Maurice wilkins

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 la difracción de rayos X, y al desarrollo de Radar. Es conocido por su trabajo en el King's College de Londres sobre la estructura del ADN.

Wilkins' el trabajo sobre el ADN se divide en dos fases distintas. La primera 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 una clara 'forma B'. "X" imágenes en forma de esperma de calamar, imágenes que envió a James Watson y Francis Crick, lo que provocó que Watson escribiera "Wilkins... ha obtenido fotografías de difracción de rayos X extremadamente excelentes" [de ADN].

En 1953, Wilkins' El coordinador del grupo, Sir John Randall, instruyó a Raymond Gosling para que entregara a Wilkins una imagen de alta calidad de "B" forma de ADN (Foto 51), que Gosling había hecho en 1952, después de lo cual su supervisora Rosalind Franklin "dejó de lado" 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 del ADN, "movilizó" Watson y Crick para reiniciar la construcción de modelos. Con información adicional de los informes de investigación de Wilkins y Franklin, obtenida 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 recibieron 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 la materia viva".

Vida temprana 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 hermana mayor fue la traductora y poeta Eithne Wilkins. Su familia había venido de Dublín, donde sus abuelos paterno y materno eran, respectivamente, director de la escuela secundaria de Dublín y jefe de policía. Los Wilkins 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 el Tripos de Ciencias Naturales, especializándose en Física, y recibió una Licenciatura en Artes en 1938. Mark Oliphant, quien fue uno de los miembros de Wilkins' instructores en St. John's, había sido designado para la Cátedra de Física en la Universidad de Birmingham, y había nombrado a John Randall para 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 posteriores a la guerra: 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 1944–45.

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 en la Universidad de St Andrews. Randall estaba negociando con el Consejo de Investigación Médica (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 la financiación 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" fue explorar el uso de muchas técnicas en paralelo, para encontrar cuáles parecían prometedoras y luego centrarse en ellas. Wilkins, como el científico con la experiencia más diversa en física y director adjunto 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 de 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 mudarse durante los primeros meses de 1952. Los laboratorios fueron inaugurados formalmente por Lord Cherwell el 27 de junio. Wilkins' El artículo de Nature describió ambos departamentos, de acuerdo con su papel de liderazgo y prestigio dentro de la universidad en general.

ADN: fase uno

En King's College, Wilkins se dedicó, entre otras cosas, al trabajo de difracción de rayos X en el esperma de carnero y el ADN que el científico suizo Rudolf Signer había obtenido del timo de ternera. 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 concentrada de ADN que contenía conjuntos de ADN altamente ordenados adecuados 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 de ADN que mostraron 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 discretos de difracción... que emergían en la película en la placa de revelado fue un verdadero momento eureka... nos dimos cuenta de que si el ADN era el material genético, entonces ¡Acababa de demostrar que los genes podían 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, que se mostró en una reunión en Nápoles un año después, lo que encendió a James Watson& El interés de #39 por el ADN hizo que escribiera 'de repente estaba entusiasmado con la química... Empecé a preguntarme si sería posible que me uniera a Wilkins para trabajar con el ADN'. En ese momento, Wilkins también le presentó a Francis Crick la importancia del ADN. Crick le aconsejó que trabajara con las proteínas diciéndole a Wilkins 'lo que debes hacer es encontrarte una buena proteína'. Wilkins sabía que los experimentos adecuados con los hilos de ADN purificado requerirían un mejor equipo de rayos X. Wilkins ordenó un nuevo tubo de rayos X y una nueva microcámara. También le sugirió a Randall que Rosalind Franklin, que pronto será nombrada, debería ser reasignada del trabajo sobre soluciones de proteínas para unirse al esfuerzo de ADN.

Para el verano de 1950, Randall había conseguido una beca de investigación de tres años que financiaría a Rosalind Franklin en su laboratorio. Franklin se retrasó 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 hacer estudios de rayos X de las fibras de ADN hechas a partir de las muestras de Signer. de ADN

ADN Fase dos 1951–52

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 hecho ningún trabajo sobre el ADN en el laboratorio durante varios meses; el nuevo tubo de rayos X estaba sin usar, 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 volvió al laboratorio esperando, por otro lado, que Franklin fuera su colaborador y que trabajaran juntos en el proyecto de ADN que él había iniciado. La confusión sobre Franklin's y Wilkins' roles en relación con el esfuerzo del ADN (que más tarde 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 [en 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 deseábamos detener nuestro trabajo sobre el ADN, sin consultarnos". Después de que Raymond [Gosling] y yo obtuviéramos un patrón de rayos X claro y cristalino, estaba muy ansioso por continuar ese trabajo... Tratando de entender 'qué sucedió realmente' cuando un científico muy admirable [Randall] se modela a sí mismo como Napoleón no es fácil... [pero la carta] fue muy dañina para ella y para mí".

Para 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 habló de sus resultados. Esta información de Wilkins, junto con información adicional obtenida por Watson cuando escuchó a Franklin hablar sobre su investigación durante una reunión de investigación del 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 les dijo a Watson y Crick que estaba mal. Franklin basó esto en dos observaciones. En primer lugar, los experimentos de J.M. Gulland demostraron que los grupos CO- y NH₂ 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 fueron separando progresivamente mediante la adición de agua, lo que llevó a la formación de un gel y luego de una solución. Franklin creía que la explicación más sencilla de esto era que la parte hidrofílica de la molécula estaba en el exterior. Crick intentó que Wilkins continuara con los esfuerzos adicionales de modelado molecular, pero Wilkins no adoptó este enfoque.

A principios de 1952, Wilkins inició 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] claramente ofrecía una fuerte evidencia de una estructura helicoidal para ADN... los patrones nítidos de los espermatozoides fueron muy inspiradores y tenían un interés especial en que los espermatozoides eran objetos vivos reales 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 demostraron que podían.

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 el Birkbeck College, también en Londres. Franklin permaneció en el 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 habían cometido Watson y Crick un año antes. Algunos de los que trabajaban en el ADN en el Reino Unido temían que Pauling resolviera rápidamente la estructura del ADN una vez que reconociera su error y pusiera los esqueletos 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 de la forma A del ADN menos hidratado, mientras que Wilkins trató de trabajar en la forma B hidratada. Wilkins estaba discapacitado porque Franklin tenía todo el ADN bueno. Wilkins obtuvo nuevas muestras de ADN, pero no eran tan buenas como la muestra original que había obtenido en 1950 y que Franklin continuó 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 hacían 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 de 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. Con el conocimiento de que Pauling estaba trabajando en el ADN y había enviado 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 estructura de doble hélice de ADN propuesta en un artículo en la revista Nature en abril de 1953. En este artículo, Watson y Crick reconocieron que habían sido "estimulados por... resultados e ideas no publicados" 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 Naturaleza.

Sir Lawrence Bragg, director del Laboratorio Cavendish, donde trabajaban Watson y Crick, dio una charla en la Facultad de Medicina del Hospital Guy's 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 de mayo de 1953, titulado "Por qué eres tú. El secreto más cercano 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 and DNA: Making a Scientific Revolution, encontró un recorte de un artículo de seis párrafos del New York Times escrito desde Londres. y fechado el 16 de mayo de 1953 con el titular "Forma de 'Unidad de vida' en la celda es escaneada." El artículo se publicó en una primera edición y luego se eliminó para dejar espacio para las noticias consideradas más importantes. (El New York Times posteriormente publicó un artículo más extenso el 12 de junio de 1953). El periódico de pregrado de la Universidad de Cambridge Varsity también publicó su propio artículo breve sobre el descubrimiento el sábado 30 de mayo de 1953. El anuncio original de Bragg en una conferencia Solvay sobre proteínas en Bélgica el 8 de abril de 1953 no fue publicado 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 investigando como líder de un equipo que realizó una variedad de experimentos meticulosos para establecer que el modelo helicoidal es válido entre diferentes especies biológicas, así como en seres vivos. sistemas, 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 distinciones

Una placa que conmemora a Maurice Wilkins y su descubrimiento, bajo el monumento, Pongaroa, Nueva Zelanda

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

En 1960 recibió el premio Albert Lasker de la Asociación Estadounidense de Salud Pública 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 para la Responsabilidad Social en la Ciencia.

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

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

a) en la base:

i) "Estos hilos se desentrañan durante la reproducción celular. Los genes están codificados en la secuencia de bases."

ii) "El modelo de doble helix fue apoyado por la obra 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 que Watson vivía aquí en Clare."

ii) "La molécula de ADN tiene dos hilos helicoidales que están vinculados por los pares base Adenine – Thymine o Guanine – Cytosine."

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

Vida privada

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 con 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. Le sobrevivieron su viuda Patricia y los hijos de su matrimonio.

En los años previos a la Segunda Guerra Mundial, fue un activista contra la guerra y se unió al Grupo contra la guerra de científicos de Cambridge. Se unió al Partido Comunista, hasta la invasión de Polonia por el ejército soviético en septiembre de 1939. Los documentos del servicio de seguridad del Reino Unido anteriormente clasificados revelan que Wilkins estaba bajo sospecha 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 preguntaba qué haría, ya que estaba muy disgustado con el lanzamiento de dos bombas sobre centros civiles en Japón".; le dijo al programa de radio británico Encounter en 1999.

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

Libros protagonizados por Maurice Wilkins