Canlılarda kalıtsal bilginin hangi maddeyle taşındığı, 20. yüzyılın ortalarına kadar biyolojinin temel sorularından biriydi. “Gen” sözcüğü 1909’dan beri kullanılıyordu; ancak genin fiziksel olarak ne olduğu bilinmiyordu. Bir süre kromozomlar kadar proteinler de kalıtsal bilginin taşıyıcısı olarak düşünülmüştü.
Zamanla dikkatler DNA’ya çevrildi. 1950’lere gelindiğinde deoksiribonükleik asidin genleri taşıyan madde olabileceği giderek daha güçlü bir olasılık hâline gelmişti. Yine de DNA’nın yapısı henüz çözülmemişti. Molekülün fosfat, şeker ve azotlu bazlardan oluştuğu biliniyor, fakat bu parçaların uzayda nasıl düzenlendiği anlaşılamıyordu.
Bu sorunun çözümünde X-ışını kırınımı belirleyici olacaktı. 1950’lerin başında Rosalind Franklin de, bu konuda dünyanın önde gelen uzmanlarından biriydi.
Rosalind Franklin Kimdir?
Rosalind Franklin, 25 Temmuz 1920’de Londra’nın Notting Hill semtinde, İngiltere’nin varlıklı ailelerinden birinin çocuğu olarak dünyaya geldi. Ailesi, iki kızı ile üç oğlunun yetiştirilmesi ve eğitim olanakları konusunda açık bir ayrım yapmadı. Buna rağmen kızlarının ileride evlenip aile kuracağını varsayıyorlardı. Rosalind’in bilim insanı olma isteği bu nedenle başta güçlü bir destek görmedi.
Franklin, çok küçük yaşlardan itibaren olağanüstü bir akademik başarı gösterdi. Bu durum ailesi için bir gurur kaynağıydı; fakat aynı zamanda onları zaman zaman şaşırtıyordu. Teyzelerinden biri, eşine yazdığı bir mektupta Rosalind’in “ürkütücü derecede zeki” olduğunu, zamanının çoğunu zevk için hesap yaparak geçirdiğini ve neredeyse her zaman doğru sonuca ulaştığını yazmıştı.
On bir yaşında, fizik ve kimya eğitimi veren az sayıdaki kız okulundan birine başladı. Sınıfının en başarılı öğrencisiydi ve her yıl ödüller kazandı. On beş yaşına geldiğinde bilim insanı olmaya karar vermişti. Aynı yaşlarda evlenmemeye ve çocuk sahibi olmamaya da karar verdi. 1938’de Cambridge’de kimya okumaya başladı ve 1941’de buradan üstün başarıyla mezun oldu.
Doktora çalışmalarında ilk etapta sorunlarla karşılaştı. Cambridge’deki laboratuvar ortamı onun için uygun değildi. Bunun üzerine British Coal Utilisation Research Association’a geçti ve kömürün yapısı üzerine araştırmalar yaptı. Bu çalışmalar savaş döneminde gaz maskelerinin verimliliğinin artırılmasına da katkı sağladı. Franklin, doktorasını 1945’te Cambridge’den aldı.
1951’de İngiltere’ye döndü. King’s College London’daki biyofizik bölümünün başındaki John Randall, ona üç yıllık bir araştırma bursu teklif etti. İlk plan proteinler ve lipitler üzerine çalışmasıydı; ancak kısa süre sonra Franklin’in araştırma alanı DNA’ya yöneldi.
DNA’nın Moleküler Yapısı Nasıl Keşfedildi?
1950 yılında İsviçreli kimyager Rudolf Signer, son derece saf DNA örnekleri elde etmeyi başarmış ve bu örnekleri çeşitli araştırmacılara inceleme amacıyla göndermişti. Bu kişilerden biri, King’s College London’da 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 ise Rosalind Franklin’in kısa süre sonra ekibe katılacak olmasından memnundu. Çünkü Franklin’in bu görüntüleri daha da ileri taşıyabilecek uzmanlığa sahip olduğunu biliyordu.
Rosalind Franklin, 1951’de King’s College’a geldi. Ancak kısa sürede kadın araştırmacıların burada erkek meslektaşlarıyla eşit görülmediğini fark etti. Bunun yanında, Franklin’in yöneticisi John Randall görev paylaşımı konusunda yeterince açık davranmamıştı. Bu yüzden Maurice Wilkins, Franklin’in bağımsız bir araştırmacı olarak değil, kendi yardımcısı olarak geldiğini düşünüyordu.
Randall’ın doktora öğrencisi Raymond Gosling’i Franklin’in çalışmalarına yardımcı olması için görevlendirmesi Wilkins’i memnun etmedi. Franklin de Wilkins’in bu yaklaşımını kabul etmedi. Sonuçta iki araştırmacı arasında sık sık anlaşmazlıklar çıktı. Bir süre sonra aralarındaki iletişim neredeyse tamamen koptu.
Rosalind Franklin, Wilkins’le temasını en aza indirdi. Deneylerini çoğunlukla Raymond Gosling ile yürüttü. Franklin’in en önemli yeniliklerinden biri, nemi hassas biçimde kontrol edebildiği özel bir düzenek geliştirmesiydi. Bu düzenek sayesinde, Wilkins’in Gosling’le daha önce 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.
Franklin’in Verileri Watson ve Crick’in Modelini Nasıl Etkiledi?
1952’de Raymond Gosling, Rosalind Franklin’in geliştirdiği deney düzeneğiyle ünlü Fotoğraf 51’i elde etti. Bu X-ışını kırınım görüntüsü, DNA’nın sarmal bir yapıya sahip olduğunu anlamak açısından kritik önemdeydi. Ancak Franklin, tek bir görüntüye dayanarak aceleci bir model önermek istemiyordu.
Aynı dönemde James Watson ve Francis Crick, Cambridge’de DNA’nın yapısını fiziksel modeller kurarak çözmeye çalışıyordu. Kısa süre sonra Watson, King’s College’a gitti. Franklin ile görüşmesi gergin geçti. Ardından Maurice Wilkins, Franklin’in bilgisi dışında Fotoğraf 51’i Watson’a gösterdi. Watson ve Crick ayrıca Franklin’in bazı ölçüm sonuçlarına da dolaylı yollardan ulaştı.
Bu veriler, DNA’nın iki zincirli bir sarmal olduğunu ve azotlu bazların sarmalın içinde yer aldığını anlamalarında belirleyici oldu. Watson ve Crick, Franklin’in X-ışını verilerini Chargaff’ın baz oranlarına ilişkin bulgularıyla birleştirerek çift sarmal modeline ulaştı.
Model 1953’te Nature dergisinde yayımlandı. Aynı sayıda Franklin ve Gosling’in çalışması da yer aldı. Ancak yayın sıralaması Watson ve Crick’i öne çıkardı. Franklin’in katkısı uzun süre ikincil bir destek gibi görüldü.
Sonuç olarak;
Rosalind Franklin, DNA modelinin yayımlanmasından kısa süre önce King’s College’dan ayrıldı ve Birkbeck College’a geçti. Burada DNA çalışmalarını bırakarak RNA virüsleri üzerine yoğunlaştı. Özellikle tütün mozaik virüsünün yapısı üzerine yaptığı çalışmalar, onun X-ışını kristalografisindeki uzmanlığını başka bir alana da taşıdığını gösterdi.
Franklin 1958’de, 37 yaşındayken kanser nedeniyle hayatını kaybetti. Dört yıl sonra Nobel Komitesi, 1962 Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü Francis Crick, James Watson ve Maurice Wilkins’e verdi. Ödül, nükleik asitlerin moleküler yapısı ve canlılarda bilgi aktarımındaki önemi üzerine yapılan keşifler içindi.
Franklin ödül verildiğinde hayatta değildi. DNA keşfinin uzun süre anlatılış biçimi de Franklin’i geri planda bıraktı. Oysa Franklin’in X-ışını kırınım verileri, özellikle Fotoğraf 51 ve ölçümleri, Watson ve Crick’in doğru modele ulaşmasında belirleyici rol oynadı.
Bilim tarihçileri bugün Franklin’in DNA’nın çift sarmal yapısının çözülmesindeki katkısına temel bir yer verir. Birkbeck’te birlikte çalıştığı Aaron Klug da sonraki yıllarda Franklin’in bilimsel rolünün daha açık biçimde anlaşılmasına katkı sağladı. Klug, 1982’de kristalografik elektron mikroskopisi ve biyolojik açıdan önemli nükleik asit-protein komplekslerinin yapısı üzerine çalışmalarıyla Nobel Kimya Ödülü’nü aldı.
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
- What Rosalind Franklin truly contributed to the discovery of DNA’s structure. Kaynak site: Nature. Yayınlanma :25 Nisan 2023. Bağlantı: What Rosalind Franklin truly contributed to the discovery of DNA’s structure
- Samuel Schindler, Model, Theory, and Evidence in the Discovery of the DNA Structure, The British Journal for the Philosophy of Science, published by: The University of Chicago Press, 59, (2008) p. 629; available at www. jstor. org/ stable/ 4007230
Matematiksel
