Rosalind Franklin: Biografie und Entdeckung der DNA-Struktur

Viele Menschen erinnern sich, dass die Struktur des DNA-Moleküls die Form einer Doppelhelix hat. Einige erinnern sich vielleicht sogar an die Namen der Wissenschaftler, die 1962 den Nobelpreis für Medizin erhielten, weil sie die Struktur des Moleküls modellierten und erklärten, wie sich die Form für die Replikation eignet. James Watson und Francis Crick teilten sich den Nobelpreis mit Maurice Wilkins, aber viele sind der Meinung, dass ein Großteil des Verdienstes für diese weltbewegende Errungenschaft zu Recht jemandem gebührt, der auf dieser Bühne nicht anwesend war, nämlich einer Frau namens Rosalind Franklin.

Rosalind Franklin wurde am 25. Juli 1920 geboren und wuchs in einer bekannten jüdischen Familie im London der Vorkriegszeit auf. Ihre Eltern schickten sie auf die St. Paul’s Girls‘ School, eine Privatschule, die für ihre strengen akademischen Fächer, darunter Physik und Chemie, bekannt war. In einem Interview für die PBS-Fernsehsendung NOVA mit dem Titel „Das Geheimnis von Foto 51“ erinnerten sich zwei ihrer Freunde an Franklins Schulzeit.

„Sie war die Beste in den Naturwissenschaften, die Beste in Mathe, die Beste in allem. Sie erwartete, dass, wenn sie sich etwas vornimmt, sie auch die Verantwortung dafür übernimmt.“ Im Alter von 15 Jahren entschied sich Franklin trotz der Einwände ihres Vaters, der meinte, sie solle Sozialarbeiterin werden, dafür, Wissenschaftlerin zu werden.

Franklin machte 1938 ihren Abschluss am Newnham College in Cambridge und nahm eine Stelle bei der British Coal Utilization Research Association an. Sie war entschlossen, einen Beitrag zu den Kriegsanstrengungen zu leisten, und veröffentlichte mehrere Arbeiten über die Struktur und Verwendung von Kohle und Graphit. Ihre Arbeit floss in die Entwicklung der Gasmasken ein, die den britischen Soldaten zu mehr Sicherheit verhalfen. Ihre Arbeit brachte ihr einen Doktortitel in Physikalischer Chemie ein, der ihr 1945 von der Universität Cambridge verliehen wurde.

Im Jahr 1947 zog Franklin nach Paris, um eine Stelle am Laboratoire Central anzutreten, wo sie mit Jacques Mering an der Perfektionierung der Röntgenchromatographie arbeitete. Nach allem, was man hört, fühlte sie sich in Paris sehr wohl und erwarb sich leicht den Respekt ihrer Kollegen. Sie war bekannt dafür, dass sie sich gerne mit den akribischen mathematischen Gleichungen beschäftigte, die notwendig waren, um die Daten über die atomare Struktur zu interpretieren, die durch die Röntgentechniken enthüllt wurden. 1951 beschloss sie jedoch widerwillig, zurück nach London zu gehen, um ihre wissenschaftliche Karriere voranzutreiben.

Um das Labor am King’s College in London zu betreten, umging sie einen übrig gebliebenen Bombenkrater und musste feststellen, dass man von ihr erwartete, mit veralteten Geräten im Keller des Gebäudes zu arbeiten. Sie übernahm die Leitung des Labors mit ihrer gewohnten Effizienz und wies den Doktoranden Raymond Gosling an, die notwendigen Verbesserungen an den Röntgengeräten vorzunehmen.

Sie war verärgert, als sie erfuhr, dass von ihr erwartet wurde, ihre Arbeit zu unterbrechen und das Gebäude täglich zum Mittagessen zu verlassen. Frauen waren in der Cafeteria des College nicht zugelassen. Dennoch machten sie und Gosling Fortschritte bei der Untersuchung der DNA, als Maurice Wilkins, ein anderer leitender Wissenschaftler, aus seinem Urlaub zurückkehrte.

Wilkins war verärgert, als er erfuhr, dass die weibliche „Assistentin“, von der er erwartet hatte, dass sie für ihn arbeiten würde, stattdessen eine hervorragende Forscherin war, die ihr eigenes Recht hatte. In dieser angespannten Atmosphäre arbeitete Franklin weiter an der Verfeinerung ihrer Röntgenbilder, verwendete feinere DNA-Fasern und ordnete sie für ihre Chromatographie anders an, aber sie begann zu befürchten, dass es ein Fehler gewesen war, Paris zu verlassen. Wilkins, der sich ebenfalls unwohl fühlte, verbrachte nun mehr Zeit im nahe gelegenen Cavendish Laboratory bei seinem Freund Francis Crick. Crick und sein Partner James Watson arbeiteten an einem modellbasierten Ansatz zur Entdeckung der Struktur des DNA-Moleküls.

Zu dieser Zeit machten Franklin und Gosling eine verblüffende Entdeckung. Auf den Röntgenbildern waren zwei Formen der DNA zu sehen, eine trockene „A“-Form und eine feuchtere „B“-Form. Da jeder Röntgenchromatograph mehr als 100 Stunden lang belichtet werden musste, um ein Bild zu erzeugen, und die trockenere „A“-Form wahrscheinlich detailliertere Bilder lieferte, legte Franklin die „B“-Form für spätere Untersuchungen beiseite. Sie bemerkte, dass die Bilder der „B“-Form eine eindeutige helikale Struktur zu zeigen schienen und dass auf dem Bild, das sie als Foto 51 bezeichnete, zwei klare Stränge zu sehen waren, bevor sie es weglegte.

Um diese Zeit nahm Franklin an einer Konferenz in Cavendish teil, um ein frühes DNA-Modell zu beobachten, das von Watson und Crick vorgeschlagen wurde. Sie stand deren Arbeit sehr kritisch gegenüber, da sie der Meinung war, dass diese ihr Modell nur auf Vermutungen stützten, während ihre eigene Arbeit auf soliden Beweisen beruhte.

Die Behandlung seiner Freunde vertiefte die Kluft zwischen ihr und Wilkins, was zu einem noch angespannteren Verhältnis am King’s College führte. Franklin war so unglücklich, dass die Leute im Labor begannen, hinter ihrem Rücken über sie zu sprechen und sie die „dunkle Dame“ zu nennen. 1953 beschloss sie, ans Birkbeck College zu wechseln, um King’s zu entkommen. Irgendwie kam Wilkins während des Umzugs in den Besitz von Franklins Notizen und den Akten mit Foto 51. Wilkins entfernte das Foto ohne ihr Wissen oder ihre Erlaubnis aus ihren Unterlagen und nahm es mit, um es seinen Freunden in Cavendish zu zeigen.

„Mir blieb der Mund offen stehen und mein Puls begann zu rasen“, schrieb Watson in seinem berühmten Buch „Die Doppelhelix“. Es war die eine Information, die er und Crick benötigten, um ein genaues Modell der DNA-Struktur zu erstellen. Foto 51 war der Beweis dafür, dass die schraubenförmige Struktur der DNA aus zwei Strängen besteht, die in der Mitte durch die Phosphatbasen verbunden sind. Sie beeilten sich, ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Nature zu veröffentlichen. In der gleichen Ausgabe der Zeitschrift wurden viel kürzere Artikel von Wilkins und Franklin veröffentlicht, die jedoch nach dem längeren Artikel von James Watson platziert wurden, was den Anschein erweckte, dass ihre Arbeit lediglich dazu diente, die wichtige Entdeckung von Watson und Crick zu bestätigen, anstatt ein wesentlicher Bestandteil davon zu sein.

Franklin war inzwischen nach Birkbeck gewechselt. Teil der Vereinbarung, die es ihr ermöglichte, King’s zu verlassen, war, dass sie keine Forschung an der DNS betreiben würde, also wandte sie ihre Talente der Untersuchung von Viruspartikeln zu. Zwischen 1953 und 1958 machte sie wichtige Entdeckungen über das Tabakmosaikvirus und Polio. Die Arbeit, die Franklin und die anderen Wissenschaftler in Birkbeck in dieser Zeit leisteten, legte den Grundstein für die moderne Virologie.

Franklin starb am 16. April 1958 an Eierstockkrebs, möglicherweise verursacht durch ihre starke Strahlenbelastung während ihrer Arbeit an der Röntgenkristallographie. Da der Nobelpreis nur unter drei lebenden Wissenschaftlern geteilt werden kann, wurde Franklins Arbeit kaum erwähnt, als er 1962 an Watson, Crick und Wilkins verliehen wurde. Als „Die Doppelhelix“ 1968 geschrieben wurde, wurde Franklin in dem Buch fast als Bösewicht dargestellt. Watson beschreibt sie als „streitlustige, emotionale Frau, die nicht in der Lage war, ihre eigenen Daten zu interpretieren“

Erst im letzten Jahrzehnt wurde Franklins Beitrag anerkannt und gewürdigt. Heute sind viele neue Einrichtungen, Stipendien und Forschungszuschüsse, insbesondere für Frauen, nach ihr benannt.

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