Francis Crick: odkritelj dvojne vijačnice DNK in Nobelovec

Življenjepis Francisa Cricka — odkritelja dvojne vijačnice DNK, Nobelovec, ključna odkritja in vpliv na molekularno biologijo. Preberite zgodbo znanstvenika, ki je spremenil biologijo.

Francis Harry Compton Crick OM FRS (8. junij 1916 - 28. julij 2004) je bil britanski fizik, biolog in humanist. Bil je ena osrednjih osebnosti molekularne biologije 20. stoletja in znan po tem, da je skupaj z drugimi razvozl temeljni molekularni nosilec dednosti — deoksiribonukleinsko kislino (DNK).

Je eden od tistih, ki so ugotovili strukturo DNK. Na podlagi rezultatov rentgenske kristalografije, ki jih je pridobila ekipa biofizikov Mauricea Wilkinsa na King's College London, sta Crick in James Watson odkrila, da ima DNK tako imenovano "strukturo dvojne vijačnice".

To pomeni, da je DNK sestavljena iz dveh verig, ki sta naviti druga okoli druge in tvorita spiralo. Informacijo prenaša le ena od verig, vendar je molekula zaradi obeh verig skupaj stabilnejša. DNK je osnova dednosti skoraj vseh današnjih oblik življenja.

Crick, Watson in Wilkins so leta 1962 prejeli Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino. Njihovo delo je spodbudilo ogromno raziskav na področju molekularne in celične biologije, zato so bile kasneje podeljene številne Nobelove nagrade.

Zgodnja izobrazba in prehod v biologijo

Crick je bil izobražen kot fizik, kar mu je dalo močno matematično in konceptualno podlago za reševanje bioloških problemov. Po drugi svetovni vojni se je odločil preusmeriti svoje zanimanje k problemom v biologiji in se pridružil laboratorijem, kjer so se začeli ukvarjati z molekularno strukturo beljakovin in nukleinskih kislin. Sodeloval je z različnimi raziskovalci v Cambridgeu in drugod, kjer so skušali pojasniti, kako molekule prenašajo in izražajo genetske informacije.

Ključni pojmi in znanstveni prispevki

• Odkritje dvojne vijačnice: Razlaga dvojne vijačnice je razložila, kako se genetska informacija lahko kopira in prenaša med celicami.
• Centralni dogma: Crick je uveljavil idejo, da poteka pretok genetske informacije od DNK do RNK in naprej do beljakovin — to je znano kot "centralni dogma" molekularne biologije.
• Kodonski sistem: Crick je bil ključen pri oblikovanju zamisli o tritnih kodonih (tripletih) kot osnovi genetskega kodeksa in pri razumevanju, kako zaporedje nukleotidov določa zaporedje aminokislin v beljakovinah.
• Teorije o evoluciji in molekularni informaciji: Crick je razmišljal tudi o širših vprašanjih, kako se molekularni mehanizmi povezujejo z evolucijo in razvojem organizmov.

Kasnejše delo: nevroznanost in zavest

Po uspehu pri raziskavah DNK je Crick nadaljeval z raziskovanjem osnovne biologije živčevja. V poznejših letih je raziskoval mehanizme zaznavanja, kratkoročnega spomina in biologijo zavesti. Sodeloval je v interdisciplinarnih projektih, ki so povezovali molekularno biologijo, nevroznanost in psihologijo, ter si prizadeval za razumevanje, kako fizični procesi v možganih ustvarjajo doživljanje in zavedanje.

Nagrade, priznanja in oseben pogled

Poleg Nobelove nagrade je Crick prejel številna druga priznanja za svoj znanstveni prispevek. Bil je član FRS (Fellow of the Royal Society) in prejemnik OM (Order of Merit). Bil je odkrit kritik nekaterih verskih razlag sveta ter je v javnih razpravah nastopal kot humanist in zagovornik znanstvenega pristopa k razumevanju narave.

Osebno življenje in smrt

Crick je bil znan tako po izjemni ustvarjalnosti v znanosti kot po neposrednem in razumnem načinu razpravljanja. Umrl je 28. julija 2004 v San Diegu. Njegovo delo in pisanje sta vplivala na številne generacije biologov, fiziologov in nevroznanstvenikov.

Vpliv in dediščina

Odkritje strukture DNK je sprožilo revolucijo v biologiji: omogočilo je razumevanje molekularnih osnov dednosti, razvoj tehnologij za sekvenciranje DNK, gensko inženirstvo ter številne medicinske in biotehnološke aplikacije. Ideje, ki jih je predstavil Crick — od centralnega dogme do razmišljanj o genetskem kodu in zavesti — ostajajo temeljne v sodobni biologiji in nevroznanosti.

Poznejše delo

Molekularna biologija

V sredini in na koncu petdesetih let prejšnjega stoletja je Crick pomagal ugotoviti, kako se sintetizirajo beljakovine. Leta 1958 je Crick naštel vse ključne značilnosti procesa sinteze beljakovin:

• genetske informacije, shranjene v zaporedju molekul DNK.
• molekula sporočilne RNK, ki ribosomom v citoplazmi posreduje navodila za izdelavo enega proteina.
• adaptorske molekule ("lahko vsebujejo nukleotide"), da se kratka zaporedja nukleotidov v sporočilnih molekulah RNK ujemajo s specifičnimi aminokislinami
• ribonukleinsko-proteinski kompleksi, ki katalizirajo sestavljanje aminokislin v beljakovine v skladu s sporočilno RNK

Sčasoma se je izkazalo, da so adaptorske molekule tRNA, katalitični "ribonukleinsko-proteinski kompleksi" pa so postali znani kot ribosomi. Pomemben korak je bilo kasnejše spoznanje (leta 1960), da messenger RNA ni enaka ribosomski RNA.

Naslednje temeljno vprašanje je bila natančna narava genskega zapisa. V svojem članku iz leta 1958 je Crick tako kot drugi domneval, da lahko triplet nukleotidov kodira aminokislino. Crick je uporabil tudi izraz "osrednja dogma", s katerim je povzel zamisel, ki pomeni, da bi bil pretok genetskih informacij med makromolekulami v bistvu enosmeren:

DNK → RNK → beljakovine

Crick je pri svojem razmišljanju o procesih, ki povezujejo gene DNK z beljakovinami, jasno razlikoval med vključenimi materiali, potrebno energijo in pretokom informacij. Crick se je osredotočil na to tretjo komponento (informacijo), ki je postala organizacijsko načelo tistega, kar je postalo znano kot molekularna biologija.

Nevrofiziologija

V zadnjem obdobju svoje kariere je Crick skupaj s Christofom Kochom objavil vrsto člankov o zavesti (1990-2005).

Crick se je odločil, da se bo osredotočil na to, kako možgani v nekaj sto milisekundah po ogledu prizora ustvarijo vizualno zavest. Crickova knjiga Osupljiva hipoteza je predstavila argument, da ima nevroznanost zdaj na voljo orodja, potrebna za začetek znanstvene študije o tem, kako možgani ustvarjajo zavestne izkušnje.

Inštitut Francis Crick

Inštitut Francis Crick je biomedicinski raziskovalni center v Londonu, ki je vreden 660.000.000 funtov. Inštitut Francisa Cricka je partnerstvo med Cancer Research UK, Imperial College London, King's College London, Medical Research Council, University College London (UCL) in Wellcome Trust. Je največji center za biomedicinske raziskave in inovacije v Evropi.

Inštitut je poleg postaje St Pancras na cesti Euston Road. Njegov letni proračun znaša več kot 100 milijonov funtov. Skledasta streha stavbe je razporejena v dve lupini in je opremljena s sončnimi kolektorji. Tretjina stavbe je pod zemljo, da se zmanjša njena vidna masa.

Molekularni model molekule tRNA. Crick je predvideval, da bi lahko bile takšne adaptorske molekule povezave med kodoni in aminokislinami.

Vprašanja in odgovori

V: Kdo je bil Francis Harry Compton Crick?

V: Kaj sta Crick in James Watson odkrila o DNK?

V: Kakšen je bil prispevek skupine biofizikov Mauricea Wilkinsa k odkritju strukture DNK?

V: Kako DNK prenaša informacije?

V: Kakšen je pomen DNK pri dednosti?

V: Ali je Francis Harry Compton Crick prejel Nobelovo nagrado?

V: Kakšen vpliv je imelo odkritje strukture DNK na raziskave v biologiji?

Išči po črki