Bilimin Kraliçesi Rosalind Franklin DNA’nın Gizemini Nasıl Çözdü?

Neden bazılarımızın kahverengi saçlarının, bazılarımızın ise kızıl saçları olduğunu hiç merak ettiniz mi? Ya da bazı insanlar uzun, bazıları ise kısadır? Neden bazı insanlar sağ elini kullanırken diğerleri solaktır? Matematiğin dili bizlere birçok insanın baktığı ama göremediği, Evren’in güzelliklerini ortaya seren bir araç sunmaktadır. Ancak bugün bizlerin net olarak bildiğimiz ve anlayabildiğimiz, bir diğer dil daha vardır. Bu da yaşamın dili ya da diğer adıyla DNA’dır..

Başlangıçta saydığımız tüm farklılıklar DNA, yani “deoksiribonükleik asit” nedeniyle oluşmaktadır. Bizi biz yapan DNA vücudunuza nasıl görünmeniz gerektiğini ve nasıl çalışmanız gerektiğini söyleyen bir plan veya tarif gibi davranır. Şu ana kadar DNA çift sarmalının kaşifleri olan James Watson ve Francis Crick isimlerini duymuş olabilirsiniz. Ancak bu keşif, erkek meslektaşları tarafından “Karanlık Kraliçe” lakabıyla anılan Rosalind Franklin olmasaydı mümkün olmayacaktı. DNA molekülünün yapısını ve görünümünü belirleyen şey, biyofizikçi ve kristalograf Rosalind Franklin’in çektiği bir fotoğraf oldu.

dna
DNA, adenin, timin, guanin ve sitozin denilen ve kısaca sırasıyla A, T, G ve C harfleriyle gösterilen 4 ayrı kimyasal oluşumun (nükleotid ya da baz) öteki kimyasal yapıların yardımıyla karşı karşıya ve art arda eklenmesiyle oluşmuştur. İşte bu 4 harf, “yaşamın dili” dediğimiz dilin harfleridir. DNA’da art arda eklenen bu harflerin sayısı insanda 3.2 milyardır. DNA, hücrede tek bir parça halinde değil, kromozom denilen ayrı ayrı yumaklar halinde bulunur. İnsanın böyle 46 tek ya da 23 çift kromozomu vardır.

Bilimin Karanlık Kraliçesi Diye Anılan Rosalind Franklin Kimdir?

1920’de Londra’da doğan Rosalind Franklin, o dönemde fizik ve kimyayı kızlara da öğreten sayılı okullardan birine devam etti. Çok soru soran, özellikle matematik derslerinde başarılı bir öğrenciydi. 15 yaşında bilim insanı olmaya karar verdi. Babası buna karşı çıksa da inat etti ve 1938’de Cambridge Üniversitesi kimya bölümüne girdi.

Rosalind Franklin
Rosalind ayrıca 1957 yılında tütün mozaik virüsünün parçacıklarının tümünün aynı uzunlukta olduğunu keşfetti.

Mezun olduktan sonra British Coal Utilisation Research Association’da (İngiliz Kömür Kullanımı
Araştırma Kurumu) çalışmaya başladı. O dönem İkinci Dünya Savaşı tüm hızıyla devam ediyordu. Savaşta kullanılan gaz maskelerinde ise kömür kullanılmaktaydı. Bu esnada gaz maskelerini iyileştirmek adına Franklin, bazı kömür türlerinin neden diğer türlere göre gaz ve suya karşı daha dayanıklı olduğunu araştırmaya başladı.

X-ışını kristalografi
X-ışını kristalografisi, bir kristaldeki atomların kesin düzenlemelerini belirlemek için X-ışınlarını kullanır. 
Işınlar bir kristale çarpar ve DNA gibi bazı biyolojik moleküller belirli şekillerde işlenirse kristaller oluşturabilir ve belirli yönlerde kırınım yaparak atomların düzenini ortaya çıkararak bir dizi çalışmada kullanılabilecek bilgiler üretir.

Bu esnada x-ışını kristalografisini düzensiz karbon kristallerini incelemek için kullandı. Bu yöntem de X ışını kullanarak kristallerin yapısı incelenir. X ışınları atomlardaki düzenli atom dizilimlerinden yansır ve oluşturdukları desenler filme kaydedilir. Sonra da kristalin yapısını gösteren bir denklem çıkarılır.

Rosalind Franklin’in çalışmaları, 1951 yılında King’s College London biyofizik bölümüne araştırma görevlisi olarak girmesini sağladı. Orada çalışan insanları, DNA’nın yapısı hakkında ilginç gözlemler yapmaya başlamışlardı. Franklin X-ışını teknolojilerindeki tecrübesiyle birlikte, bir ekip olarak DNA bulmacasını çözebileceklerini umuyordu.

Ancak süreç Rosalind Franklin’in hayal ettiği gibi gelişmedi. Ne yazık ki erkek meslektaşları onu aralarına kolay almayacaklardı. Başlıkta gördüğünüz Karanlık Kraliçe ( The Dark Lady) lakabı Franklin’in biyografisini yazan Brenda Maddox tarafından ilk kullanıldı. Kendisi Franklin’in erkeklerin gölgesinde yaşamak zorunda kaldığına dikkat çekmek istemişti.

DNA’nın Moleküler Yapısının Keşfi

Laboratuvardaki bu gergin havaya rağmen Rosalind Franklin canla başla çalıştı. Doktora öğrencisi Raymond Gosling ile DNA ipliklerinin yüksek çözünürlüklü fotoğraflarını çekmeye başladılar. Maurice ve iki arkadaşı, Francis Crick ve James Watson yıllardır DNA’nın moleküler yapısını çözmeye çalışıyordu. Ancak bu başarı Rosalind’e kısmet oldu. Çalışmanın en büyük meyvesiyse DNA’nın yapısına ilişkin önemli bilgiler sunan 1952 tarihli “51. Fotoğraf” oldu. Aşağıda gördüğünüz görüntünün altındaki ve üstündeki büyük karanlık bölgeler DNA bazlarını temsil ederken X biçimi de sarmalı bize gösteriyor.

fotoğraf 51
“Foto 51” adını verdikleri bir fotoğraf iki DNA ipliğini açıkça gösteriyordu. Bu da DNA’nın yapısının çifte sarmal olduğunu ve hücrelerin genetik bilgileri nasıl ilettiğini açıklamalarını sağladı.

Ancak Maurice Rosalind’den izin almadan bu fotoğrafı alıp Watson ve Crick’e gösterdi. Yıllardır çözmeye çalıştıkları bulmacanın son parçası da yerine oturmuştu. Üçlü bu bulguları araştırmaları ile beraber yayımladı ve 1962’de Nobel Ödülü’nü kazandı. Ne trajik bir durum ki, Rosalind dört yıl önce araştırmalarının sonuçlarını göremeden 37 yaşında, yumurtalık kanserinden hayatını kaybetmişti. Bugün onun tuttuğu notlardan anladığımız kadarıyla, fotoğrafın bütün önemli noktalarını anlamıştı ve 37 yaşında kansere yenilmeseydi, Watson’la Crick’in vardığı sonuçlara kendisi de varabilirdi.

Rosalind Franklin’in Ardından

Watson ve Crick günümüzde keşifleriyle hatırlanmaktadırlar. Bununla birlikte, Franklin’in rolü, Anne Sayre’ın Rosalind Franklin ve DNA (1975) adlı kitabının yardımıyla hatırlandı. Crick sonrasında, onsuz bu atılımı gerçekleştiremeyeceklerini kabul etti. Ancak Watson farklı düşünüyordu. Kendisi The Double Helix’i (İkili Sarmal: DNA Yapı Çözümünün Öyküsü -1968) adlı kitabında bizlere farklı bir Rosalind Franklin tanıttı. Onun kendi verilerini analiz edemeyen bir kişi ve Wilkins’in asistanı olduğu izlenimini verdi.

James Watson ve Francis Crick,
1959, Boston, Massachusetts, ABD: James Watson ve Francis Crick,

Günümüzde belgeler sonucunda bunun yanlış olduğunu biliyoruz. Ancak Watson, kitabı yayınlandığı sırada Franklin aramızda değildi. Bu sayede de kendisi iftira korkusu olmadan istediğini yazabilmişti. Sonsözde kişiliği ve yetenekleri hakkında olumlu kelimeler kullansa da pek çok insan Franklin’i onun kitabından tanıdı.

DNA’nın çift sarmal olarak keşfi, biyoloji tarihindeki en önemli kilometre taşlarından biridir. Bildiğimiz kadarıyla hayatı anlamlandırmış ve birçok hastalığın anlaşılmasının ve tedavisinin yolunu açmıştır. Bu nedenle Franklin’in geçen yüzyılın en önemli bilimsel buluşlarından birinde oynadığı rolü tarihe geri yazmak önemlidir.



Kaynaklar ve ileri okumalar:

Matematiksel

Sibel Çağlar

Merhabalar. Matematik öğretmeni olarak başladığım hayatıma 2016 yılında kurduğum matematiksel.org web sitesinde içerikler üreterek devam ediyorum. Matematiğin aydınlık yüzünü paylaşıyorum. Amacım matematiğin hayattan kopuk olmadığını kanıtlamaktı. Devamında ekip arkadaşlarımın da dahil olması ile kocaman bir aile olduk. Amacımıza da kısmen ulaştık. Yolumuz daha uzun ama kesinlikle çok keyifli.
Başa dön tuşu