DNA’nın keşfi, erkek meslektaşları tarafından “Karanlık Kraliçe” lakabıyla anılan Rosalind Franklin olmasaydı mümkün olmayacaktı.
1953 yılında DNA’nın, yani deoksiribonükleik asidin, moleküler yapısının keşfi genellikle iki isimle anılır: James Watson ve Francis Crick. Oysa DNA’nın çift sarmal yapısının çözülmesinde büyük payı olan Rosalind Franklin uzun yıllar boyunca tarihçiler tarafından göz ardı edilmiştir.
1950’lerin başında Rosalind Franklin, makromoleküllerin X-ışınıyla yapısal analizi alanında dünyanın önde gelen uzmanlarından biriydi. Bu yöntem, moleküllerin üç boyutlu yapısını ortaya çıkarmak için X-ışınlarını kullanır. Bunun nedeni, X-ışınlarının dalga boylarının görünür ışığa göre çok daha kısa olmasıdır.
Görünür ışık dalgaları bir molekülün içinden geçip giderken, X-ışınları molekülü oluşturan elektronlar tarafından saçılır. Molekülde ne kadar çok elektron varsa, saçılma da o kadar güçlü olur. Maddenin arkasında, bu saçılan ışınlar bir girişim deseni oluşturur. Bu deseni fotoğraf plakası üzerinde görüntülemek mümkündür. Yöntemin ilk bakışta basit görünmesine rağmen, uygulaması son derece karmaşıktır.
Rosalind Franklin Kimdir?
Rosalind Franklin, 25 Temmuz 1920’de Londra’nın Notting Hill semtinde, İngiltere’nin en varlıklı ailelerinden birinde doğdu. Ailesi, iki kızları ve üç oğullarına sundukları eğitim olanaklarında hiçbir ayrım yapmadı. Ancak kızlarının ileride evlenip aile kuracaklarını da doğal bir beklenti olarak görüyordu. Bu nedenle Rosalind’in bilim insanı olma isteğini desteklemediler.
On bir yaşındayken, fizik ve kimya derslerinin verildiği az sayıdaki kız okullarından birine başladı. Sınıfının en iyisiydi ve her yıl ödül kazandı. On beş yaşına geldiğinde bilim insanı olmaya karar verdi.
1938’de okul sınavlarını altı ayrı dalda üstün başarıyla geçti ve üniversite bursu kazandı. Aynı yıl Cambridge Üniversitesi’nde kimya eğitimine başladı ve 1941’de birincilikle mezun oldu.
Ancak doktora çalışması sırasında ciddi zorluklarla karşılaştı. Danışmanı Ronald Norrish, laboratuvarda kadınlardan hoşlanmayan biriydi. Franklin, British Coal Utilisation Research Association adlı kuruma geçti. Burada kömürün özellikleri üzerine araştırmalar yaptı ve 1945 yılında Cambridge Üniversitesi’nden doktora unvanını aldı.
İkinci Dünya Savaşı’nın bitiminden sonra Rosalind Franklin, yakın arkadaşı Adrienne Weill’e şöyle sordu: “Fiziksel kimya hakkında pek az, ama kömürün boşlukları hakkında çok şey bilen bir fiziksel kimyager olarak şimdi ne yapabilirim?”
1946 sonbaharında Weill, onu Fransa’daki Centre national de la recherche scientifique (CNRS) adlı ulusal bilim enstitüsünün yöneticisiyle tanıştırdı. 1947’nin başında CNRS, Franklin’e Paris’teki kimya hizmetleri ulusal merkez laboratuvarında bir görev verdi. Laboratuvarın başında, X-ışını kristalografisi uzmanı Jacques Mering vardı.
Kristal yapılar, bu yöntemle daha önce sayısız kez incelenmişti. Ancak Mering ve ekibi, aynı tekniği kristal olmayan maddeleri incelemek için kullanmanın yollarını araştırıyordu.
1951’de Rosalind Franklin yeniden İngiltere’ye döndü. King’s College London’daki Biyofizik Bölümü’nün başkanı John Randall, ona üç yıllık bir araştırma bursu teklif etti. Ona heyecan verici bir araştırma alanı sundu: DNA’nın yapısını incelemek.
DNA’nın Moleküler Yapısının Keşfi
1950 yılında İsviçreli kimyager Rudolf Signer, ilk kez son derece saf DNA elde etmeyi başarmış ve bu örnekleri çeşitli araştırmacılara inceleme amacıyla göndermişti. Bu kişilerden biri, King’s College’ta çalışan Maurice Wilkins’ti.
Wilkins, doktora öğrencisi Raymond Gosling ile birlikte, X-ışını yapısal analizi kullanarak DNA örneğinin oldukça net bir kırınım görüntüsünü elde etmişti. Bölüm başkanı John Randall, Rosalind Franklin’in ekibe katılacak olmasından büyük memnuniyet duyuyordu.
Rosalind Franklin King’s College’a geldi. Ancak kısa sürede kadın araştırmacıların burada eşit görülmediğini fark etti. Ne yazık ki Franklin’in yöneticisi John Randall, iletişiminde yeterince açık davranmamıştı. Bu yüzden Maurice Wilkins, Franklin’in koleje bir araştırma görevlisi olarak değil, kendi asistanı olarak geleceğini düşünüyordu.
Randall’ın, doktora öğrencisi Raymond Gosling’i Franklin’in çalışmalarında ona yardımcı olması için görevlendirmesi Wilkins’i hiç memnun etmedi. Sonuçta Franklin ile Wilkins arasında sık sık anlaşmazlıklar çıktı. Bir süre sonra aralarındaki iletişim neredeyse tamamen koptu.
Rosalind Franklin, Wilkins’le birlikte çalışmanın imkânsız olduğu anlaşıldıktan sonra onunla teması en aza indirdi. Deneylerini çoğunlukla Raymond Gosling ile yürüttü. Franklin’in en önemli yeniliklerinden biri, nemi hassas biçimde kontrol edebildiği özel bir oda tasarlamasıydı. Bu düzenek sayesinde, Wilkins’in Gosling’le elde ettiğinden çok daha net X-ışını görüntüleri almayı başardı.
1952 baharında Raymond Gosling, Franklin’in geliştirdiği düzenek ve yöntemi kullanarak 51 numaralı ünlü fotoğrafı çekti. Bu fotoğraf, DNA’nın yapısının çözülmesinde belirleyici bilgiler içeriyordu. İDikkatle incelendiğinde DNA’nın bir çift sarmal biçiminde olduğu açıkça görülüyordu.
James Watson ve Francis Crick Hırsız mıydı?
1952 yılının Kasım ayında Rosalind Franklin, Londra’da en yeni X-ışını görüntülerini sundu ve DNA’nın çift sarmal yapıya sahip olması gerektiği sonucuna vardığını açıkladı. Dinleyiciler arasında 24 yaşındaki James Watson da vardı. Watson, Cambridge’de Francis Crick ile birlikte DNA’nın yapısını çözmeye çalışıyordu.
Konferansının ardından Watson ve Crick, onu Cambridge’e davet ederek hazırladıkları yeni DNA modelini göstermeye çalıştılar. Franklin modeli görür görmez bunun kendi verileriyle uyuşmadığını anladı.
Rosalind Franklin, o dönemde “faz problemi” üzerinde çalışıyordu. DNA gibi küçük yapıları incelerken, X-ışınlarının yapıya hangi fazda çarptığı sonucu doğrudan etkiliyordu. Franklin, birbirinden farklı ve kimi zaman çelişkili görünen çok sayıda fotoğrafı karşılaştırarak bu faz kaymalarını hesaplamayı başardı.
1953 Ocak ayına gelindiğinde tüm verileri birbiriyle uyumlu hale getirmişti ve DNA’nın çift sarmal biçiminde olduğunu, azotlu bazların sarmalın iç kısmında yer aldığını deneysel olarak kanıtlamıştı.
Bu sırada Watson ve Crick, modelleri üzerinde çalışmayı sürdürüyordu. 30 Ocak 1953’te, bir söylenti yoluyla, Linus Pauling’in yakında DNA’nın yapısını açıklayan bir makale yayımlayacağını öğrendiler. Bu haber onları sarstı. Bundan sonrası da adeta bir bilimsel gerilim hikâyesine dönüştü.
Aynı gün Watson, Linus Pauling’in makalesinin ön baskısıyla King’s College’a gitti. Amacı, Franklin’i birlikte çalışmaya ikna etmekti. Ancak Franklin teklifi reddetti. Watson, Franklin’in kendi verilerini doğru yorumlayamayacağını ima edince tartışma büyüdü.
Sinirle laboratuvardan çıkan Watson, koridorda Maurice Wilkins’le karşılaştı. Wilkins, geçmişte sık sık Franklin’le çatışmıştı ve bu kez Cambridge ekibinin tarafını tuttu. Franklin’in ofisinden bazı belgeleri izinsiz aldı. Bu belgeler arasında, DNA’nın azotlu bazlarının gerçekten sarmalın iç kısmında bulunduğunu kanıtlayan veriler de vardı.
Watson ve Crick, Franklin’in verilerini kullandıklarını uzun süre inkâr etti. Ancak Watson, yıllar sonra The Double Helix adlı kitabında verileri izinsiz aldığını itiraf etti. Franklin’in bulguları sayesinde ikili, DNA’nın çift sarmal yapısını yalnızca beş haftada tamamladı.
Sonuç olarak;
Franklin ise aynı dönemde üç makale hazırladı. İlki, Watson ve Crick’in modelinden bir gün önce yayıma gönderildi. İkincisi Gosling’le birlikte, üçüncüsü ise 17 Mart’ta Nature dergisine ulaştı. Ancak dergide yayımlanırken Franklin’in makalesi, Watson ve Crick’inkinden sonra yer aldı. Bu sıralama, sanki Franklin’in verileri yalnızca onların çalışmasını destekliyormuş gibi bir algı yarattı.
Mart 1953’te araştırma bursu sona erince Birkbeck College’a geçti. DNA çalışmalarını noktalayıp RNA’ya yöneldi. Tütün mozaik virüsü üzerinde yaptığı çalışmalar, RNA’nın DNA gibi çift değil, tek sarmal olduğunu gösterdi.
1956’da, 36 yaşındayken ABD’ye giderek Berkeley’deki bilim insanlarıyla buluştu. Burada çocuk felcine yol açan virüsü araştırma önerisi aldı ve 1957’de bu proje için büyük bir fon kazandı. Ancak kısa süre sonra, muhtemelen uzun süreli X-ışını maruziyetine bağlı olarak yumurtalık kanserine yakalandı. Rosalind Franklin, 16 Nisan 1958’de, yalnızca 37 yaşında Londra’da hayatını kaybetti.
Bilim literatüründe Franklin uzun süre “Wilkins’in asistanı” olarak anıldı. Ancak yıllar sonra, Wilkins’in verileri izinsiz aldığı ve Watson ile Crick’in modelini bu bilgilerle tamamladığı ortaya çıktı. Bugün artık Franklin’in DNA yapısının keşfindeki belirleyici rolü tartışmasız kabul ediliyor.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Eugenie V. Mielczarek; Rosalind Franklin: The Dark Lady of DNA . Physics Today 1 February 2003; 56 (2): 61–62. https://doi.org/10.1063/1.1564352
- Sexism in science: did Watson and Crick really steal Rosalind Franklin’s data? Yayınlanma tarihi: 23 Temmuz 2015. Bağlantı: https://www.theguardian.com
Matematiksel
