Francis Crick – DNA:s medupptäckare och nobelpristagare

Läs om Francis Crick — DNA:s medupptäckare och Nobelpristagare. Upptäck dubbelhelixens historia, Cricks banbrytande forskning och hans avgörande betydelse för modern genetik.

Francis Harry Compton Crick OM FRS (8 juni 1916 - 28 juli 2004) var en brittisk fysiker, biolog och humanist.

Han är en av dem som har arbetat fram DNA:s struktur. Med hjälp av röntgenkristallografiska resultat från Maurice Wilkins biofysikgrupp vid King's College i London upptäckte Crick och James Watson att DNA har en så kallad "dubbelhelixstruktur".

Detta innebär att DNA består av två kedjor som är lindade runt varandra och bildar en spiral. Endast en av kedjorna bär information, men de två kedjarna tillsammans gör molekylen mer stabil. DNA är grunden för arvsmassan för nästan alla former av liv i dag.

Kortfattad bakgrund

Francis Crick föddes 1916 i Northampton i England. Han utbildade sig ursprungligen inom fysik men övergick efter andra världskriget till att intressera sig för biologiska problem, särskilt strukturen hos biologiska makromolekyler. Under och efter kriget arbetade många fysiker med tekniska och experimentella metoder som senare visade sig användbara i molekylärbiologin.

Upptäckten av dubbelhelixen

Crick och Watson byggde en modell av DNA där två långa nukleotidkedjor löper i motsatta riktningar (antiparallellt) och hålls ihop genom specifika baspar: adenin (A) parar med tymin (T) och guanin (G) parar med cytosin (C). Dessa parningar styrs av vätebindningar (A–T med två vätebindningar, G–C med tre), vilket förklarade hur informationsbärande sekvenser kan kopieras exakt vid celldelning. Upptäckten 1953 grundades delvis på röntgenkristallografiska bilder från King's College (bland annat den berömda bilden ofta kallad "Photo 51") och på tidigare kunskap om kemin i nukleotiderna.

Betydelse för biologi och medicin

Modellen för DNA gjorde det möjligt att förstå hur genetisk information lagras och överförs. Genom komplementära baspar kan varje kedja fungera som mall för att skapa en ny partnerkedja vid replikation. Upptäckten ledde snabbt till ett omfattande forskningsfält inom molekylär- och cellbiologi, vilket har gett upphov till många tekniker och tillämpningar — från genteknik och diagnostik till läkemedelsutveckling och evolutionär biologi.

Cricks vetenskapliga arbete efter 1953

Efter dubbelhelixens upptäckt fortsatte Crick att arbeta med centrala frågor i molekylärbiologin. Han formulerade bland annat den så kallade centrala dogmen, som beskriver informationsflödet från DNA till RNA till protein, och han bidrog till idéer om hur genetisk kod kan avläsas i tripletter (kodon). Senare i karriären skiftade Crick sitt fokus mot neurobiologi och studiet av medvetandet. Han intresserade sig för hur hjärnan skapar perception och medvetna upplevelser och publicerade arbeten om neurala mekanismer för syn och medvetande.

Utmärkelser och arv

Crick, Watson och Wilkins fick Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1962. Nobelpriset erkände deras avgörande bidrag till förståelsen av DNA:s struktur. Under sin livstid fick Crick flera andra utmärkelser för sitt arbete och för hans insatser för vetenskaplig kommunikation; bland annat titlarna OM och FRS som finns angivna vid hans namn. Hans idéer och metoder har haft ett mycket stort inflytande på modern biovetenskap och medicin.

Kommentar om källor och kredit

Upptäckten av DNA:s struktur var resultatet av både teoretiskt tänkande och experimentella röntgenbilder som togs av flera forskare. Rosalind Franklin och Maurice Wilkins gjorde viktiga experimentella bidrag genom röntgenkristallografi som hjälpte till att tolka molekylens form. Diskussionen om hur olika resultat delgavs och användes har varit föremål för historisk granskning.

Francis Crick avled 2004, men hans arbete lever kvar i modern biologisk forskning och inom diskussioner om hur vetenskapliga upptäckter uppnås genom samspel mellan teorier, modeller och experiment.

Senare arbete

Molekylärbiologi

I mitten och slutet av 1950-talet hjälpte Crick till att reda ut hur proteiner syntetiseras. År 1958 listade Crick alla viktiga egenskaper hos proteinsyntesprocessen:

• genetisk information som lagras i sekvensen av DNA-molekyler.
• en budbärar-RNA-molekyl som överför instruktionerna för att tillverka ett protein till ribosomerna i cytoplasman.
• Adaptormolekyler ("de kan innehålla nukleotider") för att matcha korta sekvenser av nukleotider i RNA-budbärarmolekylerna med specifika aminosyror.
• Ribonukleinproteinkomplex som katalyserar sammansättningen av aminosyror till proteiner i enlighet med budbärar-RNA.

Så småningom visades det att adaptormolekylerna var tRNA:er och de katalytiska "ribonukleiproteinkomplexen" blev kända som ribosomer. Ett viktigt steg var att man senare (1960) insåg att budbärar-RNA inte var samma sak som ribosomalt RNA.

Nästa grundläggande fråga var den genetiska kodens exakta karaktär. I sin artikel från 1958 spekulerade Crick, liksom andra, i att en triplett av nukleotider kunde koda för en aminosyra. Crick använde också termen "central dogm" för att sammanfatta en idé som innebär att det genetiska informationsflödet mellan makromolekyler i huvudsak skulle vara enkelriktat:

DNA → RNA → Protein

I sitt tänkande om de processer som kopplar DNA-gener till proteiner gjorde Crick en tydlig åtskillnad mellan de material som är inblandade, den energi som krävs och informationsflödet. Crick fokuserade på denna tredje komponent (information) och den blev den organiserande principen för det som blev känt som molekylärbiologi.

Neurofysiologi

I slutskedet av sin karriär publicerade Crick och Christof Koch en serie artiklar om medvetande (1990-2005).

Crick bestämde sig för att fokusera sitt arbete på hur hjärnan skapar visuell medvetenhet inom några hundra millisekunder efter att ha sett en scen. I Cricks bok The Astonishing Hypothesis argumenterade han för att neurovetenskapen nu hade de verktyg som krävdes för att påbörja en vetenskaplig studie av hur hjärnor producerar medvetna upplevelser.

Francis Crick-institutet

Francis Crick Institute är ett biomedicinskt forskningscentrum i London som kostar 660 000 000 pund. Francis Crick Institute är ett partnerskap mellan Cancer Research UK, Imperial College London, King's College London, Medical Research Council, University College London (UCL) och Wellcome Trust. Det är det största centret för biomedicinsk forskning och innovation i Europa.

Institutet ligger bredvid St Pancras-stationen på Euston Road. Institutet har en årlig budget på över 100 miljoner pund. Byggnadens välvda tak är indelat i två skalor och är försett med solpaneler. En tredjedel av byggnaden ligger under marken för att minska den synliga massan.

Molekylär modell av en tRNA-molekyl. Crick förutspådde att sådana anpassningsmolekyler skulle kunna vara länkar mellan kodoner och aminosyror.

Frågor och svar

F: Vem var Francis Harry Compton Crick?

F: Vad upptäckte Crick och James Watson om DNA?

F: Hur bidrog Maurice Wilkins biofysikgrupp till upptäckten av DNA:s struktur?

F: Hur överför DNA information?

F: Vilken betydelse har DNA för ärftligheten?

F: Fick Francis Harry Compton Crick Nobelpriset?

F: Vilken inverkan hade upptäckten av DNA:s struktur på forskningen inom biologi?

Sök med bokstav