רוזלינד פרנקלין ותרומתה לחקר ה-DNA

יסודות חקר ה-DNA

DNA (חומצה דאוקסיריבונוקלאית) הוא כימיקל שנמצא כמעט בכל תא בגוף האדם. מדענים מאמינים ש-DNA נושא מידע גנטי, או הוראות, המסייעות לשלוט באופן שבו הגוף שלנו פועל. ה-DNA בתאים שלנו מאורגן למבנים הנקראים כרומוזומים. כרומוזומים רבים קיימים בתוך כל תא, וכל כרומוזום מורכב מגנים רבים. גנים הם אזורים ב-DNA המכילים הוראות לגבי איך הגוף גדל ומתפתח. רוב הגנים נמצאים על כרומוזום אחד בלבד, אך גנים מעטים נמצאים על יותר מכרומוזום אחד. גנים נחשבים ליחידות הבסיסיות של התורשה. מדענים משתמשים במילה "DNA" כקיצור של "גנים" או "כרומוזומים".

דיפרקציה של קרני רנטגן ומחקר DNA

כאשר פותחו הטכניקות הביולוגיות המולקולריות הרלוונטיות עד אמצע שנות ה-40, התברר שה-DNA היה בלתי נסבל במידה רבה. זה השתנה ב-1948, כאשר רוזלינד פרנקלין ומוריס וילקינס, שעבדו בקינגס קולג' בלונדון, הצליחו לייצר תמונות עקיפה בקרני רנטגן של סיבי DNA עם צפיפות קרובה לזו של מים. תמונות כאלה היו אפשריות רק בגלל שפרנקלין פיתחה לאחרונה שיטה לייצור סיבים דקים ביותר של DNA, שהיא הדגימה לווילקינס. פריצת דרך זו הייתה שיאו של מאמצים ארוכים של שני החוקרים לחקור את ההיבטים המבניים של המולקולה. ווילקינס התעניין ב-DNA מאז סוף שנות ה-30, כאשר החל לשתף פעולה עם פרנקלין. המחקר שלה על מבנה הפחם הביא אותה למגע עם טכניקות של ניתוח קרני רנטגן, שכנראה מצאה אותן ישימות למחקריה על המבנה המולקולרי של ה-DNA. במשך שנים רבות, פרנקלין ווילקינס ניסו לייצר תמונות רנטגן טובות של סיבי DNA, ונכשלו. אבל, כפי שציינה פרנקלין בעצמה, "מבט חדש על בעיית רנטגן קשה מוביל לעתים קרובות לפתרון פתאומי". זה התרחש בתחילת 1948 כשהיא ווילקינס הצליחו לייצר תמונות באיכות גבוהה מאוד.

המשך מחקר על DNA

היכולת של פרנקלין לייצר תמונות באיכות גבוהה של DNA אפשרה לה לחקור מגוון היבטים של מבנה המולקולה. היא הצליחה לאשר שהמולקולה מעוצבת כמו סליל ולחקור את המספר והפיתול של סלילי ה-DNA בסיבים. היא גם הצליחה לחקור את הסידור המרחבי של הבסיסים בתוך הסליל. אולם בשלב זה, המחקר של פרנקלין על DNA נעצר בפתאומיות. הסיבה לכך היא שהחליטה לשנות שדה ולחקור את נגיף הפסיפס הטבק (TMV), פתוגן שגרם למחלות בצמחים. החלטה זו הייתה יוצאת דופן מכיוון שבאותה תקופה רוב הביולוגים התמקדו בחקר מולקולות חלבון ו-TMV אינו מכיל חלבונים.

גילוי סליל כפול ותפקידה של רוזלינד פרנקלין

ב-1951, שני ביולוגים, ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק החלו לעבוד במעבדת קוונדיש בקיימברידג', שם עבד פעם פרנקלין. קריק נודע שפרנקלין כבר לא עושה מחקר על DNA והחליט לחקור את הבעיה. עד מהרה התברר לקריק ול-Watson שהדרך הטובה ביותר לבסס את מבנה ה-DNA היא בניית סליל כפול. צילומי רנטגן של פרנקלין של סיבי DNA הראו שלמולקולה יש מבנה סליל, אבל היא לא הצליחה לקבוע את מיקומם של הבסיסים בתוך הסליל. לקריק ול-Watson, לעומת זאת, היה ניסיון רב בדיפרקציה של קרני רנטגן והצליחו לבנות סליל כפול של DNA.

נקודת מבט חדשה על רוזלינד פרנקלין

גילוי הסליל הכפול של ה-DNA יצר תחושה בקרב ביולוגים. החוקרים הבינו שהמבנה הסביר רבות מהתכונות הביולוגיות של ה-DNA, כולל יכולתו להורות לתאים לגדול ולהתרבות. למרות שקריק ו-ווטסון קיבלו את רוב ההכרה על תגלית זו, לא התעלמו מתרומתו של פרנקלין. ואכן, ווטסון, בספרו הראשון על גילוי מבנה ה-DNA, הדגיש את תפקידה של פרנקלין, הוא כתב שתמונות הרנטגן שלה היו "היפות ביותר שצולמו אי פעם". עם זאת, הניסוח של ווטסון גם הצביע על כך שפרנקלין לא קיבלה קרדיט מספיק על מאמציה. דעה זו קיבלה חיזוק על ידי משפחתה ומקורביה של פרנקלין, שהביעו זעם על הזלזול בתרומתה. בסוף שנות ה-70 ותחילת שנות ה-80, כאשר התיאור של ווטסון על גילוי מבנה ה-DNA התקבל יותר ויותר, רבים שהכירו את פרנקלין חשבו שהיא קיבלה טיפול רע.

מילים אחרונות

אין להמעיט בתרומותיו של פרנקלין לגילוי מבנה ה-DNA. היא הייתה הראשונה שסיפקה תמונות רנטגן שהצביעו בבירור על המבנה הסליל של המולקולה. היא גם תרמה תרומה חשובה לשיטות המשמשות להפקת תמונות רנטגן, ולאחר 1953, כשפנתה לחקר הווירוסים, היא הכינה תגליות משמעותיות גם בתחום זה. כתוצאה ממאמציה, ברור כעת שפרנקלין היה אחד המדענים החשובים במאה ה-20. אבל בגלל שהיא מתה ב-1958, אנשים רבים לא מודעים להישגיה. נכון שפרנקלין חסרה את כישורי הקידום העצמי של עמיתיה הגברים. אבל אפשר להבין את גורלה גם במונחים של הציפיות שהביאו אחרים למפגשים איתה. הצטיינותה של פרנקלין במעבדה הייתה ברורה לכל מי שראה את עבודתה וניכרת בתמונותיה. מלכתחילה היא הוכרה כמדענית בעלת יכולת יוצאת דופן.