Нобелови лауреати – 1962 година

Морис Уилкинс (Maurice Wilkins)

15 декември 1916 г. – 5 октомври 2004 г.

Нобелова награда за физиология или медицина (заедно с Франсис Крик и Джеймс Дюи Уотсън)

(За откритията му, свързани с молекулярната структура на нуклеиновите киселини и тяхното значение за предаването на генетичната информация в живите системи.)

Английският биофизик Морис Хю Фредерик Уилкинс е роден в Понгароа (Нова Зеландия). Майка му, Ивлин (Витейкър) Уилкинс, е емигрантка от Ирландия. Баща му, Едгар Хенри Уилкинс, училище директор, се увлича от изследователска дейност, но има малко време да се занимава с това. На шест години Морис е изпратен в Бирмингам (Англия), за да учи в училището „Крал Едуард“. През 1934 г. е зачислен в колежа „Сейнт Джон“ (Кеймбридж), където се занимава с физика. След като получава степента бакалавър по изкуствата през 1938 г., Уилкинс започва работа в министерството на вътрешната сигурност и самолетостроенето. По поръчение на министерството той изследва радара в Бирмингамския университет и през 1940 г. получава званието доктор по философия, като защитава дисертация за луминесценцията на кристалите, предизвикана от движението на електроните. Дисертацията му допринася за усъвършенстването на радарните установки.

След това Уилкинс е преместен в група английски изследователи, които работят над проблема за деленето на изотопите на урана с цел създаването на атомно оръжие. През 1944 г. е изпратен в САЩ за участие в Манхатънския проект. Уилкинс е командирован в Калифорнийския университет в Бъркли. Именно по това време той прочита книгата на Ервин Шрьодингер /33/ „Какво е животът? Физически аспекти на живата клетка“ („What is Life? The Physical Aspects of the Living Cell“), която е публикувана малка преди това. Шрьодингер, физик по професия, изказва идеята, че с помощта на квантовата физика може да се разбере биологичното развитие, чрез което да се осъзнае самият живот. Като много млади учени по онова време Уилкинс е под силното влияние на тази идея и в резултат от това, както си спомня по-късно, започва да се интересува от изследвания в областта на биологията.

Удобен случай да изпита своите сили му се отваря след войната, през 1945 г., когато Д. Т. Рандъл, един от първите му професори в Бирминтамския университет, кани Уилкинс на длъжността преподавател по физика в новообразувания изследователски отдел по биофизика в университета „Сейнт Андрюс“ (Шотландия), който е преместен в Кралския колеж на Лондонския университет. Уилкинс се присъединява към работата на Съвета по медицински изследвания и започва изучаването на дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК), осигуряваща възпроизвеждането на клетките в живите организми.

Нуклеиновите киселини са открити през 60-те години на 19 век от швейцарския лекар Йохан Фридрих Мишер. През първите десетилетия на ХХ в. биохимиците изясняват постепенно химическата структура на нуклеиновите киселини и през 40-те години установяват, че гените се състоят от участъци с молекули на ДНК, а ДНК направлява биосинтезата на ферменти и така контролира биохимичните процеси в клетката.

По времето, когато Уилкинс започва да работи в Кралския колеж, е известно, че нуклеиновите киселини имат две форми: ДНК и рибонуклеинова киселина (РНК). ДНК и РНК са изградени от монозахариди от групатана пентозите (рибоза и дезоксирибоза), фосфат и четири азотни бази – аденин, тимин (в РНК – урацил), гуанин и цитозин. Ъруин Чаргаф от Колумбийския университет в Ню Йорк определя, че ДНК съдържа различни количества аденин и тимин, гуанин и цитозин.

Уилкинс се опитва да намери методи, с които да се установи сложната химическа структура на молекулата на ДНК. Отначало за изучаването на структурата на ДНК той използва ултразвукови методи – ултравиолетовата микроскопия. По-късно, проучвайки клетъчен материал с микроскоп, вижда „тънка и почти незабележима нишка ДНК… разполагаща се във вид на нишка от паяжина“. Заедно с Розалин Франклин, също от Кралския колеж, Уилкинс подлага образци от ДНК на рентгенов дифракционен анализ, използван за определяне на химическата структура на молекулите. Получените резултати показват, че молекулата на ДНК има формата на двойна спирала, напомняща виеща се стълба.

Уилкинс и Франклин споделят своите данни с Франсис Крик и Джеймс Уотсън, двама изследователи от лабораторията „Кавендиш“ към Кеймбриджкия университет, които се опитват да определят структурата на ДНК. През 1953 г. двамата учени предлагат тримерна структура на молекулата на ДНК. Според техния модел двойната спирала на молекулата на ДНК се състои от две вериги дезоксирибозофосфат (редуващи се монозахаридни и фосфатни единици), свързани с двойки азотни основи вътре в спиралата. Аденозинът е в двойка с тимина, гуанина – с цитозина, а основите се съединяват помежду си с водородни връзки. Двете вериги на молекулата на ДНК се разделят на мястото на водородните връзки като разтваряне на цип. След това срещу всяка от изходните половини се синтезира нова молекула на ДНК, при което последователността на основите служи за код при формирането на новите молекули.

От 1955 г. Уилкинс работи като заместник-директор, а от 1970 до 1972 г. – като директор на отдела по биофизика в Центъра за медицински изследвания към Кралския колеж. След това е назначена за директор на отдела по невробиология, в който от 1974 до 1980 г. ръководи изследванията по клетъчна биофизика. През 1981 г. получава званието заслужил професор на Кралския колеж. Освен че изследва молекулярната структура на нуклеиновите киселини, Уилкинс изучава и строежа на мембраните на нервните клетки.

През 1959 г. Уилкинс се жени за Патриша Чиджей; семейството има двама синове и две дъщери. Страстен градинар, ученият се увлича и от колекциониране на скулптури.

Освен с Нобелова награда Уилкинс е удостоен и с наградата Албърт Ласкър на Американската асоциация по здравеопазването (1960 г.). Той е член на Кралското дружество, почетен чуждестранен член на Американското биохимично дружество и на Американската академия на науките и изкуствата. През 1969 г. е президент на английското Дружество за социална отговорност в науката и е член на комитета „Ръсел“ срещу химическото оръжие.

Превод от руски: Павел Б. Николов