87 évesen még az öntudat természetéről is közölt tanulmányt a DNS egyik felfedezője, Francis Crick

2021. június 8. 17:31 MTI

105 éve, 1916. június 8-án született Francis Crick Nobel-díjas angol biofizikus, az öröklés anyagát hordozó DNS kettős spirál szerkezetének egyik felfedezője. Egyik nyilatkozatában azt mondta: „Nem Watson és Crick alkotta meg a kettős csavart, hanem a kettős csavar alkotta meg Watsont és Cricket.”

Korábban

Francis Harry Compton Crick a Northampton városához közeli Weston Favell falucskában született. A Londoni és a Cambridge-i Egyetemen tanult, eleinte főleg fizikával és matematikával foglalkozott. A második világháború alatt tanulmányait megszakítva, fizikusként vett részt a haditengerészet mágneses aknáinak kifejlesztésében és a radarkutatásban.

1947-től a Cambridge-i Egyetem Strangeways orvosi kutatólaboratóriumában, majd Cavendish molekuláris biológiai laboratóriumában dolgozott, főként az élő szervezetek nagy méretű molekulái, azok térbeli szerkezete érdekelte, 1954-ben fizikai doktorátust szerzett.

Figyelme akkor terelődött a biokémiára, amikor kiderült, hogy az öröklés anyagát hordozó DNS (dezoxiribonukleinsav) finomszerkezetének megállapításához a hagyományos kémiai módszerek elégtelenek, ehhez a fizika új eszközeire is szükség van. Az óriásmolekulák tanulmányozásának egyik módszere a röntgendiffrakciós eljárás volt, amellyel Rosalind Franklin és Maurice Wilkins 1948 és 1950 között tekintélyes mennyiségű adatot gyűjtött össze.

Crick 1951-ben kezdett együtt dolgozni az amerikai James Watsonnal, ekkor már tudták: a sejtek szerkezetének és működésének örökletes meghatározásában a nukleinsavak játszanak központi szerepet. Erwin Chargaff 1947-es kísérletei bebizonyították, hogy a négy nukleotid (adenin, timin, guanin és citozin) aránya a különböző DNS-mintákban változik, de bizonyos nukleotidpárok esetén (adenin-timin, guanin-citozin) a két nukleotid mindig egyenlő arányban mutatkozik.

Watsont és Cricket elsősorban a gének összetétele és másolódása érdekelte. A DNS térszerkezetét ekkoriban több kutatócsoport is vizsgálta, többek között Amerikában a Nobel-díjas Linus Pauling is. Franklin és Wilkins vizsgálatai és tiszta fotói nyilvánvalóvá tették, hogy a DNS szerkezetében hélixek (kettős spirál alakzatok) vannak. Ennek alapján Watson és Crick megállapította: a távolság a két szál között állandó, pontos értékét 2 nanométernek mérték, s megkapták a hélix 3,4 nanométer/10 bázispár „sűrűségét” is.

Első, 1951-ben alkotott és nem publikált modelljük még hibás volt: a cukorfoszfát gerincet helyezték belülre, a bázisok a víz felé fordultak. A következő évben ellátogatott hozzájuk Chargaff, ekkor jöttek rá arra, hogy a modellnek tükröznie kell az általa felállított szabályt. Watson vette észre, hogy a megfelelő módon egymás felé fordított adenin-timin és guanin-citozin pár geometriai adatai szinte azonosak. Adódott a következtetés, hogy a DNS helikális szerkezete két spirálisan egymásba fonódó pentóz-foszfát szálból áll, amelyeket hidrogénhíd-kötésekkel egymáshoz is kapcsolódó szerves bázisok kötnek össze.

Feltételezték, hogy ha a két szálat egymástól elválasztják, mindkettő mintaként szolgál a sejtben lévő kis molekulákból felépülő, az előző párral megegyező testvérszál felépítéséhez. E másolódás magyarázza a gének és kromoszómák megkettőződését az osztódó sejtekben. Modelljük megmutatta: a DNS-molekula bázisainak sorrendje olyan kód, mellyel a sejt saját szerkezetéért és működéséért felelős fehérjéket állít elő.

A kettős spirál szerkezet felfedezésének napján, 1953. február 28-án betértek egy kocsmába, ahol a törzsközönség tudtára adták, hogy megtalálták „az élet titkát”. Tanulmányukat 1953 áprilisában a Nature magazinban jelentették meg, a kettős spirált Crick felesége illusztrálta. Felfedezésük jelentőségét csak néhány hónap múlva ismerte fel a brit sajtó. Június 13-án elsőként a The Times napilap fogalmazta meg, hogy „a DNS olyan fontosságú a biológusok számára, mint az uránium az atomfizikusoknak”.

Crick 1961-re bebizonyította: a DNS egy-egy szálán minden bázishármas (triplet) egy-egy specifikus aminosav helyzetét jelöli ki. Ez segített meghatározni mind a húsz aminosav bázishármas-kódját, valamint a folyamatot, amellyel a sejt felhasználja a DNS „üzenetét” a fehérjék felépítéséhez, a DNS kémiai szerkezetében rejlik az evolúcióban fontos szerkezetváltozás lehetősége is. A DNS nemcsak a fehérjék szerkezetét, hanem a fehérjeszintézist és a sejtek csaknem minden funkcióját is szabályozza, mégpedig mennyiségileg és időben egyaránt. A genetikai kód természetét megfejtő Watson és Crick 1962-ben Wilkinsszel megosztva orvosi (fiziológiai) Nobel-díjat kaptak.

Crick később a poliglicint, a kollagént és a poliadenilsavat, a vírusszerkezet és a genetikai kód kapcsolatát, majd az idegrendszert és a tudat működését kutatta. Nyolcvanhét évesen még tanulmányt közölt az öntudat természetéről. 1959-ben lett a Royal Society tagja, 1960-61-ben a San Diegó-i Egyetem pszichológiaprofesszora, 1977-től a San Diegó-i Biológiai Intézet tiszteletbeli professzora volt. 1966-ban megjelent, Molekulák és emberek című könyvében, a molekuláris biológia forradalmi jelentőségét hangsúlyozza. Későbbi műve, Az élet mikéntje, eredete és természete (1981) a földi élet Naprendszeren kívülről érkező csírákból való kialakulásának lehetőségét vizsgálja.

2004. július 28-án, nyolcvannyolc éves korában halt meg a kaliforniai San Diegóban. Egyik nyilatkozatában azt mondta: „Nem Watson és Crick alkotta meg a kettős csavart, hanem a kettős csavar alkotta meg Watsont és Cricket.”