Dünyayı değiştiren 'Photo 51' ve Rosalind Franklin'in hikayesi
Ana sayfa Bilim Dünyayı değiştiren ‘Photo 51’ ve Rosalind Franklin’in hikayesi
Çılgın bir Einstein’ın dili dışarıdaki hali, Wright kardeşlerin ilk kez uçmayı başardıkları veya Yuri Gagarin’in Vostok 1 içinde ateşlenmeyi beklediği an, bilim tarihine dair aklımıza kazınan fotoğraflardan sadece birkaçı. Sayabileceğimiz birçok tarihi anın yanı sıra öyküsü çok daha derin, acıklı ve halen tartışmalara neden olan bir kare daha var: Photo 51.
Photo 51. [King’s College London]
İngiliz kimyager Rosalind Franklin tarafından 1952 yılında elde edilen Photo 51, insan baldır dokusundan elde edilen DNA örneğine ait bir X-ray görüntüsü. Özelliği ise insanın yapı taşı olan DNA’nın çift sarmal şeklini ortaya koyan tarihteki ilk net fotoğraf olması.
Kaderin bir cilvesi, Franklin’in not alarak incelemek üzere kenara koyduğu fotoğraf bir meslektaşının eline geçer ve kendisinden habersiz araştırmacılar James Watson ve Francis Crick’e iletilir. Franklin gibi DNA üzerinde çalışan iki isim, Photo 51’in önemini anında fark eder ve kadın meslektaşları analiz sonuçlarını yayımlayamadan çalışmaya koyulurlar. Nature dergisinde 1953 yılında yayımlanan makale genetik alanında yeni bir çağın başlangıcı olurken, bilimsel keşiflerin nasıl el değiştirebileceğine dair en ironik örneği oluşturdu.
Cevap ‘X’ üzerinde yazıyor
Genetik alanında birçok atılıma tanık olacak 1950’li yıllarda, iki önemli araştırma ekibi birbirlerinden sadece 80 kilometre mesafe ile çalışmalar yürütüyordu. James Watson ve Francis Crick Cambribge Üniversitesi’nde, Rosalind Franklin ve Maurice Wilkins ise Londra’daki King’s College’da çalışıyordu.
Bilim insanları o dönemlerde bir nesilden diğerine genetik bilgiyi aktaran en küçük birim için ‘gen’ terimini kullanmaya başlamıştı ancak neye benzediği hakkında hiçbir fikirleri yoktu. Watson ve Crick, 1951’in büyük kısmını DNA yapısını inceleyerek geçirdi. Ekip olarak özgün hiçbir deney yapmayan ikili, bunun yerine genetik alanında sunulan diğer araştırmalardan elde ettikleri verileri kullanarak çeşitli modeller hazırlıyordu. Kullandıkları verilerin bir kısmı da Rosalind Franklin’e aitti.
Wilkins ile 1952’de laboratuvara kapanan Franklin ise X-ray kristallografi yöntemi kullanarak bir DNA numunesinin yüksek çözünürlüklü fotoğrafını elde etmeyi başardı. Söz konusu yöntemde X ışınları kristalimsi yapı üzerine yansıtılıyor ve film üzerinde yapının yansımasına ait görüntü elde ediliyordu. Franklin, oldukça zahmetli olan yöntemi DNA proteini üzerinde başarıyla uyguladı.
Rosalind Franklin ve Ray Gosling tarafından çekilen Photo 51.
Görüntü elde edebilmek için başvurulan X-ray kromatografı yöntemi 100 saatin üzerinde uygulanması gerekiyordu. Elde ettikleri X-ray görüntülerinde, DNA iki farklı düzende yer alıyordu. Bunlar kuru ‘A’ düzeni ile ıslak ‘B’ düzeni olarak tanımlandı. Kuru ‘A’ düzeni daha net görüntü sunduğu için Franklin ‘B’ düzenini üzerinde daha sonra çalışmak üzere kenara koydu. Bunu yapmadan önce net bir şekilde sarmal yapısını ortaya koyan ve çift zincir şekli bulunduran ‘B’ görüntüsünü ‘Photo 51’ olarak adlandırdı.
Çıplak gözle bakıldığında da, Photo 51 bitlere bölünmül bir ‘X’ gösteriyordu. Ancak Franklin, X’in kendisi gibi tüm genetik bilimcilerin en başından şüphelendiği şeyi temsil ettiğini anlamıştı: DNA’nın çift sarmalı.
Ekip çalışmasını bozan halka: Yemekhane
Sebebi kesin olarak bilinmese de, 1950’li yıllarda kadın araştırmacılar King’s College’ın yemekhanesini kullanma hakkına sahip değildi. Bu durum, Franklin’in öğlen aralarında çalıştığı yeri terk etmesini gerektiriyordu. Bu süreçte, ekip arkadaşı olan Wilkins ile arası açılmaya başladı.
Wilkins, erkek olmasına rağmen kendisine asistanlık yapmasını beklediği Franklin’in DNA analizlerinde giderek daha başarılı sonuçlar almasına alınmaya başlamıştı. Öğlen aralarında erkek meslektaşlarıyla bir araya gelen Wilkins ise erkeklerle arası açılmaya başlayan Franklin’e karşı oluşan cephede yer almaya başladı. Zamanla, Franklin ‘Dark Lady’ (Karanlık Kadın) lakabıyla anılmaya başlandı. Nihayetinde, gelinen durumdan son derece rahatsız olan Franklin 1953’ten itibaren çalışmalarını Birkbeck College’da sürdürmeye karar verdi.
Taşınma esnasında, eski çalışma arkadaşına son derece gücenen Wilkins, Franklin’in haberi olmadan Photo 51’in de arasında yer aldığı belgeleri izin almadan Watson ve Crick’e ulaştırdı. Watson, yıllar sonra kaleme aldığı ‘The Double Helix’ adlı kitabında, Photo 51’i gördüğü anı ‘Ağzım açık kaldı ve nabzım hızlanmaya başladı’ ifadesiyle anlatacaktı. Yıllar boyu oluşturmaya çalıştıkları DNA modeli için kesin delil, kıskançlık krizine tutulmuş bir meslektaşları tarafından ellerine tutuşturulmuştu.
Öte yandan, Franklin için DNA araştırmalarının önü kapanmıştı. Çünkü Birkbeck College’a transferi için konulan şart, DNA yerine virüsler üzerinde araştırma yapmasını gerektiriyordu. Franklin yoluna devam etti ve bu viroloji alanında da önemli başarılara imza attı. 1953 ve 1958 yılları arasında tütün mozaik virüsü ve çocuk felci üzerinde yaptığı keşifler, diğer meslektaşları ile modern virüs biliminin temellerini oluşturdu.
Rosalind Franklin. [Rosalind Franklin University of Medicine and Science]
DNA’nın fermuarı açıldı
DNA’nın çift sarmal yapısının ortaya çıkarılmasıyla, DNA’nın diğer parçaları da kolayce yapbozdaki yerine yerleştirildi. Watson ve Crick, A,T,C ve G nükleotidleri arasındaki ilişkiyi ve şeker fosfatlı zincir yapısının sırrını da çözdükten sonra, 1953 tarihli makalelerini yazmaya koyuldular.
Photo 51 ellerine geçtiği güne kadar Watson ve Crick DNA yapısını ortaya çıkarmak için hiçbir deney yapmamıştı. Diğer araştırmalardan topladıkları veriler ile hazırladıkları fiziksel modellerin dışında, Crick’in eşi Odile tarafından hazırlanan çizimlerle çalışmalarını ilerletmeye çalışıyorlardı. Franklin’den yürütülen bilgilerle yolu açılan araştırmaları kapsayan makale ise genetik alanında devrim yapmayı başardı.
DNA’nın çift sarmallı yapısının ortaya çıkarılmasının ardından, bilim insanları hayatın yapı taşı olan genlerin nasıl çalıştıklarını inceleyebileceklerdi. İlk aşama, DNA zincirlerinin fermuarını açmasıyla kendilerini kopyalama kendi hücrelerini yeniden üretme özelliğini incelemekti. Bu alanda ilk araştırmayı da yine Nature dergisinde yayımlanan makalesiyle Crick oldu. Çalışmasında, ortadan ikiye bölünen DNA zincirlerinin tamamlayıcı yeni zincirler için şablonu temsil ettiklerini öne sürdü. Genetik bilginin nasıl iletildiğine dair teorileri, 1950’li yılların sonlarında gerçekleştirilen deneylerle doğrulandı.
Francis Crick tarafından çizilen çift sarmallı DNA. [Wellcome Library]
Ancak birçok genetik bilimcinin savunduğu düşünce, Photo 51’in Watson ve Crick’in eline düşmemesi halinde tüm bu keşifleri ilk Rosalind Franklin’in yapacağı yönündeydi. Franklin, 16 Nisan 1958’de over kanseri nedeniyle hayatını kaybetti. Kansere yakalanmasının en büyük nedeni, X-ray kristallografi deneylerinde çok uzun zaman harcaması olarak gösterildi. Ölümünden dört yıl sonra, Nobel Ödülü üç bilim adamı arasında paylaşıldı: Watson, Crick ve Photo 51’i izin almadan bu isimlere teslim eden Wilkins. Ödül sadece hayatta olan bilim insanlarına verildiği için Franklin’in adı geçmedi bile.
Elde ettiği başarıyla kendinden geçen Watson, 1968’de yazdığı ‘The Double Helix’ kitabında Franklin’i kötü bir karakter olarak tanıtmaktan hiç çekinmedi. Kitabındaki ifadelerde Franklin’i ‘saldırgan tavırlara sahip olan, kendi verilerini yorumlamayı bile beremeyen bir kadın’ olarak yorumladı. Bu satırları yazarken, tarihe geçmesini sağlayan insanın ölmüş olması bile onu rahatsız etmemiş görünüyor.
On yıllar sonra, kimin tarihe nasıl geçtiğini çok iyi görüyoruz.
Babasına inat bilim insanı oldu
25 Temmuz 1920’de dünyaya gelen Rosalind Franklin, İkinci Dünya Savaşı öncesindeki yıllarda Londra’daki varlıklı bir Yahudi ailenin kızı olarak büyüdü. Zekası ve konuşkanlığı ile daha çocukluk yıllarında bilime merakını ortaya koyan Franklin, kimya ve fizik alanlarında birçok önemli akademisyene sahip St. Paul’s kız lisesinde öğrenim gördü. Lise yıllarındaki arkadaşları, Franklin’i ‘her alandaki en iyi öğrenci’ olarak tanımlamıştı. Franklin, giriştiği her işte kontrolü elinde bulunduran kişi olmayı arzulayan bir yapıya sahipti. Babası ona gençlik yıllarında sosyal hizmetlere yönelmesi için tavsiyede bulunurken, o buna itiraz ederek bilim insanı olmayı tercih etti. Gelecekte erkek meslektaşlarının hazmedemediği karakteri, araştırmacı ruhunu da ortaya koyuyordu.
Newham College’dan 1938’de mezun olan Franklin, Britanya Kömür Kullanımı Araştırma Derneği’nde çalışmaya başladı. Savaş yıllarında kendi katkısını sunmaya kararlı olan Franklin, kömür ve grafit kullanımı üzerine çok sayıda makale hazırladı. Çalışmaları, Britanya askerlerinin hayatta kalma şansını artıran daha iyi gaz maskelerinin üretilmesini sağladı. Nihayetinde, savaşın sonunu ilan eden 1945 yılında Cambridge Üniversitesi’nden Fiziksel Kimya alanında doktor unvanı aldı.
Rosalind Franklin. [NSI]
Franklin, 1947 yılında Paris’e yerleşerek Laboratoire Central’da Jacques Mering ile çalışmaya başladı. Rus asıllı mühendis, döneminin en önde gelen X-ray kromatografi uzmanıydı ve Franklin’e bu alandaki tüm yeteneklerini aktardı. X-ray yöntemleri ile elde edilen atomik yapı verilerini mükemmel bir şekilde deşifre eden Franklin, kısa zamanda çevresinde büyük saygı kazandı. 1951 yılında Paris’te çok mutlu olmasına rağmen akademik kariyerini ilerltmek adına Londra’ya dönme kararı aldı.
Savaş yıllarında düşen bir bombanın açtığı krateri aşarak girilen King’s College’da Franklin’e sunulan tüm donanımlar on yıllar öncesine aitti. Franklin, öğrencisi Raymond Gosling ile zorluklara göğüs gererek X-ray araştırmaları için gerekli donanımları güncelledi. İlerleyen yıllarda, öğlen aralarında kafetaryayı terk etmesi gerektiği için zorlansa da çalışmalarına devam etti. Bu sefer, araya yukarıdaki hikaye girdi ve ekip arkadaşı Maurice Wilkins ve diğer erkek meslektaşları ile arası bozulmaya başladı.
Franklin, zamansız ölümünün ardından uzun süre unutuldu. İsmi, tarihsel verilere daha hızlı ulaşabildiğimiz son 10 yıl içerisinde yeniden gün yüzüne çıktı. Bugün adı birçok araştırma enstitüsü ve burs programına verilen Franklin, hak ettiği Nobel Ödülü’ne kavuşamasa da modern bilimin öncüleri arasındaki yerini aldı.
‘Photo 51’ iddiaları ne kadar doğru?
Rosalind Franklin ve Photo 51’in saklı hikayesi ortaya çıktıktan sonra, King’s College ve Cambridge’de neler yaşandığına dair birçok soru işareti de doğdu. O yıllara ait bilgiler, Photo 51 hakkındaki genel kanıları ve DNA araştırmalarının bilim insanları arasında fazlasıyla hararetli tartışmalara neden olduğunu doğruluyor.
Nature dergisinin 1953 yılında DNA araştırmaları hakkında yayımladığı üç makale bulunuyor. Bunlardan en öne çıkanı, Photo 51 ile elde ettikleri bilgilerle öne çıkan James Watson ve Francis Crick’e ait. Diğeri, Rosalind Franklin’in eski ekip arkadaşı Maurice Wilkins ve iki meslektaşının; üçüncüsü ise Franklin ve öğrencisi Ray Gosling’in imzasını taşıyor.
Adı geçen tüm bu isimlerin özelliklerine bakıldığında, Franklin’in zekası ile tüm erkekleri bastırdığı, karşısındaki erkeklerin de hırs küpü bir veri cambazı olduğu kolayca anlaşılabilir. Yukarıda bahsedildiği gibi kendi deneyleri olmadan sadece topladıkları verileri kullanan Watson ve Crick ilk ‘ciddi’ modellerini 1952 yılında sunmuştu. Üç zincire sahip olan DNA’yı savunan model tamamen yanlıştı ve Franklin tarafından anında reddedildi. Dahası, Watson ve Crick’in meslektaşlarının verilerini hor kullandıkları şikayetleri üzerine (ağırlıklı olarak King’s College’dan) Cambridge laboratuvarlarının müdürü Sir Lawrance Bragg iki isme DNA çalışmalarını sonlandırma emrini verdi.
James Watson (solda) ve Francis Crick.
Şimdi, bir romanda toplanabilecek tüm bu karakterlere kısaca bakalım: Watson genç ve aklını DNA yapısını keşfetmekle bozmuş bir isim. Ortağı Crick, çenesi düşük bir araştırmacı. Sonrasında sessiz ve utangaç olan Wilkins ile arkadaşlık kuruyor. Adam akıllı bir makale yazmaları için henüz kırk fırın ekmek yemesi gereken tüm bu isimlerin yanında, Paris’ten X-ray kristallografisinde uzmanlaşarak gelmiş olan Franklin bir deha kalıyor. Dahası, tüm bu hırslı ve çıkarcı erkeklere karşı kesinlikle alttan alacak bir yanı da yok.
Geçmişe ait notlara göre, daha en başından Franklin ve onun kendisine asistan olmasını bekleyen Wilkins hiç anlaşamıyorlardı. Wilkins tartışmalardan kaçınan biriyken, Franklin ağırlığını ortaya koyan ve zeka dolu tartışmaları sürükleyen bir isimdi. Arkadaşı Norma Sutherland’in notlarına göre, Franklin bazı zamanlar gerçekten karşısındakini gücendirecek davranışlar sergileyebiliyordu. Tartışmalarda kaba saba davranıyor, meydan okuyan bir duruş sergiliyor, düşmanca tavır koyabiliyor ve en sonunda bunlardan hiç rahatsız olmamış gibi görünüyordu.
Tarihler 1953’ü gösterdiğinde, Watson ve Crick için yeni bir umut doğdu. Sebebi, ABD’li araştırmacı Linus Pauling’in DNA yapısı üzerinde araştırmalara başlamasıydı. Sir Bragg, tarihi keşfi ABD’ye bırakmamak için ekibine yeniden araştırma yapma izni verdi.
Watson, Ocak 1953’ün son günlerinde Cambridge’deki Cavendish laboratuvarından kalkıp King’s College’a arkadaşlarını ziyarete gitti. O günlerde, çoktan Paris’i terk etmesinin büyük bir hata olduğuna karar vermiş olan Franklin okulu terk etmiş ve arkasında kalan Photo 51, Wilkins’in eline geçmişti. Wilkins, gelir gelmez Watson’a bir X’in birkaç bit halinde görüldüğü Photo 51’i gösterdi. Yani DNA sarmalının o zamanki teknoloji ile en net halini. Guardian’da yer alan bilgiye göre, Photo 51’i hazırlayan kişi Franklin ile çalışan Ray Gosling olarak gösterilir. Gosling, ilk başta Wilkins ile ekip arkadaşı olmasına rağmen sonradan Franklin’e transfer edilmiş, onun King’s College’ı terk etmesinin ardından yeniden Wilkins’in yanına dömüştür (Wilkins ile Franklin arasındaki husumet için bir sebep daha).
Watson ve Crick, DNA’nın çift sarmaldan oluştuğunu anlamıştı ancak bunu kanıtlamak için ellerine daha fazla veri gerekiyordu. Bunun tek yolu da uzmanı olmadıkları X-ray kristallografisiydi. Franklin’in üzerinden geçmediği notlarda yer alan bilgiler arasında, Cambridge Üniversitesi’ndeki bir diğer araştırmacı Max Perutz’a sunulmuş gayri resmi bir rapor da vardı. Perutz, Şubat 1953’te raporu Sir Bragg’e iletti; o da Watson ve Crick’e.
Maurice Wilkins, 1953’te hazırlanan DNA modeli ve hazırlandığı atölye. [King’s College London]
DNA molekülünün yapısına ait bilgiler sayesinde, Crick hesaplamalarını tamamlama fırsatını yakaladı. DNA molekülünün birbirini eşleyen, zıt yönlerdeki iki parçadan oluştuğunu ortaya koyan ‘monoklinik birim hücresi’ hesaplamalarını tamamlamasıyla, Watson ile bekledikleri an gelmiş oldu.
Perutz’dan alınan rapor gizli değildi ancak Watson ve Crick’in eline geçme şekli açıkça doğru değildi. İkili, ne King’s College yetkililerini çalışmalarından haberdar etti, ne de doğrudan Franklin’e ait olan verileri kullandıklarını ona bildirdi. Kısaca, izin alma zahmetinde bulunmadan ellerine geçirdikleri hazineyi sakladılar.
İşin en ironik tarafı, Watson ve Crick tarafından sunulan en son çalışma, Franklin tarafından 1951 baharında King’s College’a sunulan çalışma ile örtüşüyordu. Hatta, Franklin’in ön çalışmasını sunduğu oturumda Watson’da yer almış ancak Franklin’e beraber çalışma teklifi götürmek bir yana dursun, eline kağıt kalem alıp not alma zahmetinde bile bulunmadı. Bencillik bilim aşkından üstün olmasaydı, DNA’nın yapısı resmen açıklanmasından 15 ay önce keşfedilebilirdi.
Mart 1953’te, Wilkins ve Franklin Cambridge’e davet edilerek Watson ve Crick’in modeli hakkındaki görüşleri alındı. Her ikisi de modelin doğru olması gerektiğini belirtti (acaba Wilkins’in aklından neler geçiyordu). Görüşmenin ardından modelin Watson ve Crick’in öz çalışması olarak yayımlanması, destekleyici bilgilerin de Wilkins ve Franklin tarafından sunulması kararlaştırıldı. Bu aşamada meydan okuyan karakterini sergilemeyen Franklin, 25 Nisan’da Nature dergisinde yayımlanan üç makale adına verilen kutlamaya katılmadı. Birkbeck College’a geçmiş ve DNA üzerinde çalışmayı bırakmıştı.
Watson, Crick ve Wilkins’in Nobel Fizyoloji Ödülü’nü kazandığını duyuran telegraf. [Wellcome Library]
Photo 51 ile başlayıp 1950’li yılların başlarına uzanan bu sonu gelmez hikaye daha devam eder. Ancak neler olup bittiğini az çok öğrendikten sonra akla takılan birçok soru var. En önemlileri, Franklin’in Watson ve Crick’in çalışmasını neden sorgulamadığı ve itiraz etmediği. Ayrıca hem kendisi hem de Ray Gosling’in, Photo 51’in Watson ve Crick’in eline nasıl ulaştığı hakkında bilgisinin olmaması neredeyse mümkün değil. Neden bu süreçte araya girmediler? Son olarak, Wilkins destekleyici bilgi sunan kişi olmasına rağmen toplamda beş kişinin imza attığı makale yazarları arasından neden üçüncü Nobel kazananı olarak seçildi? Photo 51’in ortaya çıkmasını sağlayan Ray Gosling daha doğru bir tercih değil miydi?
Bilim tarihinin en önemli keşiflerinden biri arkasında yatan hikaye, rahatsız edici bir detayı fazlasıyla gözler önüne seriyor: İnsan doğasının işbirliğini ezip geçen üstünlük hırsı. Bunu nasıl aşacağız?
KAYNAKLivescience, The Guardian
Önceki makaleSürücüsüz otomobiller bir ilüzyon: Aslında askeri amaçlarla mı geliştiriliyor?
Sonraki makaleÇok ender rastlanan bir balina türü ilk kez görüntülendi