פרנסיס קריק

ביוגרפיה

פרנסיס קריק נולד ב-8 ביוני 1916 בנורת'המפטון, אנגליה והיה הבן הבכור של הארי קריק ואנני אליזבת וויקנס, היו סוחרי נעליים עניים למדי]. לקריק אח, רופא בניו זילנד. בית הוריו היה במיל היל, בצפון לונדון. הוא התעניין במדע עוד מגיל צעיר מאוד, ובהיותו בן 10 התחיל לערוך ניסויים בביתו; לדוגמה, הכנסת תערובת נפיצה לבקבוקים ופיצוצם. הוריו לא אסרו עליו את הניסויים אבל דרשו ממנו שלא יפוצץ שום בקבוק מחוץ לדלי מים כדי שהרסיסים לא יעופו בחלל האוויר. כילד, חשש שעד שיתבגר וייעשה למדען לא ישאר שום דבר שהוא יוכל לגלות.
הוא קיבל תואר מוסמך בפיזיקה מהקולג' האוניברסיטאי של לונדון והתקרב לסיום כתיבת עבודת הדוקטורט ב-1937, אך לא הספיק לסיימה בשל המלחמה. אחת הפצצות הגרמניות שהוטלו על לונדון פגעה במעבדה של קריק והרסה אותה. בזמן המלחמה עבד כמדען עבור האדמירלות הבריטית, בעיקר בסיוע להתמודדות עם מוקשים ימיים (מגנטיים ואקוסטיים). כשעזב את מכון המחקר של הצבא החל ללמוד ביולוגיה. לאחר סיום לימודיו, החל קריק לעבוד במעבדה בקיימברידג'. ב-1947 הצטרף למעבדת סטריינג'ווייס וב-1949 הצטרף לוועדת המחקר לרפואה והיה חבר בה עד מותו. את הדוקטורט הוא עשה בקיימברידג' ב-1954. נושא הדוקטורט היה השתברות קרינת רנטגן. בשנים 1953 ו-1954 הוא השתתף בפרויקט על מבנה החלבון במכון הפוליטכני בברוקלין, ניו יורק. הוא הרצה פעמיים באוניברסיטת הרווארד וביקר בעוד כמה מעבדות נוספות, לתקופות קצרות.
השפעה מכרעת על הקריירה של קריק הייתה עבודתו המשותפת, החל מ-1951 עם ג'יימס דיואי ווטסון, אז, איש צעיר בן 23 (צעיר מקריק ב-12 שנה). הם החלו לחקור את ה-DNA.

מחקרים בתחום הביולוגיה

קריק התעניין בשתי בעיות בלתי פתורות בתחום הביולוגיה. הראשונה הייתה כיצד הופכות מולקולות מחומר לא חי לחומר חי, והשנייה, כיצד המוח מאחסן את התבונה. הוא הבין כי הרקע שלו עשה אותו מתאים יותר למחקר בנושא הראשון ובתחום הביופיזיקה. היה זה בזמן שבו עבר קריק מהפיזיקה לביולוגיה שהושפע על ידי לינוס פאולינג וארווין שרדינגר. היה ברור בתאוריה שקשר קוולנטי (חיבור בין אטומים המבוסס על אלקטרונים משותפים) במולקולות ביולוגיות יכול לספק יציבות מבנית הדרושה לשמור על המידע הגנטי בתאים. נשאר רק לבצע ניסויים בביולוגיה מעשית כדי לגלות בדיוק אילו מולקולות הן המולקולות הגנטיות. להשקפתו של קריק, תורת האבולוציה של צ'ארלס דרווין, הגנטיקה של גרגור מנדל והידע אודות הבסיס המולקולרי של הגנטיקה, כאשר ישולבו יחשפו את סוד החיים.
היה ברור כי כמה מולקולות גדולות כמו חלבונים הם מועמדים טובים להיות המולקולות הגנטיות האמורות. ואולם גם היה ידוע שמולקולות החלבון הן רבות תכלית, המבצעות את התגובות האנזימטיות הרבות של התא. בשנות הארבעים נמצאו כמה עדויות שהצביעו על מאקרו-מולקולה אחרת, ה-DNA, המרכיב העיקרי השני של הכרומוזומים, כמועמדת להיות המולקולה הגנטית. אוסוולד אוורי ועמיתיו הראו כי ההבדלים החיצוניים (הפנוטיפיים) עשוים היו להיגרם בחיידק באמצעות הזרקת מולקולות DNA מסוימות לתוכם.
ואולם עדויות נוספות תורגמו להצעות לפיהן מבנה ה-DNA לא היה כל כך חשוב וייתכן שמדובר רק בפיגום שעליו נוצרים חלבונים מעניינים יותר. קריק היה במקום הנכון, בעל התפיסה הנכונה, ובזמן הנכון (1949) כדי להצטרף לפרויקט של מקס פרוץ באוניברסיטת קיימברידג', והחל לחקור את הקריסטלוגרפיה (חקר המבנה הגבישי) של חלבונים בעזרת קרני X. תחום זה הציע באופן תאורטי את ההזדמנות לחשוף את המבנה המולקולרי של מולקולות גדולות כמו חלבונים ו-DNA, אך היו בעיות משמעותיות שמנעו מהטכנולוגיה לממש יעוד זה.

קריסטלוגרפיה באמצעות קרני X בשנים 1949 - 1950

קריק למד בכוחות עצמו את המתמטיקה התאורטית של הקריסטלוגרפיה באמצעות קרני X. במהלך הזמן אותו הקדיש קריק ללימוד זה, ניסו חוקרים במעבדות קיימברידג' לגלות את המבנה של אחת מחומצות האמינו בעלות המבנה הסלילי היציב ביותר מבין החלבונים (סליל אלפא - the α helix). פאולינג היה הראשון לזהות את יחס הסיבוב של סליל חומצת האמינו - 3.6. קריק היה עד לסוג כזה של טעויות שעמיתיו עשו בניסיונם הכושל לבנות מודל מולקולרי נכון של סליל אלפא. הסתבר שהיה זה שיעור חשוב שניתן יהיה ליישמו גם למבנה הסלילי של ה-DNA. לדוגמה, הוא למד את חשיבות הקשיחות של הקשרים הכפולים במבנה המולקולרי הרלוונטי הן לקשרים הפפטידיים בחלבונים והן למבנה המולוקלרי של ה-DNA.

הסליל הכפול 1951 - 1953

בשנת 1951, סייע קריק ביחד עם קוקרן וואנד לפתח את המודל המתמטי של השתברות קרני ה-X בידי המולקולות הסליליות. תוצאה תאורטית זו תאמה לנתונים שהתקבלו באמצעות צילום בקרני-X של חלבונים שהכילו רצפים של חומצות אמינות במבנה סליל אלפא (פורסם בנייצ'ר ב-1952). תאוריית ההשתברות הסלילית התגלתה גם כשימושית להבנת מבנה ה-DNA. בהמשך 1951, החל קריק לעבוד ביחד עם ג'יימס ווטסון במעבדת קאנוודיש באוניברסיטת קיימברידג' בבריטניה. בהסתמך על תוצאות השתברות קרני ה-X במחקר שערכו מוריס וליקינס, ריימונד גוסלינג ורוזלינד פרנקלין בקינגס קולג' בלונדון, פיתחו ווטסון וקריק את המודל של המבנה הסלילי של ה-DNA, אשר פורסם בשנת 1953 ואשר בזכותו קיבלו את פרס נובל לפיזיולוגיה או לרפואה לשנת 1962 (ביחד עם מוריס וילקינס). חלקה של רוזלינד פרנקלין היה מכריע, אך היא נפטרה בגיל 38 ממחלת הסרטן בשנת 1958 ולא זכתה לקבל את הפרס, המוענק אך ורק לאנשים בחייהם.
ישנה טענה כי קריק קיבל את ההשראה למבנה הסליל בעקבות שימוש ב-LSD אולם זו הוכחה כשגויה.