28 Kasım 2020 Cumartesi 08:32

100. doğum günün kutlu olsun DNA’nın annesi Rosalind Franklin

DNA’nın annesi olarak bilinen ancak Hollywood filmlerine konu olacak şekilde hakkı yenen kâşif Rosalind Franklin, 25 Temmuz 1920’de Londra’da doğdu.

Selin KANDİYOTİ Perspektif 6979 görüntüleme
22 Temmuz 2020 Çarşamba

Franklin ancak 1958’deki ölümünden sonra hakkettiği prestijini kazanabildi. X-ışını kırınımı tekniğini kullanarak ilk kez 1952’de DNA’nın yapısını fotoğraflayan ve bu buluşuyla biyoteknolojinin gelişmesinde anahtar rol oynayan kimyager Rosalind Franklin, kuşkusuz Nobel tarihinde en büyük adaletsizliğe maruz kalmış bilim insanıdır. Genç yaşta hayatını rahim kanserinden kaybeden Franklin öldüğünde neyse ki kendisine yapılan haksızlıktan habersizdi. Ve ne mutlu ona ki diğer önemli buluşlarıyla insanlığa hizmet ettiğinin bilincindeydi. 

DNA’nın keşif yarışı

1940’larda maddenin sırrı bulunmuş, bu bilgiyle II. Dünya Savaşında atom bombası yapılarak korkunç bir yıkıma sebebiyet verilmişti. 1950’lere gelindiğinde canlılığın sırrı olan kalıtsal bilginin nesilden nesle aktarılmasını sağlayan DNA’nın yapısı ortaya çıkarılmaya çalışılıyordu. Baş dedektifler Amerikalı James Watson ve İngiliz Francis Crick, DNA’nın çift sarmal bir yapıya sahip olduğunu öngörüyor fakat ispatlayamıyorlardı. İkili, Cambridge Üniversitesi laboratuvarında DNA’nın bir modelini yaratmaya çalışıyordu. Oluşturdukları modeli ispat etmeleri için DNA’nın gerçek fotoğrafına ihtiyaç duyuyorlardı.

Tarih 1 Mayıs 1952’di. Cambridge Üniversitesine bir saat mesafede King’s College’ın laboratuvarında başka bir bilim insanı bir hücreden izole ettikleri 20 adet iplik şeklinde DNA’yı 100 saat boyunca X-ışınına tabi tutuyor, ışının kırılarak yayılmasından faydalanarak DNA’nın fotoğrafını çekiyordu. Bu, 32 yaşındaki Rosalind Franklin’den başkası değildi. Kristalografi konusundaki tecrübesiyle o güne kadar çekilmiş en net DNA fotoğrafı elde etmeyi başaran Franklin, titizlikle sürdürdüğü çalışmasının meyvesinin aynı kurumda çalıştığı meslektaşı Maurice Wilkins tarafından Watson ve Crick ikilisine sızdırıldığından habersizdi. Franklin 1958’de virüslerin DNA’larıyla ilgili çalışmalar yaparak insanlığa en büyük hizmeti verdiği sırada hayata gözlerini yumdu. 

Aslında dünya, Wilkins-Watson-Crick üçlüsünün DNA yapısını keşifleriyle Nobel Ödülü almasından altı sene sonra, 1968’de, ilk kez Rosalind Franklin ismini duydu. Franklin’e yapılan haksızlık bizzat Watson’ın ‘Çift Sarmal’ adını verdiği, DNA’yı nasıl bulduklarının hikayesini anlatırken Franklin’i karaladığı çok satan kitabından öğrenildi. Kitapta tasvir edilen hırslı, bilgiçlik taslayan, bulgularını herkesten gizleyen, beceriksiz ve itici ‘Rozi’ gerçekte hiç de öyle değildi. 

Köklü bir ailenin kızı 

Rosalind, İngiltere’nin en etkin ve tanınmış Yahudi ailelerinden birinin kızıydı. Franklinler bankacılık ve matbaacılıktan yaptıkları servetleriyle bağışlar yapar ve burslar dağıtırdı. Küçük yaştan matematiğe ilgili olan Rosalind özellikle kariyer sahibi olmak isteyen kızların gittiği St. Paul Lisesinde fen derslerinde başarılara imza atıyordu. Bu sırada Franklin Ailesi, II. Dünya Savaşı öncesinde İngiltere’ye kaçmayı başarmış Yahudilere barınak sağlıyordu. Rosalind’in insanlığa faydalı olma idealleri bu dönemde tohumlandı. Okulu bir yıl erken bitiren Rosalind, 1938’de Cambridge Üniversitesinde fizik ve kimya üzerine burs kazandı. Burada X-ışınlarıyla kristalografi tekniğini öğrendi. Mikroskopla bile görünmeyecek kadar küçük yapıları görmek için kullanılan bu teknikte söz konusu yapıya X-ışınları çarpınca saçılan ışınların düştüğü noktalar film yüzeyinde iz bırakıyor. Matematik sayesinde bu izi yaratan objenin üç boyutlu modeli oluşturulabiliyor. Bugün halen kullanılan teknikle bir fotoğraf çekmek ve sonrasında matematik modelleme ile yapının detaylarının belirlenmesi saniyeler alıyor. Ancak Rosalind fotoğrafı çekmek için 100 saat, matematik hesaplamalarını tek tek elle yapmak içinse aylarca çalışıyordu.

Rosalind II. Dünya Savaşında saldırı altındaki ülkesine yararlı olacağını düşünerek kömür üzerine araştırmalar yaptı, etkili bir gaz maskesi geliştirdi. Bu tecrübesi sayesinde Paris’in en ünlü laboratuvarında iş teklifi aldı. Hayatının en güzel dört yılını orada geçirdi, Sen Nehrinin kenarında yürüyüşlere çıkan, Christian Dior giyen, açık pazarlardan alışveriş yaparak arkadaşlarına yemek hazırlayan tam bir ‘Parisyen’ oldu. Burada Rosalind kristalografi konusunda uzmanlaştı. Maruz kaldığı X-ışınları ölçülüyordu ve bir keresinde sınırı aştığı için işinden uzaklaşmak zorunda kalmıştı. İngiltere’deki Kings College’dan gelen teklif karşısında istemeyerek Paris’i terk etti. Önerilen pozisyon başta canlıların yapıtaşı olan proteinlerin fotoğrafını çekmek olsa da biyofizik laboratuvarı başkanı J.T.Randall’ın kararıyla Rosalind’in görevi DNA’nın fotoğrafını çekmek üzere değiştirildi. Bu esnada yaşanan iletişimsizlik bilim tarihinin bilinen en büyük adaletsizliğinin de başlangıç noktası oldu. 

DNA muamması 

Sene 1943’ken ABD’de on yıllık bir deney organizmayla ilgili tüm bilgiyi saklayan ve her hücrede bulunan molekülün DNA olduğunu ispatlamıştı. Deneyde hastalık taşıyan bir bakterinin DNA’sı zararsız bir bakteriye nakledilmiş, çoğalan yeni bakterinin hastalığı taşıdığı gözlemlenmişti. DNA’nın fosfat ve şeker zincirinden bir iskelet yapısı olduğu ve ona tutunan dört adet maddede (Adenin-A, Timin-T, Sitozin-C, Guanine-G) genetik kod bulunduğu biliniyor ancak bu kadar az -yalnızca dört- değişkenle milyonlarca çeşit farklı organizmaya ait tüm bilgilerin kodlanabildiğine ve kopyalanıp nesilden nesle aktarıldığına kimse inanamıyordu. Demek ki bu dört madde hayli korunaklı bir yapı içinde sıkıca sıralanmalı ve kendini kopyalayabilecek kadar da esnek olmalıydı. Anahtar DNA’nın şeklinde gizliydi.

Bu şekli ortaya çıkaran yaşamın sırrını da bulmuş olacaktı. 1951’de Rosalind tam da bu görevine başladı. Bir başka araştırmacı Maurice Wilkins da koridorun karşısında kendi laboratuvarında çalışıyordu. 

Wilkins, Rosalind’in onun asistanı olacağını yanılgısı içindeydi. Oysa Rosalind ondan kat kat tecrübeliydi, üstelik laboratuvarı kendi geliştirdiği ileri seviye aletlerle donatılmıştı. Başkan Randall, Rosalind’e yalnız çalışacağını bir mektupla belirtmiş, fakat Wilkins’in bundan ancak Rosalind öldükten sonra haberi olmuştu. Bu bilgi eksikliği ikili arasında çekişmeli ve düşmanca bir iş ilişkisi yaratmıştı. Karakterleri de uyuşmamıştı. Rosalind’in sözünü sakınmayan, tutkulu ve her zaman münazara etmeye hazır kişiliği, Wilkins’in utangaç, fazla temkinli, yumuşak karakterine tezattı. 

Fotoğraf 51

Rosalind, öğrencisi Raymond Gosling ile hummalı çalışmalarının ardından harika işlere imza atıyordu. Nihayet 51. kez çektikleri fotoğraf, DNA’nın aynı dönen asma merdivenler gibi ikili bir sarmaldan oluştuğunu, fosfat ve şeker merdivenin kenarlarını oluştururken, dört maddenin iç kısımda kaldığını gözler önüne seriyordu. 

 

Fotoğrafta görülen X şekli, ekseni etrafında sarmal şeklinde döndükçe her bir DNA zincirinin yaptığı zik-zak’tan seken X-Ray ışınlarına denk geliyor. Bu X şekli o kadar belirgin ki, Rosalind bunu yapanın fosfat iskeleti olması gerektiğini düşündü. Fosfat kimyasal yapısından dolayı ışığı çokça yansıtır. 51. fotoğraf böylelikle iskeletin sarmalın dışını oluşturduğunu, çift bazların ise merkezde birbirine takılı olduğunu gözler önüne serdi. Daha önceki modellerde iskelet hep sarmalın merkezinde bulunuyordu.

Dahası kural olarak A, T ile bir araya gelerek ve C, G ile bir araya gelerek her bir basamak oluşuyordu. Kopyalama sırasında çift sarmal bir fermuar gibi açılıyordu. Kural icabı yine her bir harf, bağımsız dolaşmakta olan kendi eş maddesini buluyor (A, T ile; C, G ile); tıpatıp iki adet çift sarmal oluşmasının ardından hücre, her birine bir DNA düşecek şekilde ikiye bölünüyordu. Bilgi bu metotla nesilden nesle aktarılıyordu.

 

Çifte sarmalın önemi

Birincisi, eğer DNA tek sarmal olsaydı, genetik bilgiyi taşıyan A,T,C ve G kimyasal bazlar hücrenin çekirdeğinin içinde başka kimyasal maddelere maruz kalacağından daha çok mutasyona uğrayabilirdi. Çifte sarmalda dıştaki fosfat iskeleti içerdeki bu değerli maddeleri tehlikeli çevresine karşı koruyor. İkincisi sarmalı oluşturan iki adet DNA zinciri aslında birbirini tamamlayan birer kopya. A her zaman T ile birleştiğinden, C ise G ile birleştiğinden kopyalama işleminin sağlaması yapılmış oluyor. Bu da mutasyonları önleyen önemli bir unsur. Kısaca DNA molekülünün bu eşsiz şekli sayesinde genetik bilgi gibi çok değerli bir miras nesilden nesile güvenle geçebiliyor.

 

Bilim tarihinin ahlaki açıdan en tartışmalı olayı

Wilkins, ‘51. Fotoğraf’ olarak adlandırılan filmi Rosalind’den habersiz James Watson’a götürdü. O güne dek Watson ve Crick sürekli yanlış modelledikleri DNA’yı bu fotoğraf sayesinde düzelttiler. O güne kadar ikili modellerini mutlaka Rosalind’in teyidinden geçirirlerdi. Rosalind her defasında modelin yanlış olduğunu göstererek onları rezil ediyordu. En son 51. fotoğrafın sızdırıldığından habersiz olan Rosalind ikilinin o fotoğrafa dayandırdıkları modeli karşısında hayranlığını gizleyememiş, onları tebrik etmişti. 

 

Watson ve Crick DNA modelleriyle

Watson ve Crick yaşamın sırrını bulduklarını ilan ettiklerinde tarih 1953’ün 28 Şubat’ıydı. 25 Nisan’da Nature dergisinde üç makale yayınlandı. Birincisi Watson ve Crick’in modeli, ikincisi Wilkins’in makalesi ve ancak üçüncüsü Rosalind’in çektiği 51. fotoğrafıydı. Sanki fotoğraf Watson ve Crick’in modelini sonradan doğruluyordu. Halbuki fotoğraf gerçekte modelin formüle edilmesini sağlayan verinin ta kendisiydi. Öncüldü. Watson ve Crick makalelerinde dipnot olarak “Rosalind Franklin’in genel çalışmalarından teşvik aldık” diyorlardı. Gerçekte ise Rosalind Franklin’in ‘genel’ değil, ‘özel’ 51. fotoğraf çalışmasından teşvik almışlardı.

Watson gelen eleştirilere yanıt olarak 1999 yılında Harvard Üniversitesinde yaptığı bir konuşmada: “Ortada dolaşan bir söylenti var: Francis ve ben güya King’s College’dekilerin verilerini çalmışız. Ben sadece Rosalind Franklin’in X-ışını fotoğrafını gördüm ve sarmal orada görünüyordu. Biz de buna dayanarak bir ay içinde molekül yapısını elde ettik. Ne yapabilirdim, Wilkins bana o fotoğrafı göstermemeliydi. Ben bir çekmeceyi açıp kimsenin fotoğrafını çalmadım, onu bana gösterdiler.”

Ömrünün son anına kadar bilim yaptı

Aynı günlerde Rosalind kadınların yemekhaneye bile alınmadığı, arkasından kendisine ‘Rozi’ ve ‘Karanlık Kadın’ gibi takma isimler verildiği ve hiçbir zaman mutlu olamadığı Kings College’ı terk ediyordu. Artık ona eşit davranılan Birkbeck Üniversitesinde virüsler üzerinde sayısız başarılı araştırmaya imza atacak, doktora öğrencisi Aaron Klug onun en yakın dostu ve çalışma arkadaşı olacaktı. 

Franklin’den virolojiye benzersiz katkılar

DNA’nın yapısını keşfederken kullandığı tekniği Franklin, özenle seçtiği ekibiyle birlikte virüslerde uygulamaya başladı. Tarım mahsullerinde büyük kayba yol açan tütün mozaik virüsünün boş bir tüpe benzediğini ve bu boşluğun içinde ip gibi yerleşmiş - iki sarmaldan oluşan DNA değil de- tek sarmaldan oluşan RNA’nın olduğunu bulmuştu.

Birçok bitki virüsü çalışmasından sonra insanları etkileyen virüslere de el atan Franklin, 1955’te öldürücü polio virüsünün yapısını ortaya koydu. Virüsler üzerine 21 makale yayınlayan Franklin’in bu son makalesi, beraber çalıştığı doktora öğrencisi Aaron Klug tarafından, ölümünden sonra yayınlanabildi. 

1956’da başarılarından dolayı davet edildiği Kaliforniya’nın en yüksek dağı olan Whitney’de trekking yaparken karnında bir ağrı başladı. Kendi sözleriyle keşke hamile olsaydı fakat kanser teşhisi kondu. 16 Nisan 1958’de henüz 38’ine girmeden, çalışmalarının tam ortasında, Rosalind maruz kaldığı radyasyondan kaynaklı yumurtalık kanserinden hayatını kaybetti. 

1962 Nobel Tıp Ödülü

1962’de Nobel Tıp Ödülü Nature’da yayınlanan ilk iki makalenin sahipleri, Watson-Crick ve Wilkins üçlüsüne gitti. Franklin dört yıl evvel hayatını kaybetmişti ve henüz bir kural olarak konulmamışsa da Nobel yalnızca yaşayan bilim insanlarına veriliyordu. Nobel konuşmalarında Franklin’in adı anılmadı. Virüslerle ilgili yaptığı çalışmalarla 1982’de Nobel Ödülünü kazanan Aaron Klug konuşmasında bu yanlışı düzeltti ve Rosalind Franklin’i onurlandırdı.

 

Rosalind Franklin University of Medicine and Science-Chicago

Neyse ki, Rosalind Franklin’in adı bugün birçok öğretim merkezinde yaşıyor. Onun adına İngiltere’de başarılı kadın bilimcilere Rosalind Franklin Ödülü veriliyor. Chicago’da adına bir üniversite var.  Son olarak Mars’a yaşam aramak için Ekim 2022’de Mars topraklarına inecek olan keşif aracına Rosalind Franklin adı verildi.  

Yahudilikle ilişkisi

Rosalind babasından aile işini devralması ve bilimi bırakması çağrılarını reddettiğinde ‘senin dinin bilim’ suçlamasına karşılık şöyle cevap vermişti. “Bana göre inanç için gerekli tek şey, insanlığın gelişmesi için kişinin elinden gelenin en iyisini yapması gerektiğine inanmasıdır. Atomların ve ilkel yaşamın yaratıcısının -eğer varsa- evrenin minicik köşesindeki önemsiz türümüzle ilgileneceğine dair inancım yok.” Bununla birlikte Rosalind Yahudi geleneklerini terk etmedi ve İbranice öğrendi. Weizmann Enstitüsüne yaptığı ziyaretler sonrasında İsrail’de gelişmekte olan bilime hayran kaldığını belirtmiş, bilimsel çalışmalarına orada devam etmeye meyilli olabileceğine dair annesine bir mektup yazmıştı.

Kaynaklar

https://en.wikipedia.org/wiki/Rosalind_Franklin

https://en.wikipedia.org/wiki/James_Watson

https://en.wikipedia.org/wiki/Photo_51#cite_note-pbs51-6

https://en.wikipedia.org/wiki/The_Double_Helix

https://www.brightvibes.com/509/en/rosalind-franklin-a-true-game-changer-for-modern-biotech

https://www.youtube.com/watch?v=u7RrXAjuNRk&feature=emb_rel_endRay_Diffraction_of_DNA.f4v

https://www.youtube.com/watch?v=uYuo72X46pA

NOVA DNA Secret of Photo 51 video Rosalind Franklin Watson Crick

https://naturemicrobiologycommunity.nature.com/posts/18900-rosalind-franklin-s-contributions-to-virology

http://thedishonscience.stanford.edu/posts/discoveries-rosalind/

https://evrimagaci.org/dnanin-goz-ardi-edilen-kahramani-rosalind-franklin-kimdir-365

 

 

 


Siz de yorumunuzu yapın

Tüm Yorumları Görün
Yorum Yapmak için üye girişi yapın!Yorum yapabilmek için üye girişi yapmanız gerekiyor...
Üye Girişi yapmak için Tıklayın

İLGİLİ HABERLER

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR

Mozotros Ailesi-İrvin MANDEL

Mozotros Ailesi-İrvin MANDEL

Tünelin Ucu-İzel ROZENTAL

Tünelin Ucu-İzel ROZENTAL