Maurice Wilkins - Maurice Wilkins

Maurice Wilkins

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Maurice Wilkins con una de las cámaras que desarrolló especialmente para estudios de difracción de rayos X en el King's College de Londres
Nació
Maurice Hugh Frederick Wilkins

( 15/12/1916 )15 de diciembre de 1916
Pongaroa , Nueva Zelanda
Murió 5 de octubre de 2004 (05/10/2004)(87 años)
Blackheath, Londres , Inglaterra
Educación Escuela del Rey Eduardo, Birmingham
alma mater Universidad de Cambridge (MA)
Universidad de Birmingham (PhD)
Conocido por Difracción de rayos X, ADN
Esposos) Ruth Wilkins (div.)
Patricia Ann Chidgey
( M.  1959)
Niños 5
Premios
Carrera científica
Los campos Física Biofísica
Instituciones King's College London
University of Birmingham
University of California, Berkeley
University of St Andrews
Tesis Leyes de desintegración de la fosforescencia y procesos electrónicos en sólidos  (1940)
Asesor de doctorado John Randall

Maurice Hugh Frederick Wilkins CBE FRS (15 de diciembre de 1916-5 de octubre de 2004) fue un biofísico británico nacido en Nueva Zelanda y premio Nobel cuya investigación abarcó múltiples áreas de la física y la biofísica, contribuyendo a la comprensión científica de la fosforescencia , la separación de isótopos , la microscopía óptica y Difracción de rayos X y desarrollo del radar . Es mejor conocido por su trabajo en el King's College de Londres sobre la estructura del ADN .

El trabajo de Wilkins sobre el ADN se divide en dos fases distintas. El primero fue en 1948-1950, cuando sus estudios iniciales produjeron las primeras imágenes claras de rayos X del ADN, que presentó en una conferencia en Nápoles en 1951 a la que asistió James Watson . Durante la segunda fase, 1951-1952, Wilkins produjo imágenes claras en forma de "B" en forma de "X" de esperma de calamar, imágenes que envió a James Watson y Francis Crick , lo que provocó que Watson escribiera "Wilkins ... ha obtenido una excelente X- fotografías de difracción de rayos "[de ADN].

En 1953, el coordinador del grupo de Wilkins, Sir John Randall, le ordenó a Raymond Gosling que le entregara a Wilkins una imagen de alta calidad del ADN en forma de "B" ( Foto 51 ), que Raymond Gosling había hecho en 1952, después de lo cual su supervisora Rosalind Franklin "puso aparte "cuando salía del King's College de Londres. Wilkins se lo mostró a Watson. Esta imagen, junto con el conocimiento de que Linus Pauling había propuesto una estructura incorrecta de ADN, "movilizó" a Watson y Crick para reiniciar la construcción del modelo. Con información adicional de informes de investigación de Wilkins y Franklin, obtenidos a través de Max Perutz , Watson y Crick describieron correctamente la estructura de doble hélice del ADN en 1953.

Wilkins continuó probando, verificando y haciendo correcciones significativas al modelo de ADN de Watson-Crick y estudiando la estructura del ARN. Wilkins, Crick y Watson fueron galardonados con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1962 , "por sus descubrimientos sobre la estructura molecular de los ácidos nucleicos y su importancia para la transferencia de información en material vivo".

Temprana edad y educación

Monumento a Maurice Wilkins, Main Street, Pongaroa, Nueva Zelanda

Wilkins nació en Pongaroa , Nueva Zelanda, donde su padre, Edgar Henry Wilkins, era médico. Su familia procedía de Dublín, donde sus abuelos paternos y maternos eran, respectivamente, director de la escuela secundaria de Dublín y jefe de policía. Los Wilkinse se mudaron a Birmingham , Inglaterra, cuando Maurice tenía 6 años. Más tarde, asistió a Wylde Green College y luego fue a King Edward's School, Birmingham de 1929 a 1934.

Wilkins fue al St John's College de Cambridge en 1935; estudió los Tripos de Ciencias Naturales , especializándose en Física, y recibió una licenciatura en Artes en 1938. Mark Oliphant , quien fue uno de los instructores de Wilkins en St. John's, había sido nombrado catedrático de Física en la Universidad de Birmingham . y había nombrado a John Randall a su personal. Wilkins se convirtió en estudiante de doctorado de Randall en la Universidad de Birmingham . En 1945, publicaron cuatro artículos en Proceedings of the Royal Society sobre fosforescencia y trampas de electrones . Wilkins recibió un doctorado por este trabajo en 1940.

Carrera e investigación

Años de posguerra: 1945-1950

Durante la Segunda Guerra Mundial, Wilkins desarrolló pantallas de radar mejoradas en Birmingham, luego trabajó en la separación de isótopos en el Proyecto Manhattan en la Universidad de California, Berkeley durante los años 1944-1945.

Mientras tanto, Randall había sido designado para la Cátedra de Física en la Universidad de St Andrews . En 1945, nombró a Wilkins como profesor asistente en su departamento de la Universidad de St Andrews. Randall estaba negociando con el Medical Research Council (MRC) para establecer un laboratorio para aplicar los métodos experimentales de la física a los problemas de la biología. La combinación de estas disciplinas como biofísica fue una idea novedosa. El MRC le dijo a Randall que esto tenía que hacerse en otra universidad. En 1946, Randall fue nombrado Profesor de Física de Wheatstone, a cargo de todo el departamento de Física del King's College de Londres, con los fondos necesarios para establecer una Unidad de Biofísica. Trajo a Wilkins con él como subdirector de la unidad. Designaron un equipo de científicos capacitados tanto en ciencias físicas como biológicas. La "filosofía de gestión" consistía en explorar el uso de muchas técnicas en paralelo, para encontrar las que parecían prometedoras y luego centrarse en ellas. Wilkins, como el científico con más diversa experiencia en física y subdirector de la unidad, tenía la supervisión general de los diversos proyectos además de la participación directa en sus proyectos de investigación personales que incluían nuevos tipos de microscopía óptica. King's College recibió fondos para construir Departamentos de Física e Ingeniería completamente nuevos donde las bóvedas debajo de la explanada del Strand Level College habían sido destruidas por bombas durante la Guerra. La Unidad de Biofísica, varios grupos más de física experimental y el grupo teórico comenzaron a moverse durante los primeros meses de 1952. Los laboratorios fueron inaugurados formalmente por Lord Cherwell el 27 de junio. El artículo de Wilkins para Nature describió ambos departamentos, en consonancia con su papel de liderazgo y prestigio dentro de la universidad en general.

ADN - Fase uno

En King's College, Wilkins realizó, entre otras cosas, trabajos de difracción de rayos X en esperma de carnero y ADN que había sido obtenido del timo de ternera por el científico suizo Rudolf Signer . El ADN del laboratorio de Signer estaba mucho más intacto que el ADN que se había aislado previamente. Wilkins descubrió que era posible producir hilos delgados a partir de esta solución de ADN concentrada que contenía matrices de ADN altamente ordenadas adecuadas para la producción de patrones de difracción de rayos X. Usando un grupo cuidadosamente agrupado de estos hilos de ADN y manteniéndolos hidratados, Wilkins y un estudiante graduado Raymond Gosling obtuvieron fotografías de rayos X del ADN que mostraban que la molécula de ADN larga y delgada en la muestra de Signer tenía una estructura regular similar a un cristal. en estos hilos. Gosling dijo más tarde: "Cuando ... vi por primera vez todos esos puntos de difracción discretos ... emerger en la película en el plato de revelado fue un momento verdaderamente eureka ... nos dimos cuenta de que si el ADN era el material genético, entonces acabábamos de mostrar que los genes podrían cristalizar! " Este trabajo inicial de difracción de rayos X en el King's College se realizó en mayo o junio de 1950. Fue una de las fotografías de difracción de rayos X tomadas en 1950, mostrada en una reunión en Nápoles un año después, que despertó el interés de James Watson en el ADN que causa él para escribir "de repente me entusiasmó la química ... Comencé a preguntarme si sería posible para mí unirme a Wilkins en el trabajo sobre el ADN". En ese momento, Wilkins también le presentó a Francis Crick la importancia del ADN. Crick le aconsejó que trabajara en proteínas diciéndole a Wilkins que "lo que debes hacer es encontrar una buena proteína". Wilkins sabía que los experimentos adecuados con los hilos de ADN purificado requerirían un mejor equipo de rayos X. Wilkins pidió un nuevo tubo de rayos X y una nueva microcámara. También sugirió a Randall que la próxima Rosalind Franklin debería ser reasignada del trabajo en soluciones de proteínas para unirse al esfuerzo del ADN.

Para el verano de 1950, Randall había organizado una beca de investigación de tres años que financiaría a Rosalind Franklin en su laboratorio. Franklin se demoró en terminar su trabajo en París. A fines de 1950, Randall le escribió a Franklin para informarle que, en lugar de trabajar con proteínas, debería aprovechar el trabajo preliminar de Wilkins y que debería realizar estudios de rayos X de las fibras de ADN hechas a partir de muestras de ADN de Signer.

Fase de ADN dos 1951-1952

A principios de 1951 finalmente llegó Franklin. Wilkins estaba de vacaciones y se perdió una reunión inicial en la que Raymond Gosling lo reemplazó junto con Alex Stokes , quien, como Crick, resolvería las matemáticas básicas que hacen posible una teoría general de cómo las estructuras helicoidales difractan los rayos X. No se había realizado ningún trabajo sobre el ADN en el laboratorio durante varios meses; el nuevo tubo de rayos X no se usó, esperando a Franklin. Franklin terminó con el ADN de Signer, Gosling se convirtió en su estudiante de doctorado y tenía la expectativa de que el trabajo de difracción de rayos X de ADN fuera su proyecto. Wilkins regresó al laboratorio esperando, por otro lado, que Franklin sería su colaborador y que trabajarían juntos en el proyecto de ADN que él había iniciado. La confusión sobre los roles de Franklin y Wilkins en relación con el esfuerzo del ADN (que luego se convirtió en una tensión considerable entre ellos) es claramente atribuible a Randall. En su carta de nombramiento, le dijo a Franklin "en lo que respecta al esfuerzo experimental de rayos X [sobre el ADN], por el momento solo estarán usted y Gosling". Sin embargo, Randall nunca informó a Wilkins de su decisión de darle a Franklin la responsabilidad exclusiva del esfuerzo de ADN y Wilkins solo se enteró de la carta años después de la muerte de Franklin. Más tarde escribió: "Mi opinión es muy clara: que Randall estaba muy equivocado al escribirle a Rosalind diciéndole que Stokes y yo queríamos detener nuestro trabajo sobre el ADN, sin consultarnos. Después de Raymond [Gosling] y yo obtuvimos una clara X cristalina -ray patrón Tenía muchas ganas de continuar ese trabajo ... Tratar de entender 'lo que realmente sucedió' cuando un científico muy admirable [Randall] se modela a sí mismo en Napoleón no es fácil ... [pero la carta] fue muy perjudicial para ella y a mí".

En noviembre de 1951, Wilkins tenía pruebas de que el ADN de las células, así como el ADN purificado, tenían una estructura helicoidal. Alex Stokes había resuelto las matemáticas básicas de la teoría de la difracción helicoidal y pensó que los datos de difracción de rayos X de Wilkins indicaban una estructura helicoidal en el ADN. Wilkins se reunió con Watson y Crick y les contó sus resultados. Esta información de Wilkins, junto con la información adicional obtenida por Watson cuando escuchó a Franklin hablar sobre su investigación durante una reunión de investigación de King's College, estimuló a Watson y Crick a crear su primer modelo molecular de ADN, un modelo con la columna vertebral de fosfato en el centro. Al ver el modelo de la estructura propuesta, Franklin le dijo a Watson y Crick que estaba mal. Franklin basó esto en dos observaciones. En primer lugar, los experimentos de JM Gulland mostraron que los grupos CO y NH 2 de las bases no podían titularse , por lo que probablemente eran inaccesibles. En segundo lugar, la evidencia cristalográfica mostró que las unidades estructurales del ADN se separaron progresivamente mediante la adición de agua, lo que condujo a la formación de un gel y luego a una solución. Franklin creía que la explicación más simple de esto era que la parte hidrófila de la molécula estaba en el exterior. Crick intentó que Wilkins continuara con esfuerzos adicionales de modelado molecular, pero Wilkins no adoptó este enfoque.

A principios de 1952, Wilkins comenzó una serie de experimentos con esperma sepia que fueron muy alentadores. "Yo ... obtuve patrones mucho más claros que el año anterior ..... cuando conocí a [Sir William Lawrence] Bragg por casualidad le mostré el patrón [que] ofrecía muy claramente una fuerte evidencia de una estructura helicoidal para el ADN ... ... los patrones nítidos de los espermatozoides eran muy inspiradores y tenían el interés especial de que los espermatozoides fueran objetos reales vivos y no solo ADN purificado extraído por químicos de material vivo ". Wilkins estaba particularmente interesado en saber si las muestras vivas producirían patrones de difracción de rayos X significativos; sus resultados mostraron que sí.

Durante 1952, Franklin también se negó a participar en los esfuerzos de modelado molecular y continuó trabajando en el análisis detallado paso a paso de sus datos de difracción de rayos X ( síntesis de Patterson ). En la primavera de 1952, Franklin había recibido permiso de Randall para solicitar la transferencia de su beca para poder dejar el King's College y trabajar en el laboratorio de John Bernal en Birkbeck College , también en Londres. Franklin permaneció en King's College hasta mediados de marzo de 1953.

Linus Pauling había publicado una estructura de ADN propuesta pero incorrecta, cometiendo el mismo error básico que Watson y Crick habían cometido un año antes. Algunos de los que trabajaban en ADN en el Reino Unido temían que Pauling resolviera rápidamente la estructura del ADN una vez que reconociera su error y pusiera la columna vertebral de las cadenas de nucleótidos en el exterior de un modelo de ADN. Después de marzo de 1952, Franklin se concentró en los datos de rayos X para la forma A del ADN menos hidratado mientras Wilkins intentaba trabajar en la forma B hidratada. Wilkins estaba discapacitado porque Franklin tenía todo el ADN bueno. Wilkins obtuvo nuevas muestras de ADN, pero no era tan buena como la muestra original que había obtenido en 1950 y que Franklin siguió usando. La mayoría de sus nuevos resultados fueron para muestras biológicas como espermatozoides, que también sugirieron una estructura helicoidal para el ADN. En julio de 1952, Franklin les informó a él y a Stokes que sus resultados más recientes la hicieron dudar de la naturaleza helicoidal de la forma A.

A principios de 1953 Watson visitó el King's College y Wilkins le mostró una imagen de alta calidad del patrón de difracción de rayos X en forma B, ahora identificado como fotografía 51 , que Franklin había producido en marzo de 1952. Wilkins había mostrado esta imagen producida por Franklin sin notificar o recibir autorización del investigador principal que produjo la imagen. Sabiendo que Pauling estaba trabajando con ADN y había presentado un modelo de ADN para su publicación, Watson y Crick montaron un esfuerzo más concentrado para deducir la estructura del ADN. A través de Max Perutz , su supervisor de tesis, Crick obtuvo acceso a un informe de progreso del King's College que incluía información útil de Franklin sobre las características del ADN que había deducido de sus datos de difracción de rayos X. Watson y Crick publicaron su propuesta de estructura de doble hélice de ADN en un artículo en la revista Nature en abril de 1953. En este artículo, Watson y Crick reconocieron que habían sido "estimulados por ... los resultados e ideas inéditos" de Wilkins y Franklin.

El primer artículo de Watson-Crick apareció en Nature el 25 de abril de 1953. Los miembros de los laboratorios de Cambridge y King's College acordaron informar sobre su trabajo entrelazado en tres artículos con paginación continua en Nature .

Sir Lawrence Bragg, director del Laboratorio Cavendish , donde trabajaban Watson y Crick, dio una charla en Guy's Hospital Medical School en Londres el jueves 14 de mayo de 1953 que resultó en un artículo de Ritchie Calder en el News Chronicle de Londres, el viernes 15. Mayo de 1953, titulado "Por qué estás. Más cerca del secreto de la vida". La noticia llegó a los lectores de The New York Times al día siguiente; Victor K. McElheny, al investigar su biografía de Watson, Watson y DNA: Making a Scientific Revolution , encontró un recorte de un artículo de seis párrafos del New York Times escrito en Londres y fechado el 16 de mayo de 1953 con el título "Forma de 'Unidad de vida 'en la celda se escanea ". El artículo se publicó en una edición anterior y luego se retiró para dejar espacio a las noticias consideradas más importantes. (The New York Times publicó posteriormente un artículo más extenso el 12 de junio de 1953). El periódico universitario Varsity de la Universidad de Cambridge también publicó su propio artículo breve sobre el descubrimiento el sábado 30 de mayo de 1953. El anuncio original de Bragg en una conferencia de Solvay sobre proteínas en Bélgica el 8 de abril de 1953 no fue reportado por la prensa.

Después de 1953

Después de la serie inicial de publicaciones de 1953 sobre la estructura de doble hélice del ADN, Wilkins continuó la investigación como líder de un equipo que realizó una variedad de experimentos meticulosos para establecer el modelo helicoidal como válido entre diferentes especies biológicas, así como en sistemas vivos, para Establecer la universalidad de la estructura de doble hélice. Se convirtió en subdirector de la Unidad de Biofísica de MRC en King's en 1955, y sucedió a Randall como director de la unidad de 1970 a 1972.

Premios y honores

Una placa conmemorativa de Maurice Wilkins y su descubrimiento, debajo del monumento, Pongaroa, Nueva Zelanda

Wilkins fue elegido miembro de la Royal Society (FRS) en 1959 y miembro de EMBO en 1964.

En 1960 fue galardonado con el American Public Health Association 's Premio Albert Lasker , y en 1962 fue nombrado Comandante de la Orden del Imperio Británico. También en 1962 compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina con Watson y Crick por el descubrimiento de la estructura del ADN.

De 1969 a 1991, Wilkins fue el presidente fundador de la Sociedad Británica de Responsabilidad Social en la Ciencia .

En 2000, King's College London abrió el edificio Franklin-Wilkins en honor al trabajo del Dr. Franklin y el profesor Wilkins en la universidad.

El texto de la escultura de ADN (donada por James Watson) fuera de Thirkill Court de Clare College , Cambridge, Inglaterra es

a) en la base:

i) "Estas hebras se deshacen durante la reproducción celular. Los genes están codificados en la secuencia de bases".
ii) "El modelo de doble hélice fue apoyado por el trabajo de Rosalind Franklin y Maurice Wilkins".

b) en las hélices:

i) "La estructura del ADN fue descubierta en 1953 por Francis Crick y James Watson mientras Watson vivía aquí en Clare".
ii) "La molécula de ADN tiene dos hebras helicoidales que están unidas por pares de bases adenina - timina o guanina - citosina".

Lanzado en 2002 como Centro de Biodescubrimiento Molecular en la Universidad de Auckland , en 2006 pasó a llamarse Centro Maurice Wilkins.

Vida personal

Wilkins se casó dos veces. Su primera esposa, Ruth, era una estudiante de arte a quien conoció mientras estaba en Berkeley. Su matrimonio terminó en divorcio y Ruth dio a luz a su hijo de Wilkins después de su divorcio. Wilkins se casó con su segunda esposa Patricia Ann Chidgey en 1959. Tuvieron cuatro hijos, Sarah, George, Emily y William. Su viuda Patricia y los hijos de su matrimonio le sobrevivieron.

En los años previos a la Segunda Guerra Mundial, fue un activista contra la guerra y se unió al Grupo de Científicos contra la Guerra de Cambridge . Se unió al Partido Comunista , hasta la invasión de Polonia por el ejército soviético en septiembre de 1939. Documentos del servicio de seguridad del Reino Unido anteriormente clasificados revelan que Wilkins fue sospechoso de filtrar secretos atómicos. Los archivos, publicados en agosto de 2010, indican que la vigilancia de Wilkins terminó en 1953. "Después de la guerra, me pregunté qué haría, ya que estaba muy disgustado con el lanzamiento de dos bombas sobre centros civiles en Japón", dijo a la radio británica Encounter. programa en 1999.

Wilkins publicó su autobiografía, El tercer hombre de la doble hélice , en 2003.

Referencias

Libros con Maurice Wilkins

  • James D. Watson, The Annotated and Illustrated Double Helix , editado por Alexander Gann y Jan Witkowski (2012) Simon & Schuster, ISBN  978-1-4767-1549-0 .

enlaces externos