Крик Френсіс Харрі Комптон був одним із двох молекулярних біологів, які розгадали таємницю структури носія генетичної інформації (ДНК), тим самим започаткувавши сучасну молекулярну біологію. Після цього фундаментального відкриття він зробив значний внесок у розуміння генетичного коду та роботи генів, а також у нейробіологію. Розділив Нобелівську премію з медицини 1962 р. з Джеймсом Вотсоном і Морісом Уїлкінсом за з'ясування структури ДНК.

Френсіс Крік: біографія

Старший із двох синів, Френсіс, народився в родині Гаррі Крику та Елізабет Енн Вілкінс 8 червня 1916 року в Нортгемптоні, Англія. Він навчався в місцевій гімназії і вже в ранньому віці захопився експериментами, які часто супроводжувалися хімічними вибухами. У школі він отримав приз за збирання польових квітів. Крім того, він був схиблений на тенісі, але не дуже цікавився іншими іграми та видами спорту. У віці 14 років Френсіс отримав стипендію школи Міллі-Хілл на півночі Лондона. Чотири роки по тому, у 18 років, він вступив до університетського коледжу. До повноліття батьки переїхали з Нортгемптона в Мілл-Хілл, і це дозволило Френсісу під час навчання жити вдома. Він отримав диплом з відзнакою у галузі фізики.

Після бакалаврату Френсіс Крик під керівництвом так Коста Андраде в університетському коледжі займався дослідженнями в'язкості води під тиском і за високих температур. У 1940 р. Френсіс отримав громадянську посаду в Адміралтействі, де працював над проектуванням протикорабельних мін. На початку року Крик одружився з Рут Дорін Додд. Їхній син Майкл народився під час повітряного нальоту на Лондон 25 листопада 1940 року. До кінця війни Френсіс був приписаний до наукової розвідки у штаб-квартирі британського Адміралтейства в Уайтхоллі, де займався розробкою зброї.

На межі живого та неживого

Розуміючи, що йому буде потрібне додаткове навчання, щоб задовольнити своє бажання зайнятися фундаментальними дослідженнями, Крик вирішив працювати над науковим ступенем. За його словами, він був зачарований двома областями біології – кордоном між живим та неживим та діяльністю головного мозку. Крик вибрав першу, незважаючи на те, що мало знав про предмет. Після попередніх досліджень в університетському коледжі в 1947 він зупинився на програмі в лабораторії в Кембриджі під керівництвом Артура Хьюза, що стосувалась роботи над фізичними властивостями цитоплазми культури курячих фібробластів.

Через два роки Крик приєднався до групи Ради з медичних досліджень у Кавендиській лабораторії. До неї увійшли британські академіки Макс Перуц та Джон Кендрю (майбутні Нобелівські лауреати). Френсіс став із ними співпрацювати нібито для вивчення структури білка, але насправді для роботи з Вотсоном над розгадкою будови ДНК.

Подвійна спіраль

У 1947 р. Френсіс Крік розлучився з Дорін і в 1949-му одружився з Оділь Спід, студенткою-художницею, з якою він познайомився, коли вона служила на флоті під час його служби в Адміралтействі. Їхній шлюб збігся з початком його кандидатської роботи з рентгенівської дифрактометрії білків. Це метод вивчення кристалічної будови молекул, що дозволяє визначити елементи їхньої тривимірної структури.

У 1941 році Кавендішською лабораторією керував сер Вільям Лоренс Бреґґ, який був піонером методу рентгенівської дифракції сорок років тому. У 1951 р. до Крику приєднався Джеймс Вотсон, запрошений американець, який навчався в італійського лікаря Сальвадора Едварда Лурії і був членом групи фізиків, які вивчали бактеріальні віруси, відомі як бактеріофаги.

Як і його колеги, Вотсон був зацікавлений у розкритті складу генів і думав, що розгадка структури ДНК є найбільш перспективним рішенням. Неформальне партнерство між Криком і Вотсоном розвивалося завдяки схожим амбіціям і подібним розумовим процесам. Їхній досвід доповнював один одного. До моменту їх першої зустрічі Крик багато знав про рентгенівську дифракцію і структуру білка, а Вотсон був добре обізнаний про бактеріофаги і бактеріальну генетику.

Дані Франклін

Френсіс Крик і були поінформовані про роботу біохіміків Моріса Вілкінса та з Королівського коледжу в Лондоні, які за допомогою рентгенівської дифракції досліджували будову ДНК. Крик, зокрема, закликав лондонську групу будувати моделі, подібні до тих, які робив у США для вирішення проблеми альфа-спіралі білка. Полінг, батько концепції хімічного зв'язку, показав, що протеїни мають тривимірну структуру і не є просто лінійними ланцюжками амінокислот.

Вілкінс і Франклін, діючи незалежно, віддавали перевагу більш усвідомленому експериментальному підходу теоретичному, моделюючого методу Полінга, якого дотримувався Френсіс. Оскільки група у Королівському коледжі не реагувала на їхні пропозиції, Крік та Вотсон присвятили частину дворічного періоду обговоренням та міркуванням. На початку 1953 року вони почали будувати моделі ДНК.

Структура ДНК

Використовуючи дані рентгенівської дифракції Франклін, методом багатьох спроб і помилок вони створили модель молекули дезоксирибонуклеїнової кислоти, яка узгоджувалась з висновками лондонської групи та даними біохіміка Ервіна Чаргафа. У 1950 р. останній продемонстрував, що відносна кількість чотирьох нуклеотидів, які складають ДНК, дотримуються певних правил, одним з яких була відповідність кількості аденіну (А) кількості тиміну (Т) і кількості гуаніну (G) кількості цитозину (C). Такий зв'язок передбачає парність А і Т і G і C, спростовуючи ідею про те, що ДНК - це не більше ніж тетрануклеотид, тобто проста молекула, що складається з чотирьох підстав.

Навесні і влітку 1953 року Вотсон і Крик написали чотири статті про структуру та передбачувані функції дезоксирибонуклеїнової кислоти, перша з яких з'явилася 25 квітня в журналі Nature. Публікації супроводжувалися роботами Уїлкінса, Франклін та їх колег, які представили експериментальні докази моделі. Вотсон виграв жереб і поставив своє прізвище першим, таким чином назавжди пов'язавши фундаментальне наукове досягнення з парою Вотсон-Крік.

Генетичний код

Протягом наступних кількох років Френсіс Крик вивчав взаємозв'язок між ДНК і його співробітництво з Верноном Інграм призвело до демонстрації в 1956 р. відмінності складу гемоглобіну серповидноклітинної анемії від нормального на одну амінокислоту. Дослідження представило докази, що генетичні захворювання можуть бути пов'язані з ставленням ДНК-білок.

Приблизно в цей же час до Крику в лабораторії Кавендіш приєднався генетик і молекулярний біолог з ПАР Сідней Бреннер. Вони почали займатися "проблемою кодування" - визначенням того, як послідовність основ ДНК утворює послідовність амінокислот у білку. Робота була вперше представлена ​​в 1957 під назвою «Про синтез білка». У ній Крик сформулював основний постулат молекулярної біології, згідно з яким інформацію, передану протеїну, повернути вже не можна. Він прогнозував механізм синтезу протеїну шляхом передачі від ДНК до РНК і від РНК до білка.

Інститут Солка

У 1976 році під час відпустки Крику було запропоновано постійну посаду в Інституті біологічних досліджень Солка в Ла-Хойї, штат Каліфорнія. Він погодився і всю частину свого життя працював в Інституті Солка, в тому числі на посаді директора. Тут Крик почав вивчати функціонування мозку, який цікавив його від початку наукової кар'єри. В основному він займався свідомістю та намагався підійти до цієї проблеми через вивчення бачення. Крик опублікував кілька спекулятивних робіт про механізми сновидінь і уваги, але, як він написав у своїй автобіографії, йому ще потрібно було зробити на світ якусь теорію, яка одночасно була б новою і переконливо пояснювала багато експериментальних фактів.

Цікавим епізодом діяльності в Інституті Солка став розвиток його ідеї «спрямованої панспермії». Разом із Леслі Оргелом він опублікував книгу, в якій припустив, що мікроби лунали в космічному просторі, щоб у результаті досягти Землі та засіяти її, і що це було зроблено внаслідок дій «когось». Так Френсіс Крік спростував теорію креаціонізму, продемонструвавши, як можна уявити спекулятивні ідеї.

Нагороди вченого

За свою кар'єру енергійного теоретика сучасної біології Френсіс Крик збирав, покращував та синтезував експериментальні роботи інших та привносив свої незвичайні висновки для вирішення фундаментальних проблем науки. Його екстраординарні зусилля крім Нобелівської премії принесли йому безліч нагород. До них відносяться премія Ласкера, премія Французької академії наук імені Чарльза Майєра та медаль Королівського товариства Коплі. 1991-го його було прийнято до членів Ордену Заслуг.

Крик помер 28 липня 2004 р. у Сан-Дієго у віці 88 років. У 2016 р. на півночі Лондона було збудовано Інститут Френсіса Крику. Будова вартістю 660 млн фунтів стала найбільшим центром біомедичних досліджень у Європі.

Френсіс Гаррі Комптон Крик, перша дитина Гаррі Крику та Енні Елізабет Вілкінс, народився 8 червня 1916-го, у невеликому поселенні неподалік Нортгемптоншира, Англія (Northamptonshire, England). Його дідусь, натураліст-аматор Уолтер Дробрідж Крик (Walter Drawbridge Crick), складав звіти про дослідження місцевої форамініфери і листувався з Чарльзом Дарвіном (Charles Darwin). На честь його діда навіть було названо двох представників класу черевоногих.

У ранньому віці Френсіса зацікавила наука і він активно черпав знання з книг. Батьки водили його до церкви, але ближче до 12 років хлопчик оголосив, що відмовляється від релігійної віри, щоб зайнятися пошуком відповідей на свої питання з наукового погляду. Пізніше він із часткою іронії сказав, що дорослі можуть хоч скільки обговорювати питання християнства, але дітей від цього треба тримати подалі.

У 21 рік Крик отримав ступінь бакалавра в галузі фізики в Університетському коледжі Лондона (University College London). Під час Другої світової він потрапив до Науково-дослідної лабораторії Адміралтейства, де розробляв магнітні та акустичні міни та відіграв важливу роль у створенні нової міни, яка виявилася ефективною проти німецьких тральщиків.

1947-го Крик почав вивчати біологію, приєднавшись до потоку "вчених-мігрантів", які залишають свої дослідження фізики на користь біології. Йому довелося переключитися з "елегантності та глибинної простоти" фізики на "складні хімічні процеси, що розвивалися внаслідок природного відбору протягом мільярдів років". Наголошуючи на серйозності переходу з однієї області в іншу, Крик заявив, що "практично народився заново".

Більшу частину часу з двох наступних років роботи Френсіс приділяв вивченню фізичних властивостей цитоплазми в кембриджській Стрейнджуейській лабораторії (Strangeways Laboratory), очолюваної Онор Бріджіт Фелл (Honor Bridget Fell), поки не розпочав співпрацю з Максом Перундером (Max Perunder) ) у Кавендиській лабораторії. Наприкінці 1951-го Крик спрацював із Джеймсом Вотсоном, з яким у 1953-му опублікував спільно розроблену модель для спіральної структури ДНК.

До відкриття структури дезоксирибонуклеїнової кислоти також було підключено Моріс Уілкінс. Він показав Френсісу та Джеймсу рентгенівський знімок молекули ДНК, який зробила його співробітниця Розалінд Франклін (Rosalind Franklin), і після цього вченим вдалося пояснити механізми копіювання ДНК. У молекулярній біології Крик ввів термін "Центральна догма", що узагальнює правило реалізації генетичної інформації (ДНК → РНК → білок).

Решту своєї кар'єри Крик обіймав посаду професора Інституту біологічних досліджень Дж. Солка в Ла-Хойя, штат Каліфорнія (La Jolla, California). Його функції обмежувалися лише науково-дослідною роботою. Пізніші дослідження Френсіса були зосереджені на теоретичній нейробіології і пов'язані з його бажанням просувати вивчення людської свідомості.

Френсіс був двічі одружений. У нього було троє дітей та шестеро онуків. Він помер від раку товстої кишки, це сталося 28 липня 2004-го.

Найкращі дні

, Фізіолог , Медик

Френсіс Харрі Комптон Крик - англійський фахівець у галузі молекулярної біології та генетик. Нобелівська премія з фізіології та медицини (1962 рік, спільно з Джеймсом Дьюї Вотсоном і Морісом Уїлкінсоном).

Френк Крик народився 8 червня 1916, Нортхепмтон, Великобританія, в сім'ї успішного взуттєвого фабриканта. Після того як сім'я перебралася до Лондона, навчався у школі Мілл-Хілл, де виявились його здібності до фізики, хімії та математики. У 1937 році після закінчення університетського Оксфордського коледжу Крик отримав ступінь бакалавра з природничих наук, захистивши дипломну роботу - в'язкість води при високих температурах.

Щоразу, коли я пишу роботу про походження життя, я вирішую, що ніколи не писатиму ще одну...

Крик Френсіс Харрі Комптон

У 1939 році, вже під час Другої світової війни, Френк Крик почав працювати в науково-дослідній лабораторії Військово-морського міністерства, займаючись глибоководними мінами. Після закінчення війни, продовжуючи роботу в цьому відомстві, познайомився з книгою видатного австрійського вченого Ервіна Шредінгера «Що таке життя? Фізичні аспекти живої клітини »(1944), в якій просторово-часові події, що відбуваються в живому організмі, пояснювалися з позиції фізики та хімії. Ідеї, викладені у книзі, настільки вплинули на Крику, що він, маючи намір зайнятися фізикою частинок, перейшов на біологію.

Отримавши стипендію Ради з медичних досліджень, Крик у 1947 році почав працювати у Стренджвейській лабораторії в Кембриджі, де він вивчав біологію, органічну хімію та методи рентгенівської дифракції, що використовуються для визначення просторової структури молекул. Його пізнання в біології значно розширилися після переходу в 1949 до знаменитої Кавендиської лабораторії в Кембриджі – одного із світових центрів молекулярної біології, де під керівництвом видного біохіміка Макса Фердинанда Перуца Френсіс Крик досліджував молекулярну структуру білків. Він намагався знайти хімічну основу генетики, яка, як він припускав, могла бути закладена в дезоксирибонуклеїновій кислоті (ДНК).

Процес наукового дослідження глибоко інтимний: іноді ми не знаємо, що ми робимо.

Крик Френсіс Харрі Комптон

У цей період одночасно з Криком у тій області працювали й інші вчені. У 1950 американський біолог Ервін Чаргафф з Колумбійського університету дійшов висновку, що ДНК включає рівні кількості чотирьох азотистих основ - аденіну, тиміну, гуаніну та цитозину. Англійські колеги Крику М. Вілкінс та Р. Франклін з Кінгс-коледжу Лондонського університету провели рентгенівські дифракційні дослідження молекул ДНК.

У 1951 році Ф. Крик розпочав спільні дослідження з молодим американським біологом Дж. Вотсоном у Кавендіській лабораторії. Грунтуючись на ранніх дослідженнях Чаргаффа, Вілкінса і Франклін, Крик і Вотсон, розробляючи протягом двох років просторову структуру молекули ДНК, сконструювали її модель із кульок, шматків дроту та картону. Відповідно до їхньої моделі ДНК

У нуклеотидній послідовності ДНК записана (кодована) генетична інформація про всі ознаки виду та особливості особини (індивідуума) - її генотип. ДНК регулює біосинтез компонентів клітин та тканин, визначає діяльність організму протягом усього його життя. являє собою подвійну спіраль, що складається з двох ланцюгів моносахариду і фосфату, з'єднаних парами основ усередині спіралі, причому аденін з'єднується з тиміном, а гуанін - з цитозином, а основи один з одним водневими зв'язками. Модель Вотсона-Кріка дозволила іншим дослідникам чітко уявити процес синтезу ДНК. Два ланцюги молекули поділяються в місцях водневих зв'язків на кшталт відкриття застібки-блискавки, після чого на кожній половині колишньої молекули ДНК відбувається синтез нової. Послідовність основ діє як матриця або зразок для нової молекули.

У 1953 році створення моделі ДНК було ними завершено, і Френсіс Крик був удостоєний ступеня доктора філософії в Кембриджі, захистивши дисертацію, присвячену рентгенівському дифракційному аналізу структури білка. 1954 року він займався розшифровкою генетичного коду. Будучи спочатку теоретиком, Крик почав разом із С. Бреннером вивчення генетичних мутацій у бактеріофагах - вірусах, які інфікують бактеріальні клітини.

Я можу назвати три сфери науки, в яких спостерігався дуже швидкий прогрес. Насамперед, це молекулярна біологія та геологія, які набули вибухоподібного розвитку за останні 15–20 років. Третя область - астрономія, у якій найважливішою подією було створення радіотелескопів. Саме з їх допомогою вдалося відкрити багато непередбачених і важливих явищ у Всесвіті, таких, як пульсари, квазари і «чорні дірки».

Крик Френсіс Харрі Комптон

До 1961 року було відкрито три типи рибонуклеїнової кислоти (РНК): інформаційна, рибосомальна та транспортна. Крик та його колеги запропонували спосіб зчитування генетичного коду. Відповідно до теорії Крику інформаційна РНК отримує генетичну інформацію з ДНК в ядрі клітини і переносить її до рибосом - місць синтезу білків в цитоплазмі клітини. Транспортна РНК переносить у рибосоми амінокислоти. Інформаційна та рибосомна РНК, взаємодіючи один з одним, забезпечують з'єднання амінокислот для утворення молекул білка у правильній послідовності. Генетичний код складають триплети азотистих основ ДНК та РНК для кожної з 20 амінокислот. Гени складаються з численних основних триплетів, які Крік назвав кодонами, вони однакові у різних видів.

У 1962 році Крик, Вілкінс і Вотсон були удостоєні Нобелівської премії «за відкриття молекулярної структури нуклеїнових кислот і їх значення для передачі інформації в живих системах». У рік отримання Нобелівської премії Крік став завідувачем біологічної лабораторії Кембриджського університету та іноземним членом Ради Солковського інституту у Сан-Дієго (штат Каліфорнія). У 1977 році, перебравшись до Сан-Дієго, Френсіс Крикзвернувся до дослідження в галузі нейробіології, зокрема, механізмів зору та сновидінь.

У своїй книзі «Життя як воно є: його походження та природа» (1981) вчений відзначав дивовижну схожість усіх форм життя. Посилаючись на відкриття молекулярної біології, палеонтології та космології, він припустив, що життя на Землі могло походити від мікроорганізмів, які були розсіяні по всьому простору з іншої планети. Цю теорію він та його колега Л. Оргел назвали «безпосередньою панспермією».

Крик Френк прожив довге життя, він помер 30 липня 2004 року, в Сан-Дієго, США, у віці 88 років.

Ще за життя Крик був удостоєний численних премій і нагород (премії Ш. Л. Майєра Французької академії наук, 1961; наукової премії Американського дослідницького товариства, 1962; Королівської медалі, 1972; медалі Джона Сінглтона Коплі Королівського товариства, 1976).

Френсіс Крик - цитати

Щоразу, коли я пишу роботу про походження життя, я вирішую, що ніколи не писатиму ще одну...

Процес наукового дослідження глибоко інтимний: іноді ми не знаємо, що ми робимо.

Я можу назвати три сфери науки, в яких спостерігався дуже швидкий прогрес. Насамперед, це молекулярна біологія та геологія, які набули вибухоподібного розвитку за останні 15–20 років. Третя область - астрономія, у якій найважливішою подією було створення радіотелескопів. Саме з їх допомогою вдалося відкрити багато непередбачених і важливих явищ у Всесвіті, таких, як пульсари, квазари і «чорні дірки».

Англійський фахівець у галузі молекулярної біології Френсіс Харрі Комптон Крик народився в Нортхемптоні і був старшим із двох синів Харрі Комптона Крику, заможного взуттєвого фабриканта, та Анни Елізабет (Вілкінс) Крик. Провівши своє дитинство в Нортхемптон, він відвідував середню класичну школу. Під час економічної кризи, що настала після першої світової війни, комерційні справи сім'ї занепали, і батьки Крику переїхали до Лондона. Будучи студентом школи Мілл-Хілл, Крик виявив великий інтерес до фізики, хімії та математики. У 1934 р. він вступив до Університетського коледжу в Лондоні для вивчення фізики і закінчив його через три роки, отримавши звання бакалавра з природничих наук. Завершуючи освіту в Університетському коледжі, Крик розглядав питання в'язкості води за високих температур; ця робота була перервана в 1939 р. другою світовою війною, що вибухнула.

У воєнні роки Крик займався створенням мін у науково-дослідній лабораторії Військово-Морського міністерства Великобританії. Протягом двох років після закінчення війни він продовжував працювати у цьому міністерстві і саме тоді прочитав відому книгу Ервіна Шредінгера «Що таке життя? Фізичні аспекти живої клітини» («What Is Life? The Physical Aspects of the Living Cell»), що вийшла друком у 1944 р. У книзі Шредінгер запитує: «Як можна просторово-часові події, що відбуваються в живому організмі, пояснити з позиції фізики та хімії?»

Ідеї, викладені у книзі, настільки вплинули на Крик, що він, маючи намір зайнятися фізикою частинок, перейшов на біологію. За підтримки Арчибалда В. Хілла Крик отримав стипендію Ради з медичних досліджень і в 1947 р. почав працювати в Стренджвейській лабораторії в Кембриджі. Тут він вивчав біологію, органічну хімію та методи рентгенівської дифракції, які використовуються для визначення просторової структури молекул. Його знання в біології значно розширилися після переходу в 1949 р. в Кавендиську лабораторію в Кембриджі – один із світових центрів молекулярної біології.

Під керівництвом Макса Перуца Крик досліджував молекулярну структуру білків, у зв'язку з чим він виник інтерес до генетичного коду послідовності амінокислот в білкових молекулах. Близько 20 найважливіших амінокислот є мономерними ланками, з яких побудовані всі білки. Вивчаючи питання, визначене ним як «кордон між живим і неживим», Крик намагався знайти хімічну основу генетики, яка, як він припускав, могла бути закладена в дезоксирибонуклеїновій кислоті (ДНК).

Генетика як наука виникла 1866 р., коли Грегор Мендель сформулював становище, що «елементи», названі пізніше генами, визначають успадкування фізичних властивостей. Через три роки швейцарський біохімік Фрідріх Мішер відкрив нуклеїнову кислоту і показав, що вона міститься в ядрі клітини. На порозі нового століття вчені виявили, що гени розташовуються у хромосомах, структурних елементах клітинного ядра. У першій половині XX ст. біохіміки визначили хімічну природу нуклеїнових кислот, а 40-х гг. дослідники виявили, що гени утворені однією з цих кислот, ДНК. Було доведено, що гени або ДНК керують біосинтезом (або утворенням) клітинних білків, названих ферментами, і таким чином контролюють біохімічні процеси в клітині.

Коли Крик почав працювати над докторською дисертацією в Кембриджі, вже було відомо, що нуклеїнові кислоти складаються з ДНК і РНК (рибонуклеїнової кислоти), кожна з яких утворена молекулами моносахариду групи пентоз (дезоксирибози або рибози), фосфатом і чотирма азотистими. , гуаніном та цитозином (в РНК замість тиміну міститься урацил). У 1950 р. Ервін Чаргафф з Колумбійського університету показав, що ДНК містить рівні кількості цих азотистих основ. Моріс Х.Ф. Вілкінс та його колега Розалінда Франклін з Королівського коледжу Лондонського університету провели рентгенівські дифракційні дослідження молекул ДНК і зробили висновок, що ДНК має форму подвійної спіралі, що нагадує гвинтові сходи.

У 1951 р. двадцятитрирічний американський біолог Джеймс Д. Вотсон запросив Крику на роботу в Кавендіську лабораторію. Згодом вони встановилися тісні творчі контакти. Грунтуючись на ранніх дослідженнях Чаргаффа, Вілкінса і Франклін, Крік і Вотсон мали намір визначити хімічну структуру ДНК. Протягом двох років вони розробили просторову структуру молекули ДНК, сконструювавши її модель із кульок, шматків дроту та картону. Згідно з їхньою моделлю, ДНК є подвійною спіралью, що складається з двох ланцюгів моносахариду і фосфату (дезоксирибозофосфату), з'єднаних парами основ усередині спіралі, причому аденін з'єднується з тиміном, а гуанін – з цитозином, а основи один з одним – водневими зв'язками.

Модель дозволила іншим дослідникам чітко подати реплікацію ДНК. Два ланцюги молекули поділяються в місцях водневих зв'язків на кшталт відкриття застібки-блискавки, після чого на кожній половині колишньої молекули ДНК відбувається синтез нової. Послідовність основ діє як матриця, або зразок для нової молекули.

У 1953 р. Крік і Вотсон завершили створення моделі ДНК. Цього ж року Крик отримав ступінь доктора філософії у Кембриджі, захистивши дисертацію, присвячену рентгенівському дифракційному аналізу структури білка. Протягом наступного року він вивчав структуру білка у Бруклінському політехнічному інституті у Нью-Йорку та читав лекції у різних університетах США. Повернувшись до Кембриджу в 1954 р., він продовжив свої дослідження в Кавендіській лабораторії, сконцентрувавши увагу на розшифровці генетичного коду. Будучи спочатку теоретиком, Крик почав разом із Сіднеєм Бреннером вивчення генетичних мутацій у бактеріофагах (вірусах, що інфікують бактеріальні клітини).

До 1961 р. було відкрито три типи РНК: інформаційна, рибосомальна та транспортна. Крик та його колеги запропонували спосіб зчитування генетичного коду. Відповідно до теорії Крику, інформаційна РНК отримує генетичну інформацію з ДНК в ядрі клітини і переносить її до рибосом (місця синтезу білків) в цитоплазмі клітини. Транспортна РНК переносить у рибосоми амінокислоти.

Інформаційна та рибосомна РНК, взаємодіючи один з одним, забезпечують з'єднання амінокислот для утворення молекул білка у правильній послідовності. Генетичний код складають триплети азотистих основ ДНК та РНК для кожної з 20 амінокислот. Гени складаються з численних основних триплетів, які Крік назвав кодонами; кодони однакові у різних видів.

Крик, Вілкінс і Уотсон розділили Нобелівську премію з фізіології та медицини 1962 р. «за відкриття молекулярної структури нуклеїнових кислот та їх значення для передачі інформації в живих системах». А. В. Енгстрем з Каролінського інституту сказав на церемонії вручення премії: «Відкриття просторової молекулярної структури... ДНК є вкрай важливим, тому що намічає можливості для розуміння в найдрібніших деталях загальних та індивідуальних особливостей всього живого». Енгстрем зазначив, що «розшифрування подвійної спіральної структури дезоксирибонуклеїнової кислоти зі специфічною парною сполукою азотистих основ відкриває фантастичні можливості для розгадування деталей контролю та передачі генетичної інформації».

У рік отримання Нобелівської премії Крік став завідувачем біологічної лабораторії Кембриджського університету та іноземним членом Ради Солковського інституту у Сан-Дієго (штат Каліфорнія). У 1977 р. він переїхав до Сан-Дієго, отримавши запрошення на посаду професора. У Солковському інституті Крик проводив дослідження у галузі нейробіології, зокрема вивчав механізми зору та сновидінь. У 1983 р. спільно з англійським математиком Гремом Мітчісоном він припустив, що сновидіння є побічним ефектом процесу, за допомогою якого людський мозок звільняється від надмірних чи марних асоціацій, накопичених під час неспання. Вчені висунули гіпотезу, що ця форма «зворотного вчення» існує для запобігання навантаженню нервових процесів.

У книзі «Життя як воно є: його походження і природа» («Life Itself: Its Origin and Nature», 1981) Крик відзначив дивовижну схожість усіх форм життя. "За винятком мітохондрій, - писав він, - генетичний код ідентичний у всіх живих об'єктах, вивчених в даний час". Посилаючись на відкриття молекулярної біології, палеонтології та космології, він припустив, що життя на Землі могло походити від мікроорганізмів, які були розсіяні по всьому простору з іншої планети; цю теорію він та його колега Леслі Оргел назвали «безпосередньою панспермією».

У 1940 р. Крик одружився з Рут Дорін Додд; у них народився син. Вони розлучилися в 1947 р., і через два роки Крик одружився з Оділь Спід. Вони мали дві доньки.

Численні нагороди Крику включають премію Шарля Леопольда Майєра Французької академії наук (1961), наукову премію Американського дослідницького товариства (1962), Королівську медаль (1972), медаль Коплі Королівського товариства (1976). Крик – почесний член Лондонського королівського товариства, Королівського товариства Единбурга, Королівської ірландської академії, Американської асоціації сприяння розвитку наук, Американської академії наук та мистецтв та американської Національної академії наук.

Робота з біології

Романової Анастасії

Френк Крик

Джеймс Вотсон

"Відкриття вторинної структури ДНК"

Початок цієї історії можна прийняти за жарт. "А ми щойно відкрили секрет життя!" – сказав один із двох чоловіків, які увійшли до кембриджського голка паб рівно 57 років тому – 28 лютого 1953 року. І ці люди, які працювали в лабораторії неподалік, анітрохи не перебільшували. Одного з них звали Френк Крик, а іншого – Джеймс Вотсон.

Біографія:

Френсіс Крик

У воєнні роки Крик займався створенням мін у науково-дослідній лабораторії Військово-Морського міністерства Великобританії. Протягом двох років після закінчення війни він продовжував працювати у цьому міністерстві і саме тоді прочитав відому книгу Ервіна Шредінгера «Що таке життя? Фізичні аспекти живої клітини», що побачила світ 1944 року. У книзі Шредінгер запитує: «Як можна просторово-часові події, що відбуваються в живому організмі, пояснити з позиції фізики та хімії?»
Ідеї, викладені у книзі, настільки вплинули на Крику, що він, маючи намір зайнятися фізикою частинок, перейшов на біологію. За підтримки Арчибалда В. Вілла Крик отримав стипендію Ради з медичних досліджень і в 1947 почав працювати в Стренджвейській лабораторії в Кембриджі. Тут він вивчав біологію, органічну хімію та методи рентгенівської дифракції, які використовуються для визначення просторової структури молекул.

Джеймс Девей Вотсон

Народився 6 квітня 1928 року в Чикаго (штат Іллінойс) у сім'ї Джеймса Д. Вотсона, бізнесмена, і Джин (Мітчелл) Вотсон і був їхньою єдиною дитиною.

У Чикаго він здобув початкову та середню освіту. Незабаром стало очевидним, що Джеймс надзвичайно обдарована дитина, і її запросили на радіо для участі у програмі «Вікторини для дітей». Лише два роки провчившись у середній школі, Вотсон отримав у 1943 році стипендію для навчання в експериментальному чотирирічному коледжі при університеті Чикаго, де виявив інтерес до вивчення орнітології. Ставши бакалавром природничих наук в Чикагському університеті в 1947 році, він продовжив освіту в Індіанському університеті Блумінгтона.
На цей час Вотсон зацікавився генетикою і почав навчання в Індіані під керівництвом фахівця в цій галузі Германа Дж Меллера та бактеріолога Сальвадора Лурія. Вотсон написав дисертацію про вплив рентгенівських променів на розмноження бактеріофагів (вірусів, що інфікують бактерії) і отримав у 1950 році ступінь доктора філософії. Субсидія Національного дослідницького товариства дозволила йому продовжити дослідження бактеріофагів у Копенгагенському університеті Данії. Там він проводив вивчення біохімічних властивостей ДНК бактеріофага. Проте, як він згадував, експерименти з фагом почали його обтяжувати, йому хотілося дізнатися більше про істинну структуру молекул ДНК, про які так захоплено говорили генетики.

У жовтні 1951року вчений вирушив до Кавендиської лабораторії Кембриджського університету для дослідження просторової структури білків спільно з Джоном К. Кендрю. Там він познайомився з Френсісом Криком, (фізиком, який цікавився біологією), який на той час писав докторську дисертацію.
Згодом вони встановилися тісні творчі контакти. «Це було інтелектуальне кохання з першого погляду, – стверджує один історик науки. Незважаючи на спільність інтересів, поглядів на життя та стиль мислення, Вотсон і Крик нещадно, хоч і чемно, критикували один одного. Їхні ролі в цьому інтелектуальному дуеті були різними. "Френсіс був мозком, а я - почуттям", - каже Вотсон

Починаючи з 1952 року, ґрунтуючись на ранніх дослідженнях Чаргаффа, Вілкінса та Франклін, Крік та Вотсон вирішили спробувати визначити хімічну структуру ДНК.

До п'ятдесятих років було відомо, що ДНК – велика молекула, що складається із з'єднаних між собою лінію нуклеотидів. Також вчені знали, що саме ДНК відповідає за зберігання та передачу у спадок генетичної інформації. Невідомими залишалися просторова структура цієї молекули та механізми, за якими ДНК передається у спадок від клітини до клітини та від організму до організму.

У 1948 році Лайнус Полінг відкрив просторову структуру інших макромолекул – білків. Прикутий нефритом до ліжка Полінг кілька годин складав папір, яким намагався змоделювати конфігурацію білкової молекули, і створив модель структури, названої " альфа-спіраллю " .

За словами Вотсона, після цього відкриття в їх лабораторії була популярна гіпотеза про спіральну будову ДНК. Уотсон і Крік співпрацювали з провідними фахівцями з рентгеноструктурного аналізу, а Крік умів практично безпомилково виявляти ознаки спіралі на знімках, отриманих у такий спосіб.

Полінг теж вважав, що ДНК - спіраль, причому складається з трьох ниток. Однак він не міг пояснити ні природи такої структури, ні механізми самоподвоєння ДНК для передачі дочірнім клітинам.

Відкриття двоспіральної структури відбулося після того, як Моріс Уілкінс таємно показав Уотсону та Крику рентгенівський знімок молекули ДНК, зроблений його співробітницею Розаліндою Франклін. На цьому знімку вони чітко довідалися про ознаки спіралі і попрямували до лабораторії, щоб перевірити все на об'ємній моделі.

У лабораторії з'ясувалося, що майстерня не поставила необхідні для стереомоделі металеві пластини, і Уотсон вирізав із картону чотири види макетів нуклеотидів – гуаніну (G), цитозину (C), тиміну (T) та аденіну (A) – і став розкладати їх на столі . І тут він виявив, що аденін поєднується з тиміном, а гуанін - з цитозином за принципом "ключ-замок". Саме таким чином з'єднуються між собою дві нитки спіралі ДНК, тобто навпроти тиміну з однієї нитки завжди буде аденін з іншої, і ніщо інше.

Протягом наступних восьми місяців Уотсон і Крик узагальнили отримані результати з вже наявними, зробивши повідомлення про структуру ДНК у лютому 1953 року.

Місяцем пізніше вони створили тривимірну модель молекули ДНК, зроблену з кульок, шматочків картону та дроту.
Відповідно до моделі Крика-Уотсона ДНК представляє подвійну спіраль, що складається з двох ланцюгів дезоксирибозофосфату, з'єднаних парами основ аналогічно сходам сходів. За допомогою водневих зв'язків аденін поєднується з тиміном, а гуанін - з цитозином.

Можна поміняти місцями:

а) учасників цієї пари;

б) будь-яку пару в іншу пару, і це призведе до порушення структури, хоча вирішальним чином позначиться її біологічної активності.

Структура ДНК, запропонована Вотсоном і Криком, добре задовольняла головному критерію, виконання якого було необхідне молекули, претендує на роль сховища спадкової інформації. «Остів нашої моделі високою мірою впорядкований, і послідовність пар основ є єдиною властивістю, яка може забезпечити передачу генетичної інформації», – писали вони.
«Наша структура, – писали Вотсон та Крик, – складається, таким чином, з двох ланцюжків, кожен з яких є комплементарним по відношенню до іншого».

Вотсон написав про відкриття своєму шефу Дельбрюку, а той – Нільсу Бору: «Приголомшливі речі відбуваються в біології. Мені здається, Джим Вотсон зробив відкриття, порівнянне з тим, що зробив Резерфорд 1911 року». У 1911 році Резерфорд відкрив атомне ядро.

Таке розташування дозволило пояснити механізми копіювання ДНК: дві нитки спіралі розходяться і до кожної з них добудовується з нуклеотидів точна копія її колишньої "партнерки" по спіралі. За таким же принципом, як із негативу у фотографії друкують позитив.

Хоча Розалінда Франклін і не підтримувала гіпотезу про спіральну будову ДНК, саме її знімки відіграли вирішальну роль у відкритті Вотсона та Крику.

Пізніше запропонована Уотсоном та Криком модель будови ДНК була доведена. А в 1962 р. їхня робота була відзначена Нобелівською премією з фізіології та медицини «за відкриття в галузі молекулярної структури нуклеїнових кислот і за визначення їхньої ролі для передачі інформації в живій матерії». Серед лауреатів не було Розалінди Франклін, яка померла на той час (від раку в 1958 році), оскільки премія не присуджується посмертно.

Йом з Каролінського інституту сказав на церемонії вручення премії: «Відкриття просторової молекулярної структури ДНК є вкрай важливим, тому що намічає можливості для розуміння в найдрібніших деталях загальних та індивідуальних особливостей всього живого». Енгстрем зазначив, що «розшифрування подвійної спіральної структури дезоксирибонуклеїнової кислоти зі специфічною парною сполукою азотистих основ відкриває фантастичні можливості для розгадування деталей контролю та передачі генетичної інформації».

https://pandia.ru/text/78/209/images/image004_142.jpg" width="624" height="631 src=">