Francis Crick kimdir? Hayatı ve eserleri: (1916) İngiliz biyoloji bilgini. Canlıların kalıtım malzemesi olan DNA’nın çifte sarmal yapısının, moleküler dizilimini çözümleyerek 1962’de Nobel Tıp Ödülü’nü almıştır. Francis Harry Compton Crick 8 Haziran 1916’da Northampton’da doğdu. Londra’da Üniversity College’da fizik eğitimi gördü. 1937’de mezun olduktan sonra fizik dalında doktora çalışmalarına başladıysa da öğrenimini 1939’da, II. Dünya Savaşı nedeniyle yarıda kesmek zorunda kaldı. Savaşla birlikte Deniz Kuvvetleri’nde görev alarak sekiz yıl süreyle, başta mıknatıslı mayınların üretimi olmak üzere çeşitli askeri konularda çalıştı. Schrödinger’in Yaşam Nedir? adlı yapıtından oldukça etkilenen ve bu ünlü fizikçi gibi yaşamın gizeminin, kalıtsal mekanizmanın açıklanmasıyla aydınlanabileceğine inanan Crick, savaştan sonra biyoloji alanında uzmanlaşmaya karar verdi. Bu amaçla Cambridge’de Strangeway Laboratuvarı’nda iki yıl çalıştıktan sonra, 1949’da Cambridge’de Max F. Perutz’un yönetimindeki Medical Research Council Laboratuvarı’na geçti. Bu laboratuvarda, fizikçi Maurice Wilkins’in öncülüğünde kristallografi teknikleriyle biyolojik açıdan önem taşıyan moleküllerin (nükleik asitler, hemoglobin vb.) yapıları inceleniyordu. Crick, X-ışınları kullanarak makromoleküllerin yapılarının biyolojik özelliklerini saptamaya çalıştı. Bu teknikte, X-ışınları incelenecek molekülün üzerine düşürülür, molekülün iç yapısındaki dar aralıklardan geçen ışın, yayılma doğrultusunda ayrılarak ilerdeki bir ekran üzerinde aydınlık ve karanlık birçok çizgi oluşturur. Bu çizgiler kristal biçimindeki molekül sistemlerin yapılarına ilişkin önemli bilgi sağlar. Bu teknikte ekran yerine bir film kullanılırsa, film üzerinde molekülün bir kırınım deseni oluşur. Crick’ in bu tekniği öğrenmesi bilimsel yaşamının ileriki yıllarında büyük yarar sağlamıştır.
Crick’in nükleik asitlere olan ilgisi, 1951’de Cambridge’c ABD’li biyolog James D.Watson’un gelmesiyle daha arttı. İki bilim adamı sürekli makro- molekül modellerinden yararlanarak DNA’nın çifte sarmal yapısındaki moleküllerin nasıl dizildiğini ve bu dizilim biçimiyle DNA’nın işlevlerinin nasıl açıklanabileceğini araştırdılar. Sonuçta DNA molekülünün çifte sarmal yapısının molekül dizimini formüle eden Watson-Crick modeli ortaya çıktı. Francis Crick, 1954’te Medical Research Council’in sürekli üyesi oldu. Aynı yıl Cambridge’den doktora derecesini aldı. 1959’da da Royal Society’nin üyeliğine seçildi. Daha sonraki yıllarda Cambridge’de Churchill College, ABD’de Saik Enstitüsü gibi kurumlarda görevler aldı. 1962 yılında DNA’nın yapısı konusunda birlikte çalıştığı Watson, ve DNA’nın X-ışını kırınımını ilk kez gerçekleştiren Wilkins ile Nobel Tıp Ödülü’nü paylaştı.
Watson ve Francis Crick, DNA’nın yapısı konusunuaraştırmaya başladıklarında, Avery’nın 1940’larda yaptığı araştırmalar sonucu kalıtımda önemli rol oynadığı kesinleşen DNA’nın kimyasal bileşiminin, 5 karbonlu şeker (dezoksiriboz), fosforik asit ve dört çeşit bazdan (adenin, guanin, sitozin, timin) oluştuğu biliniyordu. Bunun dışında elde iki önemli ipucu vardı. Bunlardan birincisi, Wilkins ve arkadaşlarının elde etmiş olduğu X-ışını kırınımı tekniğiyle belirlenmiş DNA deseni, İkincisi ise Chargaff’in DNA molekülündeki bazlardan timinin tüm moleküldeki sayısının adeninin sayısına, guanın sayısının da sitozin sayısına eşit olduğunu bulmasıydı. Bilinmeyen, bu moleküllerin çifte sarmal yapıda nasıl bir sıralama ve konumda olduğuydu. Ayrıca çifte sarmalın hangi bağlarla bağlı olduğu da açıklanamamıştı. Francis Crick ve Watson bu soruların yanıtını bulmak amacıyla, daha önce elde edilen bulguların ışığında DNA’yı oluşturan moleküllerin her birinin kimyasal özelliklerini ve yan yana geldiklerinde birbirleriyle olan etkileşimlerini göz önünde bulundurarak çeşitli DNA modelleri denediler. Geliştirdikleri her modeli moleküllerin kimyasal özellikleri açısından inceleyerek, hataların nerelerden kaynaklandığını saptadılar. Böylece giderek daha geliştirilmiş bir modele ulaştılar. Aynı günlerde, başta ABD’li Linus Pauling olmak üzere birçok araştırmacı DNA’nın yapısını çözmek için adeta yarışa girmişlerdi. Watson ve Francis Crick gerçek modele ulaşmadan bir önceki aşamada Chargaff’ın bazların eşitliği bulgusunu kendilerine göre yorumlayarak, DNA’nın karşılıklı ipliklerinde her bazın aynen yinelendiğini düşündüler. Çok geçmeden bunun yanlış olduğu anlaşıldı. Bu modelin hatalarının anlaşılmasından kısa bir süre sonra adenin-timin baz çiftinin şekil olarak iki hidrojen bağı ile bir arada tutulan guanin-sitozin çiftiyle ayn; olduğunu gördüler.
Bu modeldeki bazlar arasındaki hidrojen bağlarının doğal koşullara uygun olması, modelin gerçek olabileceği düşüncesini doğurdu: Model, gerek Chargaff’ın adeninin, timine, guaninin sitozine eşitliği kuralına, gerekse Franklin’in bazların sarmalın içinde, şeker- fosfat iskeletinin de dışarıda olması gerektiği görüşüne uygundu. 1953’te Nature dergisinde yayımlanan bu model daha sonra Watson-Crick modeli adıyla kalıtsal mekanizmalar üzerine yapılan araştırmaların temelini oluşturmuştur.
Watson-Crick modeli, bilinen gerçeklere dayanarak bir hipotezi şekillendirmekten başka bir şey değildi. O güne değinDNA’ya ilişkin bilinen biyokimyasal ve kalıtsal özellikleri içeren bu modelde, DNA molekülü çifte sarmal biçimde ip merdiveni şeklinde bükülmüş iki iplikten, her bir iplik de
nükleotit dizilerinden oluşur. Bir tek nükleotitte ise, bir fosforik asit, bir dezoksiriboz şekeri ve bir baz bulunur. Bu nedenle DNA’da 4 çeşit nükleotit vardır; örneğin adenin nükleotidi adenin, dezoksiriboz ve fosforik asitten oluşur. DNA zincirinde üstteki nükleotidin fosforik asidi bir sonraki nükleotidin şekerine bağlanmıştır. Bu bağlanma bir DNA ipliğinin başından sonuna kadar devam eder. DNA sarmalında bir iplikteki bazı karşı iplikteki bazlara hidrojen bağlan zayıf olarak bağlarsa da, DNA’nın tümünde binlerce hidrojen bağı bulunduğundan iki iplik gerektiği kadar kuvvetle bağlanmış olur.
Watson-Crick modeli genetik biliminde birçok sorunun açıklanabilmesine olanak tanımıştır. Genetikte en önemli problem canlı türlerinde bireylerin hangi mekanizma aracılığıyla belirli özellikleri sonraki kuşaklara geçirebildiğidir. Bu problem DNA’nın yapısının çözülmesiyle DNA’nın çoğalma ve yeni hücrelere geçme mekanizmasının anlaşılmasıyla açık- lanabilmiştir. Yalnızca değişmeden kalan kalıtsal yük değil, kalıtsal malzemede oluşan ve değişinim (mutasyon) adı verilen kalıtsal değişimler de aynı yolla yeni döllere aktarılabilir.
Watson-Crick modelinin geçerliği daha sonra elektron mikroskobu ve radyoaktif işaretli bazlarla çalışan birçok araştırmacı tarafından doğrulanmıştır. Bu modelin bulgularından yararlanılarak geliştirilen yöntemlerle günümüzde gen mühendisliği alanında daha önceleri düşünülemeyecek ilerlemeler kaydedilmiştir.
DNA’nın sarmal yapısının ortaya çıkmasından sonra Crick’in ilgisini en çok çeken konu, DNA yapı taşlarını tek tek değerlendirerek, protein moleküllerine nasıl dönüştüğü sorusunu yanıtlamaktı. 1954’te kurulan RNA Tie Club, protein yapısını oluşturan aminoasit moleküllerinin dizilim sırasını belirleyen mekanizmaya ilişkin araştırmaları güçlendirmek amacıyla kurulmuş bir kulüptü. Bu kulübün bir üyesi olarak Francis Crick, aminoasitlerin nükleik asit molekülleri ile ilişkiye girmeden önce aracı moleküllere bağlandıkları savını önerdi. Bu, Zamendick ve Hoagland’ın 1956’da taşıyıcı (transfer) RNA moleküllerini bulmalarına ışık tutan bir öneriydi. Bu bulgu, hücrede protein sentez mekanizmasının çözümlenmesinde yararlı olmuş ve protein sentezinde kullanılan 20 çeşit aminoasitin protein molekülü içinde sayı ve sıralarının nasıl saptandığı sorusuna yanıtın bulunmasını sağlamıştır.
Francis Crick virüslerin yapısı konusunda da çoğunlukla kuramsal çalışmalar yaptı. Özellikle kollagen gibi fibröz yapılı proteinlerin yapılarının incelenmesiyle ilgilendi. 1960-1964 yılları arasında Güney’ Afrikalı biyolog Sydney Brenner ile birlikte bakteriyel virüslerin genetiği konusunda araştırmalar yaptı. Tek bir aminoasiti taşıyan nükleotitlerin sayıları konusunda doğrudan bilgi edinmeye olanak sağlayan seçilmiş “mutasyonlar üzerinde titiz incelemeler yaptı. Nükleotitlerin incelendiği ve özel mutasyonların değerlendirildiği bu çalışmalar sonunda temel bir sorunun yanıtı bulundu; her aminoasidi belirleyen özgün bir üçlü nükleotit grubu (kodon) bulunmaktadır. Francis Crick, bu dönemde Marshall, Nirenberg ve Severo Ochoa’nın haberci RNA molekülü üzerindeki çalışmalarına da yardımcı oldu. Bu ve bundan sonraki çalışmalarda hangi kodonun hangi aminoasidi taşıdığının belirlenmesinde önerileriyle büyük katkılarda bulundu. Günümüzde bu konu hemen hemen tümüyle aydınlığa kavuşmuş, canlılarda 64 çeşit taşıyıcı RNA bulunduğu ve her taşıyıcı RNA’nın kodonuyla bir aminoasite özgü olduğu saptanmıştır.
Francis Crick, Watson ile birlikte DNA’nın yapısını çözümleyerek doğadaki yaşamın varlığının ve sürekliliğinin nasıl gerçekleştiğini, yeni türlerin ne şekilde oluşabileceğinin anlaşılmasını sağlamıştır. Bu iki araştırmacının bulgularıyla DNA’nın evrensel bir molekül olduğu ve çifte sarmal yapısındaki bazların birbirlerini eşleyerek yeni hücre bölünmelerine hazırlandığı ve böylece kendisini bir katına çıkararak iki yavru hücreye pay edildiği, sonuçta kalıtsal sürekliliği sağladığı anlaşılmıştır.
Francis Crick Eserleri:
- Molecules and Man, 1966, (“Moleküller ve insanlar”).
Kaynak: Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi, Cilt 28, Anadolu yayıncılık.
Yorumlar kapalı.