Crick Francis Harry Compton là một trong hai nhà sinh học phân tử đã làm sáng tỏ bí ẩn về cấu trúc của chất mang thông tin di truyền axit deoxyribonucleic (DNA), từ đó đặt nền móng cho sinh học phân tử hiện đại. Sau khám phá cơ bản này, ông đã có những đóng góp đáng kể vào sự hiểu biết về mã di truyền và cách thức hoạt động của gen, cũng như đối với khoa học thần kinh. Chia sẻ giải Nobel Y học năm 1962 với James Watson và Maurice Wilkins vì đã làm sáng tỏ cấu trúc của DNA.
Francis Crick: tiểu sử
Con trai lớn của hai người con trai, Francis, được sinh ra bởi Harry Crick và Elizabeth Ann Wilkins vào ngày 8 tháng 6 năm 1916 tại Northampton, Anh Quốc. Anh ta học tại phòng tập thể dục địa phương và ngay từ khi còn nhỏ đã bắt đầu quan tâm đến các thí nghiệm, thường kèm theo các vụ nổ hóa học. Ở trường, anh nhận được giải thưởng vì hái hoa dại. Ngoài ra, anh còn bị ám ảnh bởi quần vợt, nhưng không có nhiều hứng thú với các trò chơi và môn thể thao khác. Năm 14 tuổi, Francis nhận được học bổng của trường Mill Hill ở bắc London. Bốn năm sau, ở tuổi 18, anh vào Đại học Cao đẳng. Khi anh ta đến tuổi trưởng thành, cha mẹ của anh tachuyển từ Northampton đến Mill Hill, và điều này cho phép Francis sống ở nhà trong thời gian học. Anh ấy tốt nghiệp xuất sắc ngành vật lý.
Sau khi tốt nghiệp cử nhân, Francis Crick, dưới sự giám sát của da Costa Andrade, đã nghiên cứu độ nhớt của nước dưới áp suất và ở nhiệt độ cao tại Đại học Cao đẳng. Năm 1940, Francis nhận một vị trí dân sự trong Bộ Hải quân, nơi ông làm việc về thiết kế các loại mìn chống hạm. Đầu năm, Crick kết hôn với Ruth Doreen Dodd. Con trai Michael của họ được sinh ra trong một cuộc không kích vào London vào ngày 25 tháng 11 năm 1940. Khi chiến tranh kết thúc, Francis được bổ nhiệm làm tình báo khoa học tại trụ sở Bộ Hải quân Anh ở Whitehall, nơi ông tham gia vào việc phát triển vũ khí.
Trên bờ vực của sự sống và sự không sống
Nhận thấy rằng anh ấy sẽ cần được đào tạo thêm để thỏa mãn mong muốn nghiên cứu cơ bản, Crick quyết định làm bằng Tiến sĩ của mình. Theo ông, ông bị cuốn hút bởi hai lĩnh vực sinh học - biên giới giữa sinh vật sống và không sống và hoạt động của não bộ. Crick đã chọn cái đầu tiên, mặc dù biết rất ít về chủ đề này. Sau khi nghiên cứu sơ bộ tại Đại học Cao đẳng vào năm 1947, ông quyết định theo học chương trình trong phòng thí nghiệm ở Cambridge dưới sự chỉ đạo của Arthur Hughes để nghiên cứu các đặc tính vật lý của tế bào chất của quá trình nuôi cấy nguyên bào sợi ở gà.
Hai năm sau, Crick gia nhập nhóm Hội đồng Nghiên cứu Y khoa tại Phòng thí nghiệm Cavendish. Nó bao gồm các học giả AnhMax Perutz và John Kendrew (những người đoạt giải Nobel trong tương lai). Francis hợp tác với họ về bề ngoài để nghiên cứu cấu trúc protein, nhưng trên thực tế là hợp tác với Watson để làm sáng tỏ cấu trúc của DNA.
Chuỗi xoắn kép
Năm 1947, Francis Crick ly hôn với Doreen và năm 1949 kết hôn với Odile Speed, một sinh viên nghệ thuật mà anh gặp khi cô còn ở trong Hải quân trong thời gian anh ở Bộ Hải quân. Cuộc hôn nhân của họ trùng hợp với việc ông bắt đầu công việc Tiến sĩ về nhiễu xạ tia X. Đây là một phương pháp nghiên cứu cấu trúc tinh thể của các phân tử, cho phép bạn xác định các phần tử của cấu trúc ba chiều của chúng.
Năm 1941, Phòng thí nghiệm Cavendish do Ngài William Lawrence Bragg đứng đầu, người đã đi tiên phong trong kỹ thuật nhiễu xạ tia X bốn mươi năm trước đó. Năm 1951, Crick được tham gia cùng James Watson, một người Mỹ đến thăm, người từng theo học bác sĩ người Ý Salvador Edward Luria và là thành viên của một nhóm các nhà vật lý nghiên cứu vi rút vi khuẩn được gọi là vi khuẩn.
Giống như các đồng nghiệp của mình, Watson quan tâm đến việc làm sáng tỏ thành phần của gen và cho rằng việc làm sáng tỏ cấu trúc của DNA là giải pháp hứa hẹn nhất. Mối quan hệ hợp tác không chính thức giữa Crick và Watson đã phát triển thông qua những tham vọng tương tự và quá trình suy nghĩ tương tự. Kinh nghiệm của họ bổ sung cho nhau. Vào thời điểm họ gặp nhau lần đầu, Crick đã biết rất nhiều về nhiễu xạ tia X và cấu trúc protein, trong khi Watson rất am hiểu về thực khuẩn và di truyền vi khuẩn.
Dữ liệu Franklin
Francis Crick và James Watsonđã biết đến công trình của các nhà hóa sinh Maurice Wilkins và Rosalind Franklin của Đại học King's College London, những người đã sử dụng nhiễu xạ tia X để khảo sát cấu trúc của DNA. Đặc biệt, Crick đã thúc giục nhóm London xây dựng các mô hình tương tự như mô hình của Linus Pauling ở Mỹ để giải quyết vấn đề chuỗi xoắn alpha protein. Pauling, cha đẻ của khái niệm liên kết hóa học, đã chỉ ra rằng protein có cấu trúc ba chiều và không chỉ là các chuỗi thẳng của axit amin.
Wilkins và Franklin, hành động độc lập, thích một cách tiếp cận thực nghiệm có chủ ý hơn phương pháp lý thuyết, mô hình hóa của Pauling, được theo sau bởi Francis. Vì nhóm ở King's College không phản hồi đề xuất của họ, Crick và Watson đã dành một phần thời gian hai năm để thảo luận và lập luận. Đầu năm 1953, họ bắt đầu xây dựng các mô hình DNA.
cấu trúc DNA
Sử dụng dữ liệu nhiễu xạ tia X của Franklin, qua nhiều thử nghiệm và sai sót, họ đã tạo ra một mô hình phân tử axit deoxyribonucleic phù hợp với phát hiện của nhóm London và dữ liệu của nhà hóa sinh Erwin Chargaff. Năm 1950, nghiên cứu thứ hai đã chứng minh rằng số lượng tương đối của bốn nucleotide tạo nên DNA tuân theo một số quy tắc nhất định, một trong số đó là sự tương ứng giữa lượng adenin (A) với lượng thymine (T) và lượng guanin (G) đến lượng cytosine (C). Mối quan hệ như vậy gợi ý sự kết đôi của A và T và G và C, bác bỏ ý kiến cho rằng DNA không hơn gì một tetranucleotide, tức là một phân tử đơn giản,bao gồm tất cả bốn cơ sở.
Trong mùa xuân và mùa hè năm 1953, Watson và Crick đã viết bốn bài báo về cấu trúc và chức năng giả định của axit deoxyribonucleic, bài đầu tiên xuất hiện ngày 25 tháng 4 trên tạp chí Nature. Các ấn phẩm được đi kèm với công việc của Wilkins, Franklin và các đồng nghiệp của họ, những người đã cung cấp bằng chứng thực nghiệm cho mô hình. Watson đã trúng số và ghi tên mình lên hàng đầu, do đó mãi mãi gắn kết thành tựu khoa học cơ bản với cặp đôi Watson Creek.
Mã di truyền
Trong vài năm tiếp theo, Francis Crick đã nghiên cứu mối quan hệ giữa DNA và mã di truyền. Sự hợp tác của ông với Vernon Ingram đã dẫn đến sự chứng minh vào năm 1956 về sự khác biệt trong thành phần hemoglobin của bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm so với bình thường bởi một axit amin. Nghiên cứu đã cung cấp bằng chứng cho thấy các bệnh di truyền có thể liên quan đến mối quan hệ DNA-protein.
Cùng thời gian đó, nhà di truyền học và sinh học phân tử người Nam Phi Sydney Brenner đã gia nhập Crick tại Phòng thí nghiệm Cavendish. Họ bắt đầu giải quyết "vấn đề mã hóa" - xác định cách thức trình tự của các cơ sở DNA tạo nên trình tự của các axit amin trong một protein. Công trình được trình bày lần đầu tiên vào năm 1957 với tiêu đề "Tổng hợp Protein". Trong đó, Crick đã đưa ra định đề cơ bản của sinh học phân tử, theo đó thông tin được truyền đến một protein không thể được trả lại. Ông đã dự đoán cơ chế tổng hợp protein bằng cách truyền thông tin từ DNA sang RNA và từ RNA sang protein.
ViệnSalk
Năm 1976, khi đang đi nghỉ, Crick được mời làm việc tại Viện Nghiên cứu Sinh học Salk ở La Jolla, California. Ông đồng ý và làm việc tại Viện Salk trong suốt quãng đời còn lại của mình, kể cả với tư cách là giám đốc. Tại đây Crick bắt đầu nghiên cứu về hoạt động của bộ não, điều mà ông quan tâm ngay từ khi bắt đầu sự nghiệp khoa học của mình. Ông chủ yếu quan tâm đến ý thức và cố gắng tiếp cận vấn đề này thông qua việc nghiên cứu thị giác. Crick đã xuất bản một số công trình suy đoán về cơ chế của giấc mơ và sự chú ý, nhưng như ông đã viết trong cuốn tự truyện của mình, ông vẫn chưa đưa ra bất kỳ lý thuyết nào vừa mới mẻ vừa giải thích một cách thuyết phục nhiều sự thật thực nghiệm.
Một hoạt động thú vị tại Viện Salk là sự phát triển của ý tưởng "bệnh panspermia có chỉ đạo" của anh ấy. Cùng với Leslie Orgel, ông đã xuất bản một cuốn sách, trong đó ông gợi ý rằng các vi sinh vật bay lơ lửng trong không gian vũ trụ để cuối cùng đến Trái đất và gieo mầm cho nó, và điều này được thực hiện do hành động của "ai đó". Vì vậy, Francis Crick đã bác bỏ lý thuyết về thuyết sáng tạo bằng cách chứng minh cách các ý tưởng suy đoán có thể được trình bày.
Giải thưởng Nhà khoa học
Trong sự nghiệp của mình với tư cách là một nhà lý thuyết tràn đầy năng lượng của sinh học hiện đại, Francis Crick đã thu thập, cải tiến và tổng hợp các công trình thử nghiệm của những người khác và đưa những phát hiện bất thường của mình thành giải pháp cho các vấn đề cơ bản của khoa học. Những nỗ lực phi thường của ông, ngoài giải Nobel còn mang về cho ông nhiều giải thưởng. Chúng bao gồm phí bảo hiểmLasker, Giải thưởng Charles Mayer của Viện Hàn lâm Khoa học Pháp và Huân chương Copley của Hiệp hội Hoàng gia. Năm 1991, ông được phong tặng Huân chương Công trạng.
Creek qua đời ngày 28 tháng 7 năm 2004 tại San Diego, hưởng thọ 88 tuổi. Năm 2016, Viện Crick Francis được xây dựng ở phía bắc London. Tòa nhà trị giá 660 triệu bảng đã trở thành trung tâm nghiên cứu y sinh lớn nhất ở châu Âu.
