आनुवंशिक सामग्री के लिए स्वयं की सटीक प्रतियां बनाना आवश्यक है; अन्यथा वृद्धि विकार पैदा करेगी, जीवन की उत्पत्ति नहीं हो सकती, और अनुकूल रूप प्राकृतिक चयन द्वारा संरक्षित नहीं होंगे।
Maurice Hugh Frederick Wilkins एक न्यूजीलैंड में जन्मे ब्रिटिश जैवभौतिकीविज्ञानी और Nobel पुरस्कार विजेता थे जिनका शोध भौतिकी और जैवभौतिकी के कई क्षेत्रों में विस्तृत था, जो फॉस्फोरेसेंस, समस्थानिक पृथक्करण, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी और X-ray विवर्तन की वैज्ञानिक समझ में योगदान दे रहा था, और रडार के विकास में। वह King's College London पर DNA की संरचना पर अपने काम के लिए सबसे प्रसिद्ध हैं।
Wilkins का DNA पर काम दो अलग-अलग चरणों में विभाजित है। पहला 1948–50 में था, जब उनके प्रारंभिक अध्ययनों ने DNA की पहली स्पष्ट X-ray छवियां बनाईं, जिन्हें उन्होंने 1951 में Naples में एक सम्मेलन में प्रस्तुत किया जिसमें James Watson उपस्थित थे। दूसरे चरण में, 1951–52, Wilkins ने स्क्विड शुक्राणु से स्पष्ट "B form" "X" आकार की छवियां बनाईं, छवियां जो उन्होंने James Watson और Francis Crick को भेजीं, जिससे Watson को "Wilkins... has obtained extremely excellent X-ray diffraction photographs" लिखने के लिए प्रेरित किया।
1953 में, Wilkins के सहयोगी Rosalind Franklin ने Raymond Gosling को DNA के "B" form की उच्च-गुणवत्ता वाली छवि Photo 51 को Wilkins को सौंपने का निर्देश दिया, जिसे उन्होंने 1952 में बनाया था लेकिन "इसे अलग रख दिया था" क्योंकि वह King's College London छोड़ रही थीं। Wilkins ने इसे Watson को दिखाया। इस छवि के साथ, इस ज्ञान के साथ कि Linus Pauling ने DNA की एक गलत संरचना का प्रस्ताव दिया था, Watson और Crick को मॉडल बनाने को फिर से शुरू करने के लिए "गतिशील" किया। Wilkins और Franklin के शोध रिपोर्टों से अतिरिक्त जानकारी के साथ, Max Perutz के माध्यम से प्राप्त, Watson और Crick ने 1953 में DNA की दोहरी-हेलिक्स संरचना का सही वर्णन किया।
Wilkins ने Watson–Crick DNA मॉडल का परीक्षण, सत्यापन और महत्वपूर्ण सुधार करना जारी रखा और RNA की संरचना का अध्ययन किया। Wilkins, Crick, और Watson को 1962 के लिए Physiology या Medicine के लिए Nobel Prize से सम्मानित किया गया, "nucleic acids की आणविक संरचना और जीवित सामग्री में सूचना स्थानांतरण के लिए इसके महत्व के बारे में उनकी खोजों के लिए।"
प्रारंभिक जीवन और शिक्षा
Wilkins का जन्म Pongaroa, New Zealand में हुआ था, जहां उनके पिता, Edgar Henry Wilkins एक चिकित्सा डॉक्टर थे। उनका परिवार Dublin से आया था, जहां उनके पैतृक और मातृ दादा क्रमशः Dublin High School के Headmaster और Police के Chief थे। Wilkinses तब Birmingham, England चले गए जब Maurice 6 साल का था। बाद में, उन्होंने Wylde Green College में भाग लिया और फिर 1929 से 1934 तक King Edward's School, Birmingham गए।
Wilkins 1935 में St John's College, Cambridge गए। उन्होंने Natural Sciences Tripos का अध्ययन किया जिसमें Physics में विशेषज्ञता थी, और Bachelor of Arts की डिग्री प्राप्त की। Mark Oliphant, जो St. John's में Wilkins के एक प्रशिक्षक थे, को University of Birmingham में Physics के Chair के लिए नियुक्त किया गया था, और उन्होंने अपने कर्मचारियों में John Randall को नियुक्त किया था। Wilkins University of Birmingham में Randall के PhD छात्र बन गए। 1945 में, उन्होंने Royal Society की Proceedings में phosphorescence और electron traps पर चार पेपर प्रकाशित किए। Wilkins को इस काम के लिए 1940 में PhD मिली।
कैरियर और शोध
युद्ध के बाद के वर्ष: 1945–50
दूसरे विश्व युद्ध के दौरान Wilkins ने Birmingham में बेहतर रडार स्क्रीन विकसित कीं, फिर 1944–45 के वर्षों में University of California, Berkeley में Manhattan Project पर समस्थानिक पृथक्करण पर काम किया।
इस बीच, Randall को University of St Andrews में Physics के Chair के लिए नियुक्त किया गया था। 1945 में, उन्होंने Wilkins को University of St Andrews में अपने विभाग में Assistant Lecturer के रूप में नियुक्त किया। Randall Medical Research Council MRC के साथ एक प्रयोगशाला स्थापित करने के लिए बातचीत कर रहे थे ताकि biology की समस्याओं पर physics के प्रायोगिक तरीकों को लागू किया जा सके। इन विषयों को biophysics के रूप में संयोजित करना एक नया विचार था। MRC ने Randall को बताया कि यह दूसरे विश्वविद्यालय में किया जाना चाहिए। 1946 में Randall को King's College, London में Physics के Wheatstone Professor के रूप में नियुक्त किया गया, पूरे Physics विभाग के प्रभारी, Biophysics Unit स्थापित करने के लिए धन के साथ। वह Wilkins को इकाई के Assistant Director के रूप में अपने साथ ले आए। उन्होंने शारीरिक और जैविक विज्ञान दोनों में प्रशिक्षित वैज्ञानिकों की एक टीम को नियुक्त किया। "management philosophy" समानांतर में कई तकनीकों के उपयोग की खोज करना था, यह देखने के लिए कि कौन से आशाजनक दिख रहे थे, और फिर इन पर ध्यान केंद्रित करना था। Wilkins, physics के सबसे विविध अनुभव वाले वैज्ञानिक और इकाई के Assistant Director के रूप में, विविध परियोजनाओं की सामान्य देखरेख करते थे साथ ही direct involvement अपनी व्यक्तिगत शोध परियोजनाओं में जिसमें optical microscopy के नए प्रकार शामिल थे। King's College को वाल्ट के नीचे पूरी तरह से नई Physics और Engineering Departments बनाने के लिए धन प्राप्त हुआ जो Strand स्तर के नीचे College forecourt के थे जिन्हें युद्ध के दौरान बमों से नष्ट किया गया था। Biophysics Unit, कई और अधिक प्रायोगिक physics समूह और सैद्धांतिक समूह 1952 के प्रारंभिक महीनों में स्थानांतरित होने लगे। प्रयोगशालाओं को औपचारिक रूप से Lord Cherwell द्वारा 27 June को खोला गया। Wilkins का Nature के लिए लेख दोनों विभागों का वर्णन करता है, college के भीतर उनकी नेतृत्व भूमिका और प्रतिष्ठा के साथ सुसंगत।
DNA – Phase One
King's College में, Wilkins ने अन्य बातों के अलावा, ram sperm पर X-ray विवर्तन काम और DNA पर ध्यान दिया जो Swiss scientist Rudolf Signer द्वारा calf thymus से प्राप्त किया गया था। Signer की प्रयोगशाला से DNA पहले अलग किए गए DNA की तुलना में बहुत अधिक अक्षुण्ण था। Wilkins ने खोजा कि इस concentrated DNA solution से पतले धागे बनाना संभव था जिसमें DNA के अत्यधिक आदेशित arrays होते थे जो X-ray विवर्तन पैटर्न के उत्पादन के लिए उपयुक्त थे। इन DNA धागों के carefully bundled group का उपयोग करते हुए और उन्हें hydrated रखते हुए, Wilkins और एक graduate student Raymond Gosling ने DNA के X-ray photographs प्राप्त किए जो दिखाते थे कि नमूने में लंबा, पतला DNA अणु इन धागों में regular, crystal-like structure था। Gosling ने बाद में कहा "When... I first saw all those discrete diffraction spots ...emerging on the film in the developing dish was a truly eureka moment....we realised that if DNA was the gene material then we had just shown that genes could crystallize!" King's College पर यह initial X-ray विवर्तन काम May या June 1950 में किया गया था। यह 1950 में लिए गए X-ray विवर्तन photographs में से एक था, एक साल बाद Naples में एक बैठक में दिखाया गया, जिसने James Watson की DNA में रुचि को spark किया जिससे वह "suddenly I was excited about chemistry.....I began to wonder whether it would be possible for me to join Wilkins in working on DNA" लिखें। उस समय Wilkins ने Francis Crick को भी DNA के महत्व से परिचित कराया। Crick ने उन्हें proteins पर काम करने की सलाह दी जिससे Wilkins को "what you ought to do is find yourself a good protein" कहा। Wilkins जानते थे कि purified DNA के धागों पर proper experiments के लिए बेहतर X-ray उपकरण की आवश्यकता होगी। Wilkins ने एक नई X-ray tube और एक नई microcamera का ऑर्डर दिया। उन्होंने Randall को यह भी सुझाव दिया कि जल्द ही नियुक्त होने वाली Rosalind Franklin को protein solutions पर काम से DNA प्रयास में शामिल होने के लिए reassigned किया जाना चाहिए।
1950 की गर्मियों तक Randall ने एक तीन साल की research fellowship की व्यवस्था की थी जो अपनी प्रयोगशाला में Rosalind Franklin को fund करेगी। Franklin को Paris में अपना काम समाप्त करने में देरी हुई। 1950 के late में, Randall ने Franklin को inform करने के लिए लिखा कि protein पर काम करने के बजाय, वह Wilkins के preliminary work का लाभ उठाएं और वह Signer के DNA samples से बने DNA fibers का X-ray अध्ययन करें।
Rosalind Franklin King's College में आता है
1951 की शुरुआत में Franklin अंत में आ गईं। Wilkins छुट्टी पर थे और एक initial meeting को miss किया जिसमें Raymond Gosling उनके लिए खड़े हुए साथ ही Alex Stokes, जो Crick की तरह, helical structures द्वारा X-rays के विवर्तन का एक सामान्य सिद्धांत संभव बनाने वाले बुनियादी गणित को solve करेंगे। प्रयोगशाला में कई महीनों के लिए DNA पर कोई काम नहीं किया गया था; नई X-ray tube Franklin के लिए unused, waiting थी। Franklin के पास Signer से DNA आ गया, Gosling उसके PhD छात्र बन गए, और उसे अपेक्षा थी कि DNA X-ray विवर्तन काम उसका project था। Wilkins प्रयोगशाला में लौट आए, दूसरी ओर, यह अपेक्षा करते हुए कि Franklin उसके सहयोगी होंगी और वे उस DNA project पर together काम करेंगे जिसे उन्होंने शुरू किया था।
Randall की management style confusion और tension का कारण बनती है
Franklin और Wilkins की भूमिकाओं पर confusion DNA effort के संबंध में जो बाद में उनके बीच considerable tension में विकसित हुई, यह स्पष्ट रूप से Randall के लिए attributable है। अपने नियुक्ति पत्र में उन्होंने Franklin को बताया "as far as the experimental X-ray effort is concerned, there will be at the moment only yourself and Gosling"। हालांकि, Randall ने Wilkins को कभी भी अपने निर्णय के बारे में inform नहीं किया DNA effort के लिए Franklin को sole responsibility देने के लिए और Wilkins को केवल Franklin की मृत्यु के वर्षों बाद letter के बारे में पता चला। उन्होंने बाद में लिखा "My opinion is very clear: that Randall was very wrong to have written to Rosalind telling her that Stokes and I wished to stop our work on DNA, without consulting us. After Raymond was very damaging to her and to me"।
DNA Phase two 1951–52
November 1951 तक, Wilkins के पास यह सबूत था कि cells में DNA साथ ही purified DNA की एक helical structure थी। Alex Stokes ने helical विवर्तन सिद्धांत के basic mathematics को solve किया था और सोचा था कि Wilkins का X-ray विवर्तन data DNA में एक helical structure indicate करता है। Wilkins ने Watson और Crick से मिला और उन्हें अपने परिणामों के बारे में बताया। Wilkins से यह जानकारी, साथ ही अतिरिक्त जानकारी जो Watson को मिली जब उसने Franklin को King's College research meeting के दौरान अपने शोध के बारे में बात करते हुए सुना, Watson और Crick को DNA का अपना पहला molecular model बनाने के लिए stimulated किया, एक मॉडल जिसमें phosphate backbones center में थे। proposed structure के मॉडल को viewing करते हुए, Franklin ने Watson और Crick को बताया कि यह गलत था। Franklin ने यह दो observations पर आधारित किया। सबसे पहले, J.M. Gulland के प्रयोगों ने दिखाया कि bases के CO- और NH2 groups को titrated नहीं किया जा सकता था, और इसलिए probably inaccessible थे। दूसरी बात, crystallographic evidence ने दिखाया कि DNA की structural units progressively separated थीं water को जोड़ने से, जिससे gel का formation और फिर एक solution बनता है। Franklin का विश्वास था कि इसकी सबसे सरल explanation यह थी कि molecule का hydrophilic part outside पर हो। Crick ने Wilkins को अतिरिक्त molecular modeling efforts जारी रखने के लिए get करने की कोशिश की, लेकिन Wilkins ने यह approach नहीं लिया।
1952 की शुरुआत में, Wilkins ने sepia sperm पर प्रयोगों की एक series शुरू की जो बहुत encouraging थीं। "I...got much clearer patterns than the previous year.....when I met Bragg by chance I showed him the pattern very clearly offered strong evidence for a helical structure for DNA....the sharp sperm patterns were very inspiring, and had the special interest that sperm were real live objects and not just purified DNA extracted by chemists from living material"। Wilkins विशेष रूप से इसमें interested था कि क्या living samples meaningful X-ray विवर्तन patterns yield करेंगे – उसके परिणामों ने दिखाया कि वे कर सकते थे।
1952 के दौरान, Franklin ने भी molecular modeling efforts में participate करने से refuse किया और अपने X-ray विवर्तन data Patterson synthesis के step-by-step detailed analysis पर काम जारी रखा। 1952 के spring तक, Franklin को Randall से permission मिली थी कि वह अपने fellowship को transfer करने के लिए कहे ताकि वह King's College छोड़ सकें और John Bernal की प्रयोगशाला में Birkbeck College में काम कर सकें, जो भी London में है। Franklin King's College में March 1953 के middle तक रहीं।
Linus Pauling ने DNA की एक proposed लेकिन incorrect structure प्रकाशित की थी, जिसमें same basic error था जो Watson और Crick ने एक साल पहले किया था। DNA पर United Kingdom में काम करने वाले कुछ लोगों को डर था कि Pauling अपनी error को recognize करने के बाद quickly DNA structure को solve करेगा और nucleotide chains के backbones को DNA के model के outside पर रख देगा। March 1952 के बाद Franklin ने कम hydrated DNA के A-form के लिए X-ray data पर concentrated किया जबकि Wilkins ने hydrated B-form पर काम करने की कोशिश की। Wilkins handicapped था क्योंकि Franklin के पास सभी good DNA थे। Wilkins को नए DNA samples मिले, लेकिन यह 1950 में मिले original sample जितना अच्छा नहीं था जो Franklin continue उपयोग करती रहीं। उसके ज्यादातर नए परिणाम biological samples जैसे sperm cells के लिए थे, जो DNA के लिए एक helical structure भी suggest करते थे। July 1952 में Franklin ने उसे और Stokes को inform किया कि उसके newest results ने A-form की helical nature पर उसे doubt करने
