Фрэнсис крик вклад в биологию кратко
Обновлено: 05.07.2024
КРИК, ФРЕНСИС ХАРРИ КОМПТОН (Crick, Francis Harry Compton), (1916–2004) (США). Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1962 (совместно с Дж.Уотсоном и М.Уилкинсом).
Родился 8 июня 1916 в Нортхемптоне, Англия, старший ребенок в семье Гарри Крика и Энни Элизабет. Его брат А.Ф.Крик стал врачом и работал в Новой Зеландии. Крик получил образование в начальной школе Нортхемптона, а также в школе Милл Хилл в Лондоне. Изучал физику в колледже Лондонского университета, где получил степень бакалавра в 1937, но работа над докторской диссертацией была прервана началом войны (1939). В военные годы Крик работал на Британское адмиралтейство, участвовал в разработке магнитных и акустических мин.
В 1946 Крик прочел книгу Шрёдингера (Нобелевская премия по физике, 1933) Что такое жизнь с точки зрения физики? Взгляды Шрёденгера произвели на Крика такое впечатление, что он решил оставить физические исследования и заняться биологией. До этого он не изучал биологию, не был основательно знаком и с органической химией, тем более с кристаллографией, так что последующие годы он потратил на изучение этих предметов.
В 1947 Крик оставил Адмиралтейство, но прежде занялся общей теорией дифракции рентгеновскихх лучей спиральными структурами и одновременно с Л.Полингом (Нобелевские премии по химии, 1954, и мира, 1962) предположил, что дифракционная картина альфа-кератина определялась альфа-спиралями, обернутыми одна вокруг другой.
На стипендию Совета по медицинским исследованиям и при финансовой поддержке семьи Крик отправился в Кембридж работать в Научно-исследовательской лаборатории. В 1949 он присоединился к группе ученых, созданной Советом по медицинским исследованиям и возглавляемой М.Перуцем (Нобелевская премия по химии, 1962) в Кавендишской лаборатории в Кембридже. В 1950 Крик повторно стал аспирантом, на этот раз в колледже Каиус в Кембридже и в 1954 получил докторскую степень за диссертацию, посвященную дифракции рентгеновских лучей в полипептидах и белках.
В 1953–1954 Крик принял участие в проекте исследования структуры белка в Бруклинском политехническом институте в Нью-Йорке. Дважды читал лекции в Гарвардском университете в качестве приглашенного профессора и посетил многие другие лаборатории в США.
В 1951он познакомился с Уотсоном и вместе они в 1953 обратились к анализу структуры ДНК.
Еще в 1868 швейцарский патологоанатом Иоган Фридрих Мишер (Johan Friedrich Miescher, 1811-1887) выделил из клеточного ядра новое вещество, которое он назвал нуклеином (лат. nucleus – ядро), о чем сообщил в 1869 (подробные данные были опубликованы в 1890, уже после смерти Мишера).
В 1891 Альбрехт Коссель (Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1910) установил, что в продуктах кислотного гидролиза нуклеиновой кислоты находятся фосфорная кислота, аденин, гуанин и некие углеводы. Природа этих углеводов, рибозы и дезоксирибозы, была выяснена лишь к 1929.
Ф.А.Т.Левин (Ph.A.Th.Levene) в 1909 показал, что в состав нуклеиновых кислот входят гуанин, аденин, урацил и цитозин.
Первый нуклеотид, входящий в состав рибонуклеиновых кислот, был выделен в 1893 Хаммарстеном (O.Hammarsten) Первые нуклеозиды, т.е. соединения углеводов с нуклеиновыми основаниями, были обнаружены в природе Левином и У.A.Джейкобсом (W.A.Jacobs) в начале 20 в.
Нуклеиновые кислоты не привлекали внимание исследователей до тех пор, пока в 1940 Торнбьёрн Касперссон (Tornbjörn Caspersson) (Швеция) и Ж.Л.Браше (J.L.Brachet) (Бельгия) не предположили, что рибонуклеиновые кислоты необходимы для синтеза белка в клетке. В 1944 Освальд Теодор Эйвери (Oswald Theodore Avery, 1877–1955) с сотрудниками (США) показали, что генетический материал состоит из ДНК.
Это определило интерес к нуклеиновым кислотам А.Тодда (Нобелевский лауреат по химии, 1957), который вместе с другим английским химиком Д.М.Брауном (D.M.Brown) предложил основную схему строения рибонуклеиновых кислот, согласно котороой нуклеозидные единицы соединены повторяющимися фосфодиэфирными связями между 3' и 5'-гидроксильными группами соседних нуклеозидов. Руководствуясь предложенной схемой, он впервые синтезировал в 1957динуклеотид.
Наибольшими шансами на успех обладал американец Л.Полинг. В начале 1950-х Полинг сосредоточил свое внимание на дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) и опубликовал статью, в которой представил ее структуру в виде тройной спирали.
Для правильного решения проблемы ему не хватало высококачественных рентгенограмм молекулы ДНК. Еще в 1913–1914 англичане, отец и сын Уильям Генри Брэгг и Уильям Лоренс Брэгг (Нобелевские лауреаты по физике, 1915) создали метод рентгеноструктурного анализа, суть которого состояла в том, что любое вещество в кристаллической форме может быть подвергнуто воздействию рентгеновских лучей (под определенным углом), а полученная рентгенограмма позволяет судить о структуре молекулы.
Такие рентгенограммы для молекулы ДНК были получены Р.Франклин (R.Franklin, 1921–1958) в Кингс-коледже Лондонского университета. Анализируя их, руководитель работ М.Уилкинс представлял себе молекулу ДНК в виде двойной или тройной спирали, состоящей из молекул сахара (дезоксирибозы) и остатков фосфорной кислоты, однако они не укладывались в спираль, поэтому структурную формулу ДНК никак не удавалось построить.
Крик заинтересовался решением проблемы. Препятствием было то, что группа Перуца (Нобелевская премия по химии за 1962), к которой принадлежал Крик, занимались белками, а не ДНК, поэтому интерес Крика оставался чисто теоретическим до его встречи с Дж. Уотсоном, приехавшим в Кембридж.
Быстро наладив сотрудничество, они в течение 1951–1953-х упорно искали решение. Построив из проволоки двойную спираль выше человеческого роста, они пытались уложить в нее азотистые основания, скрепленные водородными связями. Решение пришло, когда американский кристаллограф, работавший в той же лаборатории, подсказал Уотсону, что он напрасно верит учебникам и пытается оперировать азотистыми основаниями в енольной, а не в кетонной форме.
На самом деле указанные 3 нуклеиновых основания существуют в кетоннойформе, с двойными связями у атомов кислорода. Но именно такие формы и могут давать комплементарные пары счет водородных связей между ними.
Работы Уотсона, Крика и Уилкинса стали первым толчком к созданию новой области науки – генной инженерии, которая разрабатывала способы направленного воздействия на генетический код, восстановления его поврежденных участков или создания новых сочетаний для синтеза белков заданной структуры. Достижения этой науки используются и для синтеза необходимых гормонов (например, инсулина), ферментов и пищевых белков.
Расшифровка структуры ДНК стала одним из самых крупных открытий в истории науки. Теперь, в начале 21 в., развитие биологии видится отчетливо делящимся на два периода – до и после двойной спирали. Она стала водоразделом, после которого молекулярный подход быстро проник во все области биологии. Это открытие позволило лучше понять такие проблемы, как взаимодействие наследственности и внешней среды, мутации и их последствия для синтеза белка, и, главное, приблизило человечество к пониманию самого происхождения жизни.
В дальнейшем Крик и Уотсон предложили общую теорию структуры малых вирусов. Крик продолжил работать в области биохимии и генетики белкового синтеза (адаптерная гипотеза) и расшифровки генетического кода.
С 1977 Крик – заслуженный профессор Института биологических наук Солка в Сан-Диего, Калифорния.
Умер 28 июля 2004 в Сан-Диего (США, шт. Калифорния).
Pаботы: Structure for deoxyribose nucleic acid. – Nature. 1953. V. 171. P. 737 (with J. D. Watson); Строение вещества наследственности. – Физика и химия жизни. М., 1960; Генетический код (I). – Структура и функция клетки. М., 1964; Life Itself: Its Origin and Nature. New York, 1981.
Фрэнсис Крик крупный английский микробиолог. Внёс большой вклад в развитие молекулярной биологии, стал лауреатом Нобелевской премии.
Детские годы
Фрэнсис Харри Комптон Крик родился 8 июня 1916 г. в Уэстен-Фэвелле. Большая часть его детских лет прошла в небольшой деревне возле г. Нортхемптона. Его отец был владельцем фабрики по производству обуви в этом городе, а дед по отцовской линии был крупным учёным, биологом, геологом и палеонтологом. В детские годы родители часто водили Фрэнсиса в церковь. Но в 12 лет он категорически отказался посещать церковные службы и молиться, объяснив это своё решение тем, что считает, что благо человечеству может принести только развитие научного знания.
В тот период он уже в очень больших объёмах читал научно-популярные издания и проявлял повышенный интерес к естественным наукам. А под руководством своего дяди даже занимался несложными экспериментами.
Студенческие годы и работа в военно-морской лаборатории во время войны
Позднее семья переселилась в столицу Великобритании, и в 1934 г. Фрэнсис Крик начал учёбу в Лондонском университете. По его окончании в 1937 г. он получил степень бакалавра естествознания. В числе тех научно-исследовательских задач, над которыми он в тот период работал, входили проблемы изменений вязкости воды, происходящих при высоких температурах.
В годы II Мировой войны Фрэнсис Крик занимался разработкой конструкции боевых морских мин. Вместе с другими прославившимися в дальнейшем крупными учёными Крик создавал магнитные и акустические мины, способные быть незаметными для тральщиков противника.
В конце войны под воздействием идей Э. Шрёдингера, Крик очень заинтересовался биологической наукой. Он стал стипендиатом Совета по медицинским исследованиям, что позволило ему заняться глубоким изучением молекулярного строения белков и тех природных процессов, которые кодируют структуру расположения аминокислот.
Создание модели молекулярной структуры ДНК
В 1951—1953 гг. Крик вместе с молодым микробиологом из США Дж. Уотсоном разработал пространственную модель молекулярного устройства ДНК. Они изобразили эту модель в форме двойной спирали. Такая визуальная модель идеально иллюстрирует механизм репликации (удвоения) ДНК. Он является важнейшим в передаче генной информации новым поколениям любых живых организмов. Цепи этой двойной спирали раздваиваются в местах водородных соединений внутри молекулы ДНК. Примерно таким же образом расстёгивается застёжка-молния, используемая в современной одежде. В результате такого раздвоения из двух частей молекулы ДНК появляются две новые молекулы. При этом молекулярная структура ДНК сохраняется, что в итоге позволяет воспроизводить общие генетические свойства в новых поколениях. А неизбежные сбои и ошибки в процессе репликации приводят к мутациям, что обеспечивает изменчивость живых организмов и является одним из ключевых условий процесса эволюции.
Нобелевская премия
В 1953 г. Крик, защитив в Кембриджском университете диссертацию, стал обладателем докторской научной степени. В 1962 г. за исследования, позволившие расшифровать молекулярное строение ДНК, Крик стал лауреатом Нобелевской премии. Вместе с ним за это открытие Нобелевскую премию получили Дж. Утсон и М. Уилкинс. Сделанное ими открытие мировым научным сообществом в настоящее время признано одним из самых важнейших в XX в.
Работа в США
Открытия о существование дублированной спирали ДНК оказалось переломным моментом в биологии. Сделали его англичанин Френсис Крик и американец Джеймс Уотсон. В 1962 году ученым была вручена Нобелевская премия.
Их относят к числу самых умных людей на планете. Крик сделал множество открытий в различных областях, не ограничиваясь генетикой. Уотсон рядом высказываний заработал себе дурную славу, но это больше характеризует его как неординарную личность.
Детство
Фрэнсис Крик родился в 1916 году в Англии в Нортхемптоне. Его отец был преуспевающим бизнесменом и имел обувную фабрику. Он ходил в обычную среднюю школу. После войны доходы в семье значительно сократились, глава решил перевести семью в Лондон. Френсис окончил школу Милл-Хилл, где увлекался математикой, физикой и химией. Позже он отучился в Лондонском университетском колледже и признан бакалавром естественных наук.
Тогда на другом континенте появился на свет его будущий коллега – Джеймс Уотсон. С детства он отличался от обычных детей, уже тогда Джеймсу пророчили светлое будущее. Родился он в Чикаго в 1928 году. Родители окружили его любовью и радостью.
Учитель в первом классе отметил его ум, несоответствующий возрасту. После 3-го класса он принял участи в интеллектуальной викторине для детей по радио. Уотсон показал потрясающие способности. Позже его пригласят в Чикагский четырехгодичный университет, где он увлечется орнитологией. Имея диплом бакалавра, юноша решает продолжить обучение в университете Блумингтона в Индиане.
Интерес к наукам
В Индианском университет Уотсон занимается генетикой и попадает в поле зрения биолога Сальвадора Лаурия и блестящего генетика Дж. Меллера. Результатом сотрудничества стала диссертация о влиянии рентгеновских лучей на бактерии и вирусы. После блестящей защиты Джеймс Уотсон становится доктором наук.
Дальнейшие исследования бактериофагов будет происходить в далекой Дании – Копенгагенском университете. Ученый активно работает над составлением модели ДНК и изучением ее свойств. Его коллегой является талантливый биохимик Герман Калькаром. Однако судьбоносная встреча с Фрэнсисом Криком произойдет в Университете Кембриджа. Начинающий ученый Уотсон, которому только 23 года, пригласит Френсиса в свою лабораторию для совместной работоы.
До Второй мировой войны Крик изучал вязкость воды в различных состояниях. Позже ему пришлось работать на Военно-морское министерство – разрабатывает мины. Переломным моментом станет прочтение книги Э.Шредингера. Идеи автора подтолкнули Френсиса к изучению биологии. С 1947 года он работает в лаборатории Кембриджа, изучая рентгеновскую дифракцию, органическую химию и биологию. Его руководителем стал Макс Перуц, изучающий структуру белков. У Крика появляется интерес к определению химической основы генетического кода.
Могут быть знакомы
Расшифровка ДНК
Весной 1951 года в Неаполе проходил симпозиум, где Джеймс знакомится с английскими ученым Морисом Уилкинсом и исследовательницей Розалин Франклин, которые также проводят анализ ДНК. Они определили, что строение клетки схоже с винтовой лестницей – имеет двойную форму спирали. Их экспериментальные данные подтолкнули Уотсона и Крика к дальнейшим исследованиям. Они решают определить состав нуклеиновых кислот и добиваются необходимого финансирования — субсидии от Национального общества по изучению детского паралича.
В 1953 году они сообщат миру о структуре ДНК и представят готовую модель молекулы.
Всего за 8 месяцев два гениальных ученых обобщат полученные результаты своих экспериментов с имеющими данными. Через месяц из шариков и картона будет сделана трехмерная модель ДНК.
В 1962 году англичане Уилкинс и Крик с американцем Уотсоном были номинированы на Нобелевскую премию по медицине. К сожалению, Розалинда Франклин скончалась 4 года назад и не оказалась в числе претендентов. По этому поводу был громкий скандал, так как в модели использовались данные экспериментов Франклин, хотя официального разрешения она не давала. Крик и Уотсон плотно сотрудничали с ее напарником Уилкинсом, а сама Розалинда до конца жизни не узнала важность своих экспериментов для медицины.
Уотсону за открытие возвели памятник в Нью-Йорке. Уилкинс и Крик не удостоились подобной чести, так как не имели американского гражданства.
Карьера
После открытия структуры ДНК пути Уотсона и Крика расходятся. Джеймс становится старшим сотрудником на кафедре биологии в Калифорнийском университете, а позже – профессором. В 1969 году ему предлагают возглавить Лонг-Айлендскую лабораторию молекулярной биологии. Ученый отказывается от работы в Гарварде, где трудился с 1956 года. Оставшуюся жизнь он посветит нейробиологии, изучению влияния вирусов и ДНК на рак. Под руководством ученого лаборатория вышла на новый уровень качества исследований, значительно увеличилось ее финансирование. Gold Spring Harbor стала лучшим мировым центром по изучению молекулярной биологии. С 1988 по 1992 год Уотсон активно участвует в ряде проектов по изучению генома человека.
Крик после мирового признания становится заведующим биологической лаборатории в Кембридже. В 1977 г он переезжает в Сан-Диего, Калифорния, для изучения механизмов сновидений и зрения.
В 1983 году с математиком Гр. Митчисоном он предположил: сновидения – способность мозга освободиться от бесполезных и чрезмерных ассоциаций, которые были накоплены днем. Ученые назвали сны профилактикой перегрузки нервной системы.
В 2004 году Уотсон становится ректором, но в 2007 году ему пришлось уйти с этой должности за высказывание о генетической связи происхождения (расы) и уровня интеллекта. Ученый любит провокационно и оскорбительно комментировать работу своих коллег, Франклин не стала исключением. Некоторые высказывания были восприняты в качестве выпадов в адрес людей с ожирением и гомосексуалов.
Крик и Уотсон открыли новые возможности для развития медицины. Переоценить значимость их научной деятельности невозможно.
Для нас важна актуальность и достоверность информации. Если вы обнаружили ошибку или неточность, пожалуйста, сообщите нам. Выделите ошибку и нажмите сочетание клавиш Ctrl+Enter .
Верите ли Вы в то, что жизнь на этой планете является результатом случайной самосборки чрезвычайно сложной конструкции?
Исследователь рассуждал на тему направленной панспермии . Этот процесс можно интерпретировать как преднамеренный перенос микроорганизмов в космос для использования в качестве чужеродных видов на безжизненных планетах.
Знаменитые ученые Шкловский и Саган в 1966 году, а после них Крик и Оргел в 1973 году предположили, что жизнь на Землю могла быть занесена преднамеренно. И это сделали инопланетные цивилизации из других уголков Вселенной.
Кто создал жизнь?
Кроме того, Крику был непонятен еще один момент. Звучит он так: синтез нуклеиновых кислот зависит от белков. А белки, в свою очередь, зависят от нуклеиновых кислот. Так что появилось раньше?
Все понятно
Хотя все эти мысли оказались в итоге далеки от общепринятой гипотезы, правда состоит в том, что Крик просто пытался ответить на острые вопрос современности.
Прошло много лет после открытия двойной спирали ДНК. И исследователи обнаружили, что РНК вполне может функционировать как фермент без необходимости в белках. То есть решение проблемы, которая вдохновила Крика на теорию инопланетной панспермии, было найдено.
И все же. Сверхразвитая инопланетная цивилизация вполне могла бы быть способна на что-то подобное. Если, конечно, она существует где-то в космосе .
Мы сами
Ведь мы сами уже хотим сеять жизнь на безжизненных планетах.
Клавдий Грос, физик-теоретик из Университета Иоганна Вольфганга Гёте, предложил идею переноса жизни на другие планеты. Он сделал это в эссе, опубликованном в журнале Astrophysics and Space Science. Ученый называет эту идею Project Genesis.
Итак, если мы можем сделать это сегодня, откуда мы знаем, что кто-то не засеял Землю в далеком прошлом?
Читайте также: