Maurice Hugh Frederick Wilkins CBE FRS (15 de diciembre de 1916 - 5 de octubre de 2004) [3] fue un biofísico británico nacido en Nueva Zelanda y premio Nobel cuya investigación abarcó múltiples áreas de la física y la biofísica, contribuyendo a la comprensión científica de la fosforescencia , la separación de isótopos , la microscopía óptica y la difracción de rayos X. Es conocido por su trabajo en el King's College de Londres sobre la estructura del ADN .
El trabajo de Wilkins sobre el ADN se divide en dos fases distintas. La primera se produjo entre 1948 y 1950, cuando sus estudios iniciales produjeron las primeras imágenes claras de ADN por rayos X, que presentó en una conferencia en Nápoles en 1951 a la que asistió James Watson . Durante la segunda fase, entre 1951 y 1952, Wilkins produjo imágenes claras en forma de X de esperma de calamar, imágenes que envió a James Watson y Francis Crick , lo que llevó a Watson a escribir: "Wilkins... ha obtenido fotografías de difracción de rayos X extremadamente excelentes" [de ADN]. [4] [5]
En 1953, el coordinador del grupo de Wilkins, Sir John Randall, le ordenó a Raymond Gosling que le entregara a Wilkins una imagen de alta calidad de la forma "B" del ADN ( Foto 51 ), que Gosling había hecho en 1952, [6] [7] después de lo cual su supervisora Rosalind Franklin "la dejó de lado" [8] cuando abandonaba el King's College de Londres. Wilkins se la mostró a Watson. [9] Esta imagen, junto con el conocimiento de que Linus Pauling había propuesto una estructura incorrecta del ADN, "movilizó" [10] a Watson y Crick a reiniciar la construcción del modelo. Con información adicional de los informes de investigación de Wilkins y Franklin, obtenida a través de Max Perutz , Watson y Crick describieron correctamente la estructura de doble hélice del ADN en 1953.
Wilkins continuó probando, verificando y haciendo correcciones significativas al modelo de ADN de Watson-Crick y estudiando la estructura del ARN. [11] Wilkins, Crick y Watson recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1962 , "por sus descubrimientos sobre la estructura molecular de los ácidos nucleicos y su importancia para la transferencia de información en material vivo". [12]
Wilkins nació en Pongaroa , Nueva Zelanda, donde su padre, Edgar Henry Wilkins, era médico. [13] Su hermana mayor era la traductora y poeta Eithne Wilkins . Su familia había venido de Dublín, donde sus abuelos paterno y materno fueron, respectivamente, director de la Dublin High School y jefe de policía. Los Wilkins se mudaron a Birmingham , Inglaterra, cuando Maurice tenía 6 años. Más tarde, asistió al Wylde Green College y luego fue a la King Edward's School, Birmingham de 1929 a 1934. [ cita requerida ]
Wilkins fue al St John's College de Cambridge en 1935; estudió el programa de Ciencias Naturales , especializándose en Física, y recibió una licenciatura en Artes en 1938. [14] Mark Oliphant , que era uno de los instructores de Wilkins en St. John's, había sido designado para la Cátedra de Física en la Universidad de Birmingham , y había nombrado a John Randall para su personal. Wilkins se convirtió en estudiante de doctorado de Randall en la Universidad de Birmingham . En 1945, publicaron cuatro artículos en las Actas de la Royal Society sobre fosforescencia y trampas de electrones . [15] [16] [17] [18] Wilkins recibió un doctorado por este trabajo en 1940. [19] [20]
Durante la Segunda Guerra Mundial, Wilkins desarrolló pantallas de radar mejoradas en Birmingham y luego trabajó en la separación de isótopos en el Proyecto Manhattan en la Universidad de California, Berkeley durante los años 1944-45. [21]
Mientras tanto, Randall había sido nombrado presidente de Física en la Universidad de St Andrews . En 1945, nombró a Wilkins como profesor asistente en su departamento en la Universidad de St Andrews. Randall estaba negociando con el Consejo de Investigación Médica (MRC) para establecer un laboratorio para aplicar los métodos experimentales de la física a los problemas de biología. La combinación de estas disciplinas como biofísica era una idea novedosa. El MRC le dijo a Randall que esto tenía que hacerse en otra universidad. En 1946 Randall fue nombrado profesor de Física Wheatstone, a cargo de todo el departamento de Física en el King's College, Londres, con la financiación para establecer una Unidad de Biofísica. Llevó a Wilkins con él como director asistente de la unidad. Designaron un equipo de científicos capacitados tanto en ciencias físicas como biológicas. La "filosofía de gestión" era explorar el uso de muchas técnicas en paralelo, para encontrar cuál parecía prometedora y luego centrarse en ellas. Wilkins, como científico con la experiencia más diversa en física y director adjunto de la unidad, tenía la supervisión general de los diversos proyectos además de la participación directa en sus proyectos de investigación personales que incluían nuevos tipos de microscopía óptica. [22] El King's College recibió fondos para construir departamentos de Física e Ingeniería completamente nuevos donde las bóvedas debajo del patio delantero del nivel Strand College habían sido destruidas por bombas durante la guerra. La Unidad de Biofísica, varios grupos de física experimental y el grupo teórico comenzaron a mudarse durante los primeros meses de 1952. Los laboratorios fueron inaugurados formalmente por Lord Cherwell el 27 de junio. El artículo de Wilkins para Nature describía ambos departamentos, en consonancia con su papel de líder y su prestigio dentro de la universidad en general. [23]
En el King's College, Wilkins se dedicó, entre otras cosas, a realizar trabajos de difracción de rayos X sobre esperma de carnero y ADN que había obtenido del timo de ternera el científico suizo Rudolf Signer . El ADN del laboratorio de Signer estaba mucho más intacto que el ADN que se había aislado previamente. Wilkins descubrió que era posible producir hebras delgadas a partir de esta solución concentrada de ADN que contenían conjuntos altamente ordenados de ADN adecuados para la producción de patrones de difracción de rayos X. [24] Utilizando un grupo cuidadosamente agrupado de estas hebras de ADN y manteniéndolas hidratadas, Wilkins y un estudiante de posgrado, Raymond Gosling, obtuvieron fotografías de rayos X del ADN que mostraban que la molécula de ADN larga y delgada de la muestra de Signer tenía una estructura regular, similar a un cristal, en estas hebras. Gosling dijo más tarde: "Cuando... vi por primera vez todos esos puntos de difracción discretos... emergiendo en la película en el plato de revelado, fue un momento verdaderamente eureka... nos dimos cuenta de que si el ADN era el material genético, entonces acabábamos de demostrar que los genes podían cristalizarse. [25] " Este trabajo inicial de difracción de rayos X en el King's College se realizó en mayo o junio de 1950. Fue una de las fotografías de difracción de rayos X tomadas en 1950, mostrada en una reunión en Nápoles un año después, la que despertó el interés de James Watson por el ADN [26] lo que le hizo escribir "de repente me entusiasmó la química... comencé a preguntarme si sería posible para mí unirme a Wilkins en el trabajo sobre el ADN". [27] En ese momento, Wilkins también le presentó a Francis Crick la importancia del ADN. Crick le aconsejó que trabajara en proteínas y le dijo a Wilkins "lo que debería hacer es encontrar una buena proteína". [28] Wilkins sabía que los experimentos adecuados en los hilos de ADN purificado requerirían un mejor equipo de rayos X. Wilkins encargó un nuevo tubo de rayos X y una nueva microcámara. También sugirió a Randall que Rosalind Franklin , que pronto sería nombrada, fuera reasignada de su trabajo en soluciones proteínicas para unirse al proyecto de ADN. [29]
En el verano de 1950, Randall había conseguido una beca de investigación de tres años que financiaría el trabajo de Rosalind Franklin en su laboratorio. Franklin se retrasó en terminar su trabajo en París. A finales de 1950, Randall le escribió a Franklin para informarle que, en lugar de trabajar en proteínas, debería aprovechar el trabajo preliminar de Wilkins [30] y que debería realizar estudios de rayos X de fibras de ADN hechas a partir de las muestras de ADN de Signer. [31]
A principios de 1951, Franklin finalmente llegó. Wilkins estaba de vacaciones y se perdió una reunión inicial en la que Raymond Gosling lo sustituyó junto con Alex Stokes , quien, como Crick, resolvería las matemáticas básicas que hacen posible una teoría general de cómo las estructuras helicoidales difractan los rayos X. No se había realizado ningún trabajo sobre el ADN en el laboratorio durante varios meses; el nuevo tubo de rayos X permaneció sin uso, esperando a Franklin. Franklin terminó con el ADN de Signer, Gosling se convirtió en su estudiante de doctorado y ella tenía la expectativa de que el trabajo de difracción de rayos X del ADN fuera su proyecto. Wilkins regresó al laboratorio esperando, por otro lado, que Franklin fuera su colaborador y que trabajaran juntos en el proyecto del ADN que él había comenzado. [31] La confusión sobre los roles de Franklin y Wilkins en relación con el esfuerzo del ADN (que luego se convirtió en una tensión considerable entre ellos) es claramente atribuible a Randall. En su carta de nombramiento le dijo a Franklin que "en lo que respecta al esfuerzo experimental de rayos X [sobre el ADN], por el momento sólo estarán usted y Gosling". [32] Sin embargo, Randall nunca informó a Wilkins de su decisión de darle a Franklin la responsabilidad exclusiva del esfuerzo sobre el ADN y Wilkins sólo se enteró de la carta años después de la muerte de Franklin. Más tarde escribió: "Mi opinión es muy clara: que Randall estaba muy equivocado al haber escrito a Rosalind diciéndole que Stokes y yo queríamos detener nuestro trabajo sobre el ADN, sin consultarnos. Después de que Raymond [Gosling] y yo obtuvimos un patrón de rayos X claro y cristalino, estaba muy ansioso por continuar ese trabajo... Tratar de entender 'qué sucedió realmente' cuando un científico muy admirable [Randall] se modela a sí mismo sobre Napoleón no es fácil... [pero la carta] fue muy dañina para ella y para mí". [33]
En noviembre de 1951, Wilkins tenía evidencia de que el ADN en las células, así como el ADN purificado, tenía una estructura helicoidal. [34] Alex Stokes había resuelto las matemáticas básicas de la teoría de difracción helicoidal y pensó que los datos de difracción de rayos X de Wilkins indicaban una estructura helicoidal en el ADN. Wilkins se reunió con Watson y Crick y les contó sus resultados. Esta información de Wilkins, junto con información adicional obtenida por Watson cuando escuchó a Franklin hablar sobre su investigación durante una reunión de investigación del King's College, estimuló a Watson y Crick a crear su primer modelo molecular de ADN, un modelo con las cadenas principales de fosfato en el centro. Al ver el modelo de la estructura propuesta, Franklin les dijo a Watson y Crick que estaba equivocado. Franklin basó esto en dos observaciones. Primero, los experimentos de JM Gulland mostraron que los grupos CO y NH 2 de las bases no podían titularse y, por lo tanto, probablemente eran inaccesibles. En segundo lugar, la evidencia cristalográfica mostró que las unidades estructurales del ADN se separaban progresivamente con la adición de agua, lo que condujo a la formación de un gel y luego de una solución. Franklin creía que la explicación más simple de esto era que la parte hidrófila de la molécula estaba en el exterior. Crick intentó que Wilkins continuara con los esfuerzos adicionales de modelado molecular, pero Wilkins no adoptó este enfoque. [ cita requerida ]
A principios de 1952, Wilkins comenzó una serie de experimentos con espermatozoides de sepia que resultaron muy alentadores. "Obtuve patrones mucho más claros que el año anterior... cuando conocí a [Sir William Lawrence] Bragg por casualidad le mostré el patrón [que] ofrecía evidencia muy clara de una estructura helicoidal para el ADN... los patrones nítidos de los espermatozoides eran muy inspiradores y tenían el interés especial de que los espermatozoides eran objetos vivos reales y no solo ADN purificado extraído por químicos de material vivo". Wilkins estaba particularmente interesado en si las muestras vivas producirían patrones de difracción de rayos X significativos; sus resultados demostraron que podían hacerlo. [35]
Durante 1952, Franklin también se negó a participar en los esfuerzos de modelado molecular y continuó trabajando en el análisis detallado paso a paso de sus datos de difracción de rayos X ( síntesis de Patterson ). En la primavera de 1952, Franklin había recibido permiso de Randall para solicitar la transferencia de su beca para poder dejar el King's College y trabajar en el laboratorio de John Bernal en el Birkbeck College , también en Londres. Franklin permaneció en el King's College hasta mediados de marzo de 1953. [36]
Linus Pauling había publicado una propuesta de estructura del ADN que era incorrecta, cometiendo el mismo error básico que Watson y Crick habían cometido un año antes. Algunos de los que trabajaban en el ADN en el Reino Unido temían que Pauling resolviera rápidamente la estructura del ADN una vez que reconociera su error y colocara las cadenas principales de nucleótidos en el exterior de un modelo de ADN. Después de marzo de 1952, Franklin se concentró en los datos de rayos X para la forma A del ADN menos hidratado, mientras que Wilkins intentó trabajar en la forma B hidratada. Wilkins estaba en desventaja porque Franklin tenía todo el ADN bueno. Wilkins obtuvo nuevas muestras de ADN, pero no eran tan buenas como la muestra original que había obtenido en 1950 y que Franklin continuó utilizando. La mayoría de sus nuevos resultados fueron para muestras biológicas como células de esperma, que también sugerían una estructura helicoidal para el ADN. En julio de 1952, Franklin le informó a él y a Stokes que sus resultados más recientes la hacían dudar de la naturaleza helicoidal de la forma A. [ cita requerida ]
A principios de 1953, Watson visitó el King's College y Wilkins le mostró una imagen de alta calidad del patrón de difracción de rayos X en forma B, ahora identificado como fotografía 51 , que Franklin había producido en marzo de 1952. Wilkins había mostrado esta imagen producida por Franklin sin notificar ni recibir autorización del investigador principal que produjo la imagen. Con el conocimiento de que Pauling estaba trabajando en ADN y había presentado un modelo de ADN para su publicación, Watson y Crick montaron un esfuerzo más concentrado para deducir la estructura del ADN. A través de Max Perutz , su supervisor de tesis, Crick obtuvo acceso a un informe de progreso del King's College que incluía información útil de Franklin sobre las características del ADN que había deducido de sus datos de difracción de rayos X. Watson y Crick publicaron su propuesta de estructura de doble hélice del ADN en un artículo en la revista Nature en abril de 1953. En este artículo, Watson y Crick reconocieron que habían sido "estimulados por... los resultados e ideas no publicados" de Wilkins y Franklin. [37]
El primer artículo de Watson-Crick apareció en Nature el 25 de abril de 1953. Los miembros de los laboratorios de Cambridge y King's College acordaron informar sobre su trabajo interconectado en tres artículos con paginación continua en Nature . [37] [38] [39]
El jueves 14 de mayo de 1953, Sir Lawrence Bragg, director del Laboratorio Cavendish , donde trabajaban Watson y Crick, dio una charla en la Escuela de Medicina del Hospital Guy de Londres, que dio lugar a un artículo de Ritchie Calder en el News Chronicle de Londres, el viernes 15 de mayo de 1953, titulado "Por qué eres tú. El secreto más cercano de la vida". La noticia llegó a los lectores de The New York Times al día siguiente; Victor K. McElheny, al investigar su biografía de Watson, Watson y el ADN: haciendo una revolución científica , encontró un recorte de un artículo del New York Times de seis párrafos escrito en Londres y fechado el 16 de mayo de 1953 con el titular "Se escanea la forma de la 'unidad de vida' en la célula". El artículo se publicó en una edición temprana y luego se eliminó para hacer espacio para noticias consideradas más importantes. (Posteriormente, The New York Times publicó un artículo más largo el 12 de junio de 1953). El periódico universitario de Cambridge, Varsity, también publicó su propio artículo breve sobre el descubrimiento el sábado 30 de mayo de 1953. El anuncio original de Bragg en una conferencia Solvay sobre proteínas en Bélgica el 8 de abril de 1953 no fue publicado por la prensa. [ cita requerida ]
Tras la serie inicial de publicaciones de 1953 sobre la estructura de doble hélice del ADN, Wilkins continuó la investigación como líder de un equipo que realizó una serie de experimentos meticulosos para establecer la validez del modelo helicoidal entre diferentes especies biológicas, así como en sistemas vivos, para establecer la universalidad de la estructura de doble hélice. [24] Se convirtió en subdirector de la Unidad de Biofísica del MRC en King's en 1955, y sucedió a Randall como director de la unidad de 1970 a 1972. [40] [41]
Wilkins fue elegido miembro de la Royal Society (FRS) en 1959 [3] y miembro de EMBO en 1964. [1]
En 1960 recibió el Premio Albert Lasker de la Asociación Estadounidense de Salud Pública [42] y en 1962 fue nombrado Comendador de la Orden del Imperio Británico. También en 1962 compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina con Watson y Crick por el descubrimiento de la estructura del ADN. [13]
De 1969 a 1991, Wilkins fue el presidente fundador de la Sociedad Británica para la Responsabilidad Social en la Ciencia . [43]
En 2000, el King's College de Londres inauguró el edificio Franklin-Wilkins en honor al trabajo del Dr. Franklin y el profesor Wilkins en la universidad. [44]
La inscripción en la escultura de ADN (donada por James Watson) afuera de Thirkill Court en Clare College , Cambridge, Inglaterra es
a) en la base:
b) sobre las hélices:
El Centro de Biodescubrimiento Molecular de la Universidad de Auckland , inaugurado en 2002, pasó a llamarse Centro Maurice Wilkins en 2006. [45]
Wilkins se casó dos veces. Su primera esposa, Ruth, era una estudiante de arte a la que conoció mientras estaba en Berkeley. Su matrimonio terminó en divorcio, y Ruth tuvo un hijo con Wilkins después de su divorcio. [46] Wilkins se casó con su segunda esposa, Patricia Ann Chidgey, en 1959. Tuvieron cuatro hijos: Sarah, George, Emily y William. Su viuda Patricia y los hijos de su matrimonio lo sobrevivieron. [40] [41]
En los años previos a la Segunda Guerra Mundial, fue un activista contra la guerra, uniéndose al Grupo Antibélico de Científicos de Cambridge . Se unió al Partido Comunista , hasta la invasión de Polonia por el Ejército Soviético en septiembre de 1939. [47] Documentos del servicio de seguridad del Reino Unido anteriormente clasificados revelan que Wilkins fue sospechoso de filtrar secretos atómicos. Los archivos, publicados en agosto de 2010, indican que la vigilancia de Wilkins terminó en 1953. [48] "Después de la guerra me pregunté qué haría, ya que estaba muy disgustado con el lanzamiento de dos bombas sobre centros civiles en Japón", dijo al programa de radio británico Encounter en 1999. [49]
Wilkins publicó su autobiografía, El tercer hombre de la doble hélice , en 2003. [50]
