Розалинд Франклин

Во аналите на научната историја на дваесеттиот век, малку фигури предизвикуваат толку длабока мешавина од восхит, почит и морален револт како д-р Розалинд Елси Франклин (Rosalind Elsie Franklin). Во ера кога структурата на самиот живот беше на прагот да биде дешифрирана, Франклин стоеше во центарот на таа суштинска научна револуција. Нејзината работа на рендгенската кристалографија ја обезбеди клучната, физичка потврда за двојно-спиралната структура на деоксирибонуклеинската киселина (ДНК) - молекулата што ги носите сите генетички упатства за градење на живиот свет.

Сепак, нејзиното име со децении остана во сенка на нејзините машки колеги. Додека Џејмс Вотсон, Френсис Крик и Морис Вилкинс го славеа освојувањето на Нобеловата награда за медицина во 1962 година, Розалинд Франклин веќе четири години беше почината , откако нејзиниот млад живот згасна на триесет и седумгодишна возраст.

Родена на 25 јули 1920 година во Лондон, во влијателно и образовано британско-еврејско семејство, Розалинд уште од најраното детство покажа исклучителна склоност кон егзактните науки, математиката и логиката. Нејзиниот татко, Елис Франклин, кој бил успешен банкар, првично со скепса гледал на намерата на својата ќерка да гради академска кариера во физиката и хемијата - сфера во тоа време речиси исклучиво резервирана за мажи. Но, нејзината неограничена упорност и поддршката од женскиот дел од семејството му овозможија на нејзиниот талент да процвета.

Франклин се запиша на колеџот „Њунхем“ при Универзитетот во Кембриџ во 1938 година, каде ги заврши студиите по природни науки со фокус на физичка хемија. Во тој период, Кембриџ сè уште не им доделуваше целосни универзитетски звања (Full Master of Arts) на жените, што беше само првиот во низата институционални пречки со кои таа ќе се соочи во текот на кариерата.

За време на Втората светска војна, Франклин го стави својот хемиски ум во служба на воените потреби на Велика Британија. Таа работеше за Британското истражувачко здружение за искористување на јагленот. Нејзиното докторско истражување се фокусираше на микропорозната структура на јагленот и графитот. Преку прецизни мерења на густината и апсорпцијата на гасови, Франклин објасни како молекулите на гасот минуваат низ порите на јагленот, овозможувајќи поефикасно искористување на горивото и поквалитетна изработка на заштитни маски за гас. Ова истражување и донесе докторат по физичка хемија од Кембриџ во 1945 година и го постави темелот за нејзиниот подоцнежен прецизен експериментален стил.

По завршувањето на војната, од 1947 до 1950 година, Франклин се пресели во Париз, каде што работеше во Централната државна хемиска лабораторија под раководство на Жак Меринг. Ова беше можеби најсреќниот и најпродуктивниот период во нејзиниот живот. Француската академија не го носеше истиот конзервативен шовинизам што преовладуваше во Британија; мажите и жените научници работеа рамо до рамо.

Во Париз, Франклин стана врвен експерт за рендгенска кристалографија. Оваа техника се заснова на пропуштање на сноп од рендгенски зраци низ кристализирана или подредена материја. Кога зраците ќе се сопнат од електронските облаци на атомите, тие се соодветно распрскуваат (дифрактираат), создавајќи карактеристична шема на точки на фотографска плоча. Преку сложени математички пресметки (Фуриеова трансформација), кристалографот може од тие точки да ја врати оригиналната тридимензионална слика на молекулата.

Франклин го примени овој метод на некристални и делумно подредени материјали (како што се аморфните јаглени), создавајќи математички модели за нивната атомска структура кои и денес се сметаат за класика во науката за материјали.

Во јануари 1951 година, Розалинд Франклин се врати во Лондон за да работи како истражувачки соработник во лабораторијата за биофизика на Медицинскиот истражувачки совет при Кингс Колеџ. Таму и беше доделена задача да ја разјасни структурата на ДНК - молекула чија хемиска заедница знаеше дека е изградена од шеќери (деоксирибоза), фосфатни групи и четири азотни бази (аденин, тимин, гуанин и цитозин), но никој не знаеше како овие градежни блокови се просторно наредени.

Првиот и најважен придонес на Франклин на Кингс Колеџ беше откривањето дека ДНК постои во две различни структурни форми во зависност од нивото на влажност во околината:

1. A-форма (сува ДНК): При ниска влажност (под 75%), ДНК е покомпактна, покарактеристична за кристално пакување.
2. B-форма (хидрирана ДНК): При висока влажност (над 92%), ДНК ги апсорбира молекулите на вода, се издолжува и ја зазема својата природна, биолошки активна конформација.

Претходните истражувачи добиваа заматени и некорисни дифракциони слики токму затоа што несвесно работеа со смеса од A и B формите. Франклин, благодарение на нејзиниот неспоредлив перфекционизам, конструираше специјална комора со контролирана влажност и користеше микроскопски тенки снопови на рендгенски зраци.

Фотографијата 51
Во мај 1952 година, заедно со нејзиниот докторант Рејмонд Гослинг, Франклин ја сними познатата „Photo 51“ - дифракциона слика од B-формата на ДНК по 62 часа непрекината изложеност на X-зраци.

Оваа слика содржеше кристално јасни докази:

• Карактеристичниот знаци со облик на „X“ во центарот на сликата математички го докажуваше хеликалниот (спирален) облик на молекулата.
• Растојанието меѓу слоевите покажуваше дека еден цел пресврт на спиралата изнесува 3.4 нанометри, а растојанието меѓу соседните бази е 0.34 нанометри.

Франклин преку хемиска логика заклучи дека хидрофилните фосфатни и шеќерни групи мора да бидат завртени нанадвор (за да бидат во контакт со водата), додека хидрофобните азотни бази мора да бидат заштитени во внатрешноста на спиралата.

Престојот на Франклин на Кингс Колеџ беше исполнет со тензии. Нејзиниот колега Морис Вилкинс погрешно претпостави дека таа е ангажирана како негов асистент, додека таа настапуваше како независен научник. Некомпатибилноста на нивните карактери, во комбинација со изолацијата што ја чувствуваше како жена во академија каде што машките професори имаа посебни простории за ручек од кои жените беа исклучени, го направи нејзиниот престој неподнослив.

Во почетокот на 1953 година, Франклин реши да го напушти Кингс Колеџ и да се префрли на колеџот „Биркбек“.

Без нејзино знаење и дозвола, Морис Вилкинс му ја покажа Сликата 51 на Џејмс Вотсон, кој го посети Кингс Колеџ. Вотсон подоцна напишал: „Штом ја видов сликата, мојата уста се отвори и мојот пулс почна да забрзува. Шематиката беше зачудувачки поедноставна од онаа на A-формата.“

Покрај сликата, Вотсон и Френсис Крик (кој работеше во Кавендиш лабораторијата во Кембриџ) добија пристап и до неофицијалниот годишен извештај за MRC во кој беа содржани сите квантитативни пресметки на Франклин за димензиите на решетката и просторната симетрија (C2 просторна група). Овие податоци му овозможија на Крик да сфати дека двата синџира на ДНК мора да се движат во антипаралелни насоки.

Во април 1953 година, Вотсон и Крик го објавија својот историски труд во списанието Nature, нудејќи го моделот на двојната спирала. Трудот на Франклин и Гослинг беше објавен во истиот број, но поставен како „трета, придружна статија“, со што се создаде лажен впечаток кај научната јавност дека нејзината работа била само дополнителна потврда за моделот што Вотсон и Крик го смислиле независно.

Заплетканоста околу ДНК не ја дефокусираше Розалинд. Во лабораторијата „Биркбек“, таа ја формираше сопствената истражувачка група и го започна можеби нејзиното најнапредно хемиско дело: истражувањето на структурата на вирусите.

Таа го проучуваше вирусот на тутунскиот мозаик (TMV). Преку рендгенска дифракција, Франклин за првпат во историјата докажа дека РНК материјалот на вирусот не е сокриен во центарот, туку е вплеткан во протеинската обвивка во форма на спирала. Нејзините трудови за вирусите го поставија темелот на модерната структурна вирологија.

Нејзиниот соработник Арон Клуг подоцна сведочеше за нејзината неверојатна работна етика. Додека боледувала од рак на јајниците (кој се претпоставува дека бил директна последица на долгите часови незаштитено работење со X-зраци), Франклин продолжувала да работи во лабораторијата сè до последните денови. Таа почина на 16 април 1958 година, на 37-годишна возраст.

Розалинд мразеше да ја викаат „Рози“. Овој надимак го користеа луѓето зад нејзиниот грб. Кога Џејмс Вотсон ја објави својата бестселер-книга „Двојната спирала“ во 1968 година, тој ја опиша Франклин како агресивна, студена и непресретлива жена, нарекувајќи ја „Рози“ и исмевајќи ги нејзиниот начин на облекување и неподатливост кон машкиот авторитет. Овој приказ предизвика бура од реакции - дури и Френсис Крик и Арон Клуг јавно истапија, истакнувајќи дека описот на Вотсон бил исклучително неправеден, сексистички и изопачен.

Кога беа анализирани нејзините приватни лабораториски бележници по нејзината смрт, беше откриено дека на 17 март 1953 година - неколку недели пред Вотсон и Крик да го објават својот модел - Франклин веќе самостојно заклучила дека B-формата на ДНК има двојна спирална структура, ги пресметала точните димензии и го поставила правилото за хидрофилните фосфати oднадвор. Единственото нешто што ѝ недостасуваше беше специфичниот систем на водородни врски меѓу базите (A-T и G-C), кој Вотсон го сфати преку физички модели од картон.

Во 1982 година, Арон Клуг ја освои Нобеловата награда за хемија за неговата работа на кристалографската електронска микроскопија и структурата на нуклеинско-протеинските комплекси. Во својот Нобелов говор, Клуг експлицитно и оддаде признание на Розалинд Франклин, нагласувајќи дека таа била пионер кој го водел тимот и дека, доколку била жива, несомнено ќе ја делела наградата со него.

Розалинд Франклин не беше трагична жртва која страдаше безгласно; таа беше непоколеблив, прагматичен и исклучително способен научник кој бараше научна вистина без компромиси. Нејзината дисциплина, прецизност и одбивање да спекулира без цврсти експериментални докази беа токму квалитетите што овозможија да се расветли најголемата тајна на биологијата.

Денес, името на Розалинд Франклин е конечно запишано на местото каде што секогаш припаѓаше. По неа се именувани универзитети, марсовскиот ровер на Европската вселенска агенција (Rosalind Franklin rover), институти и бројни награди за физичка хемија и молекуларна биологија. Нејзиниот живот останува траен потсетник дека зад најголемите научни откритија често стои тивката, прецизна и непоколеблива работа на оние кои бараат вистина, а не слава.