Френсіс крик внесок у науку. Вотсон і Крик - біографія. Кар'єра та особисте життя

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 у Нортхемптоні, 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 році 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.

Ідеї, викладені у книзі, настільки вплинули на Крик, що він, маючи намір зайнятися фізикою частинок, переключився на біологію. За підтримки Арчібалда 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, що використовуються для визначення просторової структури молекул. Його знання в біології значно розширилися після переходу в 1949 р. в Кавендішську 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 з'явилася 1866 р., коли Грегор Мендель сформулював становище, що «елементи», названі пізніше генами, визначають успадкування фізичних якостей. 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 знаходяться в хромосомах, структурних елементах ядра клітини. 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 Кавендішську лабораторію. Згодом вони встановилися тісні творчі контакти. Грунтуючись на ранніх дослідженнях Чаргаффа, Вілкінса та Франклін, Крик та Уотсон 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 зразок 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 році, він продовжив свої дослідження в Кавендішській 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 «розшифровка 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 Мітчисоном він припустив, що сновидіння є побічним ефектом процесу, за допомогою якого мозок звільняється від надмірних або марних асоціацій, накопичених під час неспання. Вчені висунули гіпотезу, що ця форма «зворотного вчення» існує для попередження навантаження нервових процесів.

У книзі «Життя як воно є: його походження та 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 походить від мікроорганізмів, які були розсіяні по всьому просторі 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

Френсіс Крик

Джеймс Вотсон

"Відкриття вторинної структури ДНК"

Початок цієї історії можна прийняти за жарт. "А ми щойно відкрили секрет життя!" - Сказав один з двох чоловіків, що увійшли в кембриджський голок паб рівно 57 років тому - 28 лютого 1953 року. І ці люди, які працювали в лабораторії неподалік, анітрохи не перебільшували. Одного з них звали Френсіс Крік, а іншого – Джеймс Вотсон.

Біографія:

Френсіс Крик

У воєнні роки Крик займався створенням мін у науково-дослідній лабораторії Військово-морського міністерства Великої Британії. 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, переключився на біологію. За підтримки Вілла Крик отримав стипендію Ради з медичних досліджень і в 1947 почав працювати в Стренджвейской лабораторії в Кембриджі. Тут він вивчав біологію, органічну хімію та методи рентгенівської дифракції, що використовуються для визначення просторової структури молекул.

Джеймс Девей Вотсон

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, Уотсон 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. Однак, як він пізніше згадував, експерименти з фагом стали його обтяжувати, йому хотілося дізнатися більше про справжню структуру молекул ДНК, про які так захоплено говорили генетики.

У жовтні 1951року вчений вирушив у Кавендишскую лабораторію Кембриджського університету на дослідження просторової структури білків разом із Кендрю. Там він познайомився з Френсісом Криком, (фізиком, який цікавився біологією), який писав тоді 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.

В 1948 році Лайнус Полінг відкрив просторову структуру інших макромолекул – білків. Прикований 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 знаходитись аденін з іншої, і ніщо інше.

Протягом наступних восьми місяців Уотсон і Крик узагальнили отримані результати з уже 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 до 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 необхідно для молекули, яка претендує на роль сховища спадкової інформації. «Остов нашої моделі високою мірою впорядкований, і послідовність пар основ є єдиною властивістю, яка може забезпечити передачу генетичної інформації», – писали вони.
"Наша структура, - писали Вотсон і 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 їх добудовується з нуклеотидів точна копія її колишньої " партнерки " по спіралі. За таким же принципом, як із негативу у фотографії друкують позитив.

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

Пізніше запропонована Уотсон і 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 та за визначення їх ролі для передачі інформації в живій матерії». Серед лауреатів не було Розалінди Франклін (від раку в 1958 році), оскільки премія не присуджується посмертно.

ним 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 «розшифровка 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=">

Відкриття існування дубльованої спіралі ДНК виявилося переломним моментом у біології. Зробили його англієць Френсіс Крік та американець Джеймс Вотсон. У 1962 році вченим було вручено Нобелівську премію.

Їх відносять до найрозумніших людей планети. Крик зробив безліч відкриттів у різних галузях, не обмежуючись генетикою. Вотсон рядом висловлювань заробив собі погану славу, але це більше характеризує його як неординарну особистість.

Дитинство

Френсіс Крик народився 1916 року в Англії в Нортхемптоні. Його батько був успішним бізнесменом і мав взуттєву фабрику. Він ходив до звичайної середньої школи. Після війни доходи у сім'ї значно скоротилися, глава вирішив перевести сім'ю до Лондона. Френсіс закінчив школу Мілл-Хілл, де захоплювався математикою, фізикою та хімією. Пізніше він відучився у Лондонському університетському коледжі та визнаний бакалавром природничих наук.

Тоді на іншому континенті народився його майбутній колега – Джеймс Вотсон. З дитинства він відрізнявся від звичайних дітей, тоді вже Джеймсу пророкували світле майбутнє. Народився він у Чикаго у 1928 році. Батьки оточили його любов'ю та радістю.

Вчитель у першому класі відзначив його розум, що не відповідає віку. Після 3-го класу він взяв участь у інтелектуальній вікторині для дітей на радіо. Вотсон показав чудові здібності. Пізніше його запросять до Чиказького чотирирічного університету, де він захопиться орнітологією. Маючи диплом бакалавра, юнак вирішує продовжити навчання в університеті Блумінгтона в Індіані.

Інтерес до наук

В Індіанському університеті Вотсон займається генетикою і потрапляє в поле зору біолога Сальвадора Лаурія і блискучого генетика Дж. Меллера. Результатом співпраці стала дисертація про вплив рентгенівських променів на бактерії та віруси. Після блискучого захисту Джеймс Вотсон стає доктором наук.

Подальші дослідження бактеріофагів відбуватимуться у далекій Данії – Копенгагенському університеті. Вчений активно працює над упорядкуванням моделі ДНК та вивченням її властивостей. Його колегою є талановитий біохімік Герман Калькар. Проте доленосна зустріч із Френсісом Криком відбудеться в Університеті Кембріджа. Починаючий учений Вотсон, якому лише 23 роки, запросить Френсіса до своєї лабораторії для спільної роботи.

До Другої світової війни Крик вивчав в'язкість води у різних станах. Пізніше йому довелося працювати на Військово-Морське міністерство – розробляє міни. Переломним моментом стане прочитання книги Шредінгера. Ідеї автора підштовхнули Френка до вивчення біології. З 1947 року він працює в лабораторії Кембріджа, вивчаючи рентгенівську дифракцію, органічну хімію та біологію. Його керівником став Макс Перуц, який вивчає структуру білків. У Крику виникає інтерес до визначення хімічної основи генетичного коду.

Розшифровка ДНК

Навесні 1951 року в Неаполі проходив симпозіум, де Джеймс знайомиться з англійськими вченим Морісом Уїлкінсом і дослідницею Розалін Франклін, які також проводять аналіз ДНК. Вони визначили, що будова клітини схожа на гвинтові сходи – має подвійну форму спіралі. Їхні експериментальні дані підштовхнули Уотсона та Крику до подальших досліджень. Вони вирішують визначити склад нуклеїнових кислот та вимагають необхідного фінансування — субсидії від Національного товариства з вивчення дитячого паралічу.

Джеймс Вотсон

У 1953 році вони повідомлять світ про структуру ДНК і представлять готову модель молекули.

Усього за 8 місяців два геніальні вчені узагальнять отримані результати своїх експериментів з даними. Через місяць із кульок та картону буде зроблена тривимірна модель ДНК.

Про відкриття заявив директор лабораторії Кевендіша Лоуренс Бреґґ на бельгійській конференції, яка відбулася 8 квітня. Але важливість відкриття визнали не одразу. Тільки 25 квітня після виходу статті в науковому журналі «Nature» вчені-біологи та інші лауреати оцінили цінність нових знань. Подія віднесли до найбільшого відкриття століття.

У 1962 році англійці Вілкінс і Крик з американцем Вотсоном були номіновані на Нобелівську премію з медицини. На жаль, Розалінда Франклін померла 4 роки тому і не опинилася серед претендентів. З цього приводу був гучний скандал, тому що в моделі використовувалися дані експериментів Франклін, хоча офіційного дозволу вона не давала. Крик і Вотсон щільно співпрацювали з її напарником Вілкінс, а сама Розалінда до кінця життя не дізналася важливість своїх експериментів для медицини.

Вотсону за відкриття звели пам'ятник у Нью-Йорку. Вілкінс і Крик не удостоїлися подібної честі, тому що не мали американського громадянства.

Кар'єра

Після відкриття структури ДНК шляхи Вотсона та Крику розходяться. Джеймс стає старшим співробітником на кафедрі біології в університеті Каліфорнії, а пізніше - професором. 1969 року йому пропонують очолити Лонг-Айлендську лабораторію молекулярної біології. Вчений відмовляється від роботи в Гарварді, де працював із 1956 року. Життя, що залишилося, він присвятить нейробіології, вивченню впливу вірусів і ДНК на рак. Під керівництвом вченого лабораторія вийшла новий рівень якості досліджень, значно збільшилося її фінансування. Gold Spring Harbor стала найкращим світовим центом з вивчення молекулярної біології. З 1988 по 1992 рік Вотсон бере активну участь у ряді проектів з вивчення геному людини.

Крик після світового визнання стає завідувачем біологічної лабораторії у Кембриджі. У 1977 р. він переїжджає в Сан-Дієго, Каліфорнія, для вивчення механізмів сновидінь та зору.

Френсіс Крик

1983 року з математиком Гр. Мітчисоном він припустив: сновидіння – здатність мозку звільнитися від марних та надмірних асоціацій, які були накопичені вдень. Вчені назвали сни профілактикою навантаження нервової системи.

У 1981 році вийшла книга Френсіса Крику «Життя як воно є: його походження та природа», де автор висловлює припущення про походження життя на Землі. За його версією, першими жителями планети стали мікроорганізми з інших космічних об'єктів. Це пояснює схожість генетичного коду всіх живих об'єктів. Помер вчений у 2004 році від онкології. Його кремували, а порох розсіяли над Тихим океаном.

Френсіс Крик

У 2004 році Вотсон стає ректором, але в 2007 році йому довелося піти з цієї посади за висловлювання про генетичний зв'язок походження (раси) та рівень інтелекту. Вчений любить провокаційно та образливо коментувати роботу своїх колег, Франклін не стала винятком. Деякі висловлювання були сприйняті як випади на адресу людей з ожирінням і гомосексуалами.

У 2007 році Вотсон випускає свою автобіографію «Уникайте занудства». У 2008 році виступав у МДУ із публічною лекцією. Вотсона називають першою людиною з повністю розшифрованим геномом. Нині вчений працює над пошуком генів, відповідальних за психічні захворювання.

Крик та Вотсон відкрили нові можливості для розвитку медицини. Переоцінити значущість їхньої наукової діяльності неможливо.

Для нас важлива актуальність та достовірність інформації. Якщо ви знайшли помилку або неточність, будь ласка, повідомте нам. Виділіть помилкута натисніть клавіші Ctrl+Enter .

Англійський фізик (за освітою), лауреат Нобелівської премії з фізіології та медицини за 1962 рік (спільно з Джеймсом Вотсономі Морісом Вілкінсом) з формулюванням: «за відкриття ними молекулярної структури нуклеїнових кислот та її значення у передачі інформації у живій матерії».

Під час Другої світової війни працював у Адміралтействі, де розробляв магнітні та акустичні міни для англійського флоту.

У 1946 році Френсіс Крикпрочитав книгу Ервіна Шредінгера: Що таке життя з погляду фізики? і вирішив залишити дослідження в галузі фізики та зайнятися проблемами біології. Пізніше він написав, що для того, щоб перейти від фізики до біології, потрібно «майже заново народитися».

У 1947 році Френсіс Крикзалишив Адміралтейство, і приблизно одночасно з Лайнусом Полінгомвисунув гіпотезу, що дифракційна картина білків визначалася альфа-спіралями, обгорнутими одна навколо одної.

Френсіс Крік цікавився двома фундаментальними невирішеними проблемами біології:
- Як молекули дозволяють здійснити перехід від неживого до живого?
- Як мозок здійснює мислення?.

У 1951 році Френсіс Крикпознайомився з Джеймсом Вотсономі разом вони у 1953 р. звернулися до аналізу структури ДНК.

«Кар'єру Ф. Крикуне можна назвати швидкою та яскравою. У свої тридцять п'ять він ще неотримав статус PhD (PhD приблизно відповідає званню кандидата наук - Прим. І.Л. Вікентьєва).
Німецькі бомби зруйнували лабораторію в Лондоні, де він мав займатися виміром в'язкості теплої води під тиском.
Крик не дуже засмутився через те, що його кар'єра у фізиці зайшла в глухий кут. Його й раніше манила собі біологія, тому він швидко знайшов собі роботу у Кембриджі, де його темою стало вимірювання в'язкості цитоплазми клітин. Крім того, він займався кристалографією в Кавендіші.
Але у Крику не вистачало ні терпіння, щоб успішно розвивати свої наукові ідеї, ні належної старанності для того, щоб розвивати чужі. Його постійні глузування з оточуючих, зневага до своєї кар'єри разом із самовпевненістю і звичкою давати поради іншим дратували колег по Кавендишу.
Але Крик і сам був не в захваті від наукової спрямованості лабораторії, яка сконцентрувалася виключно на білках. Він був упевнений, що пошук не йде в тому напрямку. Таємниця генів ховається над білках, а ДНК. Спокушений ідеями ВотсонаВін закинув власні дослідження і зосередився на вивченні молекули ДНК.
Так з'явився великий дует двох по-дружньому суперничаючих талантів: молодого амбітного американця, який знає трохи біологію, і яскраво мислячого, але незібраного тридцятип'ятирічного британця, який знається на фізиці.
Поєднання двох протилежностей викликало екзотермічну реакцію.
Вже через кілька місяців, зібравши докупи свої і раніше отримані іншими, але не оброблені дані, двоє вчених підійшли впритул до найбільшого відкриття у всій історії людства - розшифровці структури ДНК. […]
Але помилок не було.
Все виявилося надзвичайно просто: ДНК містить у собі код, записаний уздовж усієї її молекули - елегантно витягнутої подвійної спіралі, яка може бути як завгодно довгою.
Код копіюється завдяки хімічній спорідненості між складовими хімічними сполуками – літерами коду. Комбінації літер є текст прописи молекули білка, записаний поки невідомим кодом. Приголомшливою була простота та витонченість структури ДНК.
Пізніше Річард Докінс (Richard Dawkinsписав: "Що дійсно було революційним в ері молекулярної біології, що настала після відкриття Уотсона і Крику, - це те, що код життя був записаний у цифровій формі, до неймовірного схожої на код комп'ютерної програми".

Метт Рідлі, Геном: автобіографія виду в 23 розділах, М., «Ексмо», 2009, с.69-71.

Проаналізувавши отримані Морісом Вілкінсомдані з розсіювання рентгенівських променів на кристалах ДНК, Френсіс Крикразом з Джеймсом Вотсономпобудував в 1953 модель тривимірної структури цієї молекули, що отримала назву «Модель Вотсона - Крику».

Френсіс Крикнаписав синові в 1953 горду: « Джим Вотсоні я зробили, можливо, найважливіше відкриття... Тепер ми впевнені, що ДНК це код. Так, послідовність підстав («літер») робить один ген несхожим на інший (так само, як відрізняються одна від одної сторінки друкованого тексту). Ти можеш уявити, як Природа робить копії генів: якщо два ланцюги розплести на два окремі ланцюги, Ф кожен ланцюг приєднає ще один ланцюг, то А завжди буде з Т, а Г - з Ц, і ми отримаємо дві копії замість однієї. Іншими словами, ми думаємо, що знайшли основний механізм, за допомогою якого життя виникає з життя... Можеш зрозуміти, як ми схвильовані».

Цитується за Метт Рідлі, Життя - це дискретний код, в Сб: Теорії всього на світі / За ред. Джона Брокмана, М., Біном; "Лабораторія знань", 2016 р., с. 11.

Саме Френсіс Крик 1958 року «… з формулював «центральну догму молекулярної біології», за якою передача спадкової інформації йде лише в одному напрямку, а саме від ДНК до РНК та від РНК до білка .
Сенс її полягає в тому, що генетична інформація, записана в ДНК, реалізується у вигляді білків, але не безпосередньо, а за допомогою спорідненого полімеру - рибонуклеїнової кислоти (РНК), і цей шлях від нуклеїнових кислот до білків необоротний. Отже, ДНК синтезується на ДНК, забезпечуючи власну редуплікацію, тобто. відтворення вихідного генетичного матеріалу у поколіннях. РНК також синтезується на ДНК, у результаті відбувається переписування (транскрипцій) генетичної інформації у форму численних копій РНК. Молекули РНК є матрицями для синтезу білків - генетична інформація транслюється у форму поліпептидних ланцюгів».

Гнатик Є.Н., Людина та її перспективи у світлі антропогенетики: філософський аналіз, М., Вид-во Російського університету дружби народів, 2005 р., с. 71.

«У 1994 році вийшла книга, що викликала широкий резонанс Френсіса Крику«Дивовижна гіпотеза. Науковий пошук душі».
Крик налаштований скептично стосовно філософів та філософії взагалі, вважаючи неплідними їхні абстрактні міркування. Отримавши Нобелівську премію за розшифровку ДНК (разом з Дж. Вотсономі М. Уілкінс), він поставив перед собою таке завдання: розшифрувати природу свідомості на основі конкретних фактів роботи мозку.
За великим рахунком його хвилює не питання «що таке свідомість?», бо як мозок виробляє його.
Він каже: ««Ви», Ваші радості та смутку, Ваші спогади та амбіції, Ваше почуття особистісної тотожності та свободи волі насправді є не більшим, ніж поведінка величезної спільноти нервових клітин та їх взаємодіючих молекул».
Найбільше Крику посідає питання: який характер структур та закономірностей, що забезпечують зв'язок та єдність свідомого акта («the binding problem»)?
Чому одержувані мозком дуже різні стимули виявляються пов'язаними між собою таким чином, що в результаті продукують уніфікований досвід, наприклад образ кота, що йде?
Саме характері зв'язків мозку, вважає він, слід шукати пояснення феномену свідомості.
«Дивовижна гіпотеза», власне, полягає в тому, що ключем до розуміння природи свідомості та її якісних образів, можливо, є синхронізовані спалахи нейронів, що фіксуються в дослідах, в діапазоні від 35 до 40 Герц у мережах, що пов'язують таламус із корою головного мозку.
Природно, як і філософи, і когнітивні вчені засумнівалися, що з коливання нервових волокон, можливо, справді пов'язаних із проявом феноменальних рис досвіду, можна будувати гіпотези про свідомість та її когнітивні процеси мислення».

Юдіна Н.С., Свідомість, фізикалізм, наука, в Сб: Проблема свідомості у філософії та науці / За ред. Д.І. Дубровського, М., "Канон +", 2009, с.93.

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 Моріс Уілкінсом 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 Мілл-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 і 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 у 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 стосувалася роботи над фізичними властивостями цитоплазми культури курячих фібробластів.

Через два роки Крік 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 співпав із 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 Брегг, 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 бактеріофагах 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) та 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 Уотсон і Крик написали чотири статті про структуру і передбачуваних функціях дезоксирибонуклеїнової кислоти, перша з яких з'явилася 25 квітня в журналі Nature. Публікації супроводжувалися роботами Вілкінса, Франклін та їхніх 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 Крік вивчав взаємозв'язок між ДНК і його співпраця 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 Кавенді 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, що залишилася, працював в Інституті Солка, у 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 належить 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 з Леслі Оргелом він опублікував книгу, в якій припустив, що мікроби витали 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 багато 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.