Crick Francis Harry Compton war einer von zwei Molekularbiologen, die das Geheimnis der Struktur des Erbinformationsträgers Desoxyribonukleinsäure (DNA) entschlüsselten und damit den Grundstein für die moderne Molekularbiologie legten. Nach dieser grundlegenden Entdeckung leistete er bedeutende Beiträge zum Verständnis des genetischen Codes und der Funktionsweise von Genen sowie zur Neurowissenschaft. Gemeinsam mit James Watson und Maurice Wilkins erhielt er 1962 den Nobelpreis für Medizin für die Aufklärung der DNA-Struktur.
Francis Crick: Biographie
Der ältere von zwei Söhnen, Francis, wurde am 8. Juni 1916 in Northampton, England, als Sohn von Harry Crick und Elizabeth Ann Wilkins geboren. Er besuchte das örtliche Gymnasium und interessierte sich schon früh für Experimente, oft begleitet von chemischen Explosionen. In der Schule erhielt er einen Preis für das Pflücken von Wildblumen. Außerdem war er vom Tennis besessen, hatte aber kein großes Interesse an anderen Spielen und Sportarten. Im Alter von 14 Jahren erhielt Francis ein Stipendium der Mill Hill School im Norden Londons. Vier Jahre später, mit 18 Jahren, trat er in das University College ein. Als er volljährig wird, seine Elternzog von Northampton nach Mill Hill, was es Francis ermöglichte, während seines Studiums zu Hause zu leben. Er schloss sein Physikstudium mit Auszeichnung ab.
Nach seinem Bachelor-Abschluss studierte Francis Crick unter der Leitung von da Costa Andrade am University College die Viskosität von Wasser unter Druck und bei hohen Temperaturen. 1940 erhielt Francis eine zivile Stelle in der Admiralität, wo er an der Konstruktion von Schiffsminen arbeitete. Anfang des Jahres heiratete Crick Ruth Doreen Dodd. Ihr Sohn Michael wurde am 25. November 1940 während eines Luftangriffs auf London geboren. Am Ende des Krieges wurde Francis dem wissenschaftlichen Geheimdienst im Hauptquartier der britischen Admiralität in Whitehall zugeteilt, wo er sich mit der Entwicklung von Waffen beschäftigte.
An der Grenze zwischen Leben und Nichtleben
Crick erkannte, dass er zusätzliches Training benötigen würde, um seinen Wunsch nach Grundlagenforschung zu befriedigen, und beschloss, an seiner Promotion zu arbeiten. Seiner Meinung nach war er von zwei Bereichen der Biologie fasziniert – der Grenze zwischen lebenden und nicht lebenden Dingen und der Aktivität des Gehirns. Crick entschied sich für Ersteres, obwohl er wenig über das Thema wusste. Nach Vorstudien am University College im Jahr 1947 entschied er sich für ein Programm in einem Labor in Cambridge unter Arthur Hughes, um an den physikalischen Eigenschaften des Zytoplasmas einer Hühnerfibroblastenkultur zu arbeiten.
Zwei Jahre später trat Crick dem Team des Medical Research Council im Cavendish Laboratory bei. Es schließt britische Akademiker einMax Perutz und John Kendrew (zukünftige Nobelpreisträger). Francis hat sich mit ihnen zusammengetan, um angeblich die Proteinstruktur zu untersuchen, aber in Wirklichkeit, um mit Watson zusammenzuarbeiten, um die Struktur der DNA zu enträtseln.
Doppelhelix
1947 ließ sich Francis Crick von Doreen scheiden und heiratete 1949 Odile Speed, eine Kunststudentin, die er kennenlernte, als sie während seiner Zeit in der Admiralität bei der Navy war. Ihre Heirat fiel mit dem Beginn seiner Doktorarbeit in Röntgenbeugung von Proteinen zusammen. Dies ist eine Methode zur Untersuchung der Kristallstruktur von Molekülen, mit der Sie die Elemente ihrer dreidimensionalen Struktur bestimmen können.
1941 wurde das Cavendish Laboratory von Sir William Lawrence Bragg geleitet, der vierzig Jahre zuvor Pionierarbeit bei der Röntgenbeugungstechnik geleistet hatte. 1951 wurde Crick von James Watson begleitet, einem Amerikaner, der bei dem italienischen Arzt Salvador Edward Luria studiert hatte und Mitglied einer Gruppe von Physikern war, die bakterielle Viren untersuchten, die als Bakteriophagen bekannt sind.
Wie seine Kollegen war Watson daran interessiert, die Zusammensetzung von Genen aufzuklären, und hielt die Aufschlüsselung der DNA-Struktur für die vielversprechendste Lösung. Die informelle Partnerschaft zwischen Crick und Watson entwickelte sich durch ähnliche Ambitionen und ähnliche Denkprozesse. Ihre Erfahrungen ergänzten sich. Als sie sich das erste Mal trafen, wusste Crick viel über Röntgenbeugung und Proteinstruktur, während Watson sehr viel über Bakteriophagen und Bakteriengenetik wusste.
Franklin Data
Francis Crick und James Watsonwaren sich der Arbeit der Biochemiker Maurice Wilkins und Rosalind Franklin vom King's College London bewusst, die die Röntgenbeugung zur Untersuchung der DNA-Struktur verwendeten. Insbesondere Crick forderte die Londoner Gruppe auf, ähnliche Modelle wie Linus Pauling in den USA zu bauen, um das Protein-Alpha-Helix-Problem zu lösen. Pauling, der Vater des Konzepts der chemischen Bindung, zeigte, dass Proteine eine dreidimensionale Struktur haben und nicht nur lineare Ketten von Aminosäuren sind.
Wilkins und Franklin, die unabhängig voneinander handelten, zogen einen bewussteren experimentellen Ansatz der theoretischen Modellierungsmethode von Pauling vor, die von Francis befolgt wurde. Da die Gruppe am King's College nicht auf ihre Vorschläge reagierte, widmeten Crick und Watson einen Teil eines Zeitraums von zwei Jahren der Diskussion und Argumentation. Anfang 1953 begannen sie mit dem Bau von DNA-Modellen.
DNA-Struktur
Unter Verwendung von Franklin-Röntgenbeugungsdaten erstellten sie durch viel Versuch und Irrtum ein Modell des Desoxyribonukleinsäuremoleküls, das mit den Ergebnissen der Londoner Gruppe und den Daten des Biochemikers Erwin Chargaff übereinstimmte. Letzterer zeigte 1950, dass die relative Anzahl von vier Nukleotiden, aus denen die DNA besteht, bestimmten Regeln folgt, von denen eine die Übereinstimmung der Menge an Adenin (A) mit der Menge an Thymin (T) und der Menge an Guanin (G) auf die Menge an Cytosin (C). Eine solche Beziehung legt die Paarung von A und T und G und C nahe, was die Vorstellung widerlegt, dass DNA nichts anderes als ein Tetranukleotid ist, d.h. ein einfaches Molekül,bestehend aus allen vier Basen.
Während des Frühlings und Sommers 1953 schrieben Watson und Crick vier Abhandlungen über die Struktur und die mutmaßlichen Funktionen von Desoxyribonukleinsäure, von denen die erste am 25. April in der Zeitschrift Nature erschien. Die Veröffentlichungen wurden von der Arbeit von Wilkins, Franklin und ihren Kollegen begleitet, die experimentelle Beweise für das Modell lieferten. Watson gewann das Los und setzte seinen Namen an die erste Stelle, wodurch die grundlegende wissenschaftliche Errungenschaft für immer mit dem Ehepaar Watson Creek verbunden wurde.
Genetischer Code
In den nächsten Jahren untersuchte Francis Crick die Beziehung zwischen DNA und dem genetischen Code. Seine Zusammenarbeit mit Vernon Ingram führte 1956 zum Nachweis eines Unterschieds in der Hämoglobinzusammensetzung bei Sichelzellenanämie gegenüber dem Normalwert um eine Aminosäure. Die Studie lieferte Hinweise darauf, dass genetische Krankheiten mit der DNA-Protein-Beziehung in Verbindung gebracht werden können.
Etwa zur gleichen Zeit kam die südafrikanische Genetikerin und Molekularbiologin Sydney Brenner zu Crick am Cavendish Laboratory. Sie begannen, sich mit dem „Kodierungsproblem“zu befassen – der Bestimmung, wie die Abfolge von DNA-Basen die Abfolge von Aminosäuren in einem Protein bildet. Die Arbeit wurde erstmals 1957 unter dem Titel „On Protein Synthesis“vorgestellt. Darin formulierte Crick das Grundpostulat der Molekularbiologie, wonach an ein Protein übermittelte Informationen nicht zurückgegeben werden können. Er sagte den Mechanismus der Proteinsynthese voraus, indem er Informationen von der DNA an die RNA und von der RNA an das Protein weitergab.
InstitutSalk
Im Jahr 1976 wurde Crick während seines Urlaubs eine Festanstellung am Salk Institute for Biological Research in La Jolla, Kalifornien, angeboten. Er stimmte zu und arbeitete für den Rest seines Lebens am Salk Institute, unter anderem als Direktor. Hier begann Crick, die Funktionsweise des Gehirns zu studieren, was ihn von Beginn seiner wissenschaftlichen Laufbahn an interessierte. Er befasste sich hauptsächlich mit dem Bewusstsein und versuchte, sich diesem Problem durch das Studium des Sehens zu nähern. Crick veröffentlichte mehrere spekulative Arbeiten über die Mechanismen von Träumen und Aufmerksamkeit, aber wie er in seiner Autobiografie schrieb, hatte er noch keine Theorie entwickelt, die sowohl neu war als auch viele experimentelle Fakten überzeugend erklärte.
Eine interessante Aktivität am Salk-Institut war die Entwicklung seiner Idee der "gerichteten Panspermie". Zusammen mit Leslie Orgel veröffentlichte er ein Buch, in dem er vorschlug, dass Mikroben im Weltraum schwebten, um schließlich die Erde zu erreichen und sie zu besäen, und dass dies als Ergebnis der Handlungen von „jemand“geschah. Also widerlegte Francis Crick die Theorie des Kreationismus, indem er zeigte, wie spekulative Ideen präsentiert werden können.
Wissenschaftspreise
Während seiner Karriere als energischer Theoretiker der modernen Biologie sammelte, verbesserte und synthetisierte Francis Crick die experimentellen Arbeiten anderer und brachte seine ungewöhnlichen Erkenntnisse zur Lösung grundlegender Probleme der Wissenschaft ein. Seine außergewöhnlichen Bemühungen brachten ihm neben dem Nobelpreis viele Auszeichnungen ein. Dazu gehören PrämienLasker, den Charles-Mayer-Preis der Französischen Akademie der Wissenschaften und die Copley-Medaille der Royal Society. 1991 wurde er in den Verdienstorden aufgenommen.
Creek starb am 28. Juli 2004 in San Diego im Alter von 88 Jahren. 2016 wurde das Francis Crick Institute im Norden Londons gebaut. Das 660 Millionen Pfund teure Gebäude ist zum größten biomedizinischen Forschungszentrum in Europa geworden.
