takový vztah naznačuje párování A a T a G a C, což vyvrací myšlenku, že DNA není nic jiného než tetranukleotid, tedy jednoduchá molekula,skládající se ze všech čtyř základen.
Během jara a léta 1953 napsali Watson a Crick čtyři články o struktuře a domnělých funkcích deoxyribonukleové kyseliny, z nichž první vyšel 25. dubna v časopise Nature. Publikace byly doprovázeny prací Wilkinse, Franklina a jejich kolegů, kteří poskytli experimentální důkazy pro model. Watson vyhrál los a dal své jméno na první místo, čímž navždy spojil základní vědecký úspěch s párem Watson Creek.
Genetický kód
Během několika příštích let Francis Crick studoval vztah mezi DNA a genetickým kódem. Jeho spolupráce s Vernonem Ingramem vedla v roce 1956 k prokázání rozdílu ve složení hemoglobinu u srpkovité anémie od normálního o jednu aminokyselinu. Studie poskytla důkaz, že genetická onemocnění mohou být spojena se vztahem DNA-protein.
Přibližně ve stejnou dobu se ke Crickovi v Cavendish Laboratory připojil jihoafrický genetik a molekulární biolog Sydney Brenner. Začali se zabývat „problémem kódování“– určením, jak sekvence bází DNA tvoří sekvenci aminokyselin v proteinu. Práce byla poprvé prezentována v roce 1957 pod názvem „On Protein Synthesis“. Crick v ní formuloval základní postulát molekulární biologie, podle kterého nelze informace přenesené do proteinu vrátit. Předpověděl mechanismus syntézy proteinů předáním informací z DNA do RNA az RNA do proteinu.
InstitutSalk
V roce 1976, když byl na dovolené, bylo Crickovi nabídnuto trvalé místo v Salk Institute for Biological Research v La Jolla v Kalifornii. Souhlasil a pracoval v Salkově institutu po zbytek svého života, mimo jiné jako ředitel. Zde Crick začal studovat fungování mozku, což ho zajímalo od samého začátku jeho vědecké kariéry. Zabýval se především vědomím a snažil se k tomuto problému přistupovat studiem zraku. Crick publikoval několik spekulativních prací o mechanismech snů a pozornosti, ale jak napsal ve své autobiografii, dosud nepřišel s žádnou teorií, která by byla nová a zároveň by přesvědčivě vysvětlila mnoho experimentálních faktů.
Zajímavou epizodou činnosti v Salkově institutu byl vývoj jeho myšlenky „řízené panspermie“. Spolu s Leslie Orgelem vydal knihu, ve které navrhl, že se mikrobi vznášeli ve vesmíru, aby nakonec dosáhli Země a zasévali ji, a že se tak stalo v důsledku jednání „někoho“. Francis Crick tedy vyvrátil teorii kreacionismu tím, že ukázal, jak lze prezentovat spekulativní myšlenky.
Scientist Awards
Během své kariéry energetického teoretika moderní biologie Francis Crick shromažďoval, vylepšoval a syntetizoval experimentální práce ostatních a přivedl své neobvyklé poznatky k řešení základních problémů vědy. Jeho mimořádné úsilí mu kromě Nobelovy ceny vyneslo mnohá ocenění. Mezi ně patří prémieLaskera, Cenu Charlese Mayera Francouzské akademie věd a Copleyho medaili Královské společnosti. V roce 1991 byl uveden do Řádu za zásluhy.
Creek zemřel 28. července 2004 v San Diegu ve věku 88 let. V roce 2016 byl v severním Londýně postaven Francis Crick Institute. Budova za 660 milionů liber se stala největším biomedicínským výzkumným centrem v Evropě.
