الحياة واكتشافات روزاليند فرانكلين في بحوث الحمض النووي

محفوظات غير مرئية من علم الأحياء المتحرك

كانت هناك بعض الأرقام في تاريخ العلم قد عادت تقييم مساهماتها بشكل مثير مثل روزاليند فرانكلين منذ عقود كانت حاشية في قصة اكتشاف الحمض النووي، وهو اسم لم يذكر إلا في الماضي، واليوم، تم الاعتراف بها كشخص مركزي، حيث كان العمل التجريبي الدقيق الذي يوفر الأساس التجريبي لأحد أهم المنجزات العلمية في القرن العشرين، وهذه المادة تستكشف تاريخها البحثي ومنهجيتها العلمية الدقيقة.

الحياة المبكرة والتشكيل الفكري

أسرة الهدف وال Principle

(روزليند إيليس فرانكلين) ولد في 25 يوليو 1920 في (نوتينغ هيل) بلندن) في عائلة غنية و اجتماعية منخرطة في (أنجلو جويش) والدها (أليس فرانكلين) كان مصرفياً درس أيضاً في كلية رجال عامل و عمها كان (هيربرت سامويل) أول من يتدرب على العمل في مجلس الوزراء البريطاني

التعليم في سانت بول وكامبريدج

(فرانكلين) حضرت مدرسة فتيات (سانت بول) إحدى المدارس القليلة في (لندن) التي قدمت تعليماً صارماً في الفيزياء والكيمياء، وتفوقت في العلوم واللغات، وحصلت على منحة دراسية لكلية (نيوهام) في عام 1938، ودرست كيمياء جسدية تحت إشراف (رونالد نوريش)

البحوث الطبية وحرب

وبعد التخرج، انضمت فرانكلين إلى الرابطة البريطانية لبحوث استخدام الفحم للعمل على أطروحة دكتوراه، وركزت بحوثها على الكيمياء الفيزيائية للفحم والكربون، وعلى وجه التحديد على سخرية وكثافة أنواع الفحم المختلفة، واكتشفت أن البلورات يمكن تصنيفها وفقا لهيكلها الشائك، وهو ما تبين أن لديها تطبيقات عملية لاقناع الغاز وكفاءة الوقود خلال الحرب العالمية الثانية.

سنوات باريس: ماجستير في الراى X

في عام 1947، انتقل فرانكلين إلى باريس للعمل في مختبر الخدمات المركزية في مجال تكنولوجيا المعلومات تحت جاك ميرينغ، وكانت هذه فترة تحول، وكان ميرينغ متخصصا في انتشار الأشعة السينية، وهو تقنية تسمح للعلماء بتلقي الهيكل الثلاثي الأبعاد للبراعة عن طريق تحليل نمط الأشعة السينية المستخرجة التي تم نشرها.

سنوات كُلّية الملكِ:

الانضمام إلى الوحدة في نقطة تحول

في أوائل عام 1951، تم تعيين فرانكلين كشريك أبحاث في كلية الملك لندن في وحدة الفيزياء الحيوية بقيادة جون راندل، وقد كلفت بتطبيق عملية نشر الأشعة السينية على دراسة الحمض النووي، وهو جزيء معروف بأنه حامل للمعلومات الوراثية ولكن هيكله ظل غامضاً، وكان هذا مجالاً عالياً ومنافساً، وفي نفس الوحدة، كان موريس ويلكينز يدرس أيضاً

A and B Forms of DNA

أولاً، قررت أن الحمض النووي موجود في شكلين متمايزين: "أ" وهو أكثر جفافاً وأكثر بلورة، و"ب" الذي هو أكثر رطبة وأكثر ألياف، وثانياً، اعترفت بأن شكل "ب" وهو الشكل الناشط بيولوجياً في الخلايا هو مفتاح حل الهيكل، واتباع نهجها المنهجي ينطوي على التحكم الصارم في متغيرات الحمض النوويين

الصورة 51: البيانات التي غيرت بيولوجيا

في مايو 1952، فرانكلين وطالبتها المتخرجة ريموند غوسلنغ استولى على الصورة المصغرة الآن، هذه كانت صورة شعاعية مسموعة من شكل الحمض النووي B، أخذت بعد 62 ساعة من التعرض باستخدام أنبوب الأشعة السينية الغرامية وجهاز قياس ميكرومتر من تصميم فرانكلين الخاص،

For a deep look into the technical aspects of how this image was produced, consider exploring the original paper by Franklin and Gosling published in Nature].

الوصول غير المأذون به ونتائجه

دون معرفة (فرانكلين) أو إذنه، (موريس ويلكينز) أظهر الصورة 51 لـ(جيمس واتسون) الذي كان يعمل مع (فرانسيس كريك) في جامعة (كامبريدج) و(واتسون) لاحقاً، أنه عندما رأى الصورة، كان يُغمس)

الهيكل حل: النشر والرد

في نيسان 1953، Nature ] نشرت ثلاث ورقات تاريخية، واتسون وكر اقترح نموذجاً للعجلات، مصحوباً باعتراف قصير وقاص بأنّها قد تمّت بواسطة معرفة دقيقة بالطبيعة العامة للنتائج والأفكار التجريبية غير المنشورة

ما بعد الحمض النووي: العمل الراقص على RNA و Viruses

"مركبة إلى كلية "بيركبيك

وفي وقت لاحق من عام 1953، انتقل فرانكلين إلى كلية بيركبيك، لندن، حيث أنشأت فريقا بحثيا يركز على هيكل الناموسيات النباتية والفيروسات النباتية، ووجدت الغلاف الجوي في بيركبيك أكثر تعاونية وأقل ضراوة سياسيا، وطبقت نفس التقنيات البلورية التي أثبتت جدواها في دراسة فيروس توباكو موسييتش، وهو مسبب رئيسي في الأمراض الزراعية.

:: حل هيكل TMV

(فرانكلين) وفريقها، بما في ذلك (آرون كلوغ) الذي سيفوز لاحقاً بجائزة نوبل) استخدموا الانتشار بالأشعة السينية لتحديد أن الأشعة القومية في TMV ليست جزيئاً حراً بل مدمجة في غلاف من معطف البروتين الوبائي، ورسمت الموقع الدقيق للأشعة الوطنية النيوزيلندية وأظهرت كيف أن الفيروسات الفرعية أكبر من ذلك العمل.

ولفهم التأثير الأوسع لعملها في علم النفس، يمكنك قراءة تاريخ بحث فيروس التبغ () وكيف شكل البيولوجيا الهيكلية الحديثة.

السنوات الأخيرة والوفاة غير المتكررة

في صيف عام 1956، بدأت (فرانكلين) تعاني من ألم وتضخم في البطن، وقد تم تشخيصها بسرطان المبيض، الذي يحتمل أن يكون مرتبطاً بتعرضها الواسع للأشعة السينية أثناء عملها، واستمرت في قيادة فريقها البحثي في بيرك، وكتابة أوراق وشرف الطلاب، حتى أثناء مرضها، وقد تعرضت لعمليات جراحية متعددة وعلاج تجريبي، ولم تُجر بعد إجازة في 16 نيسان/أبريل.

الاعتراف بإرثها وإعادة تقييمه

المرأة اللامعة في العلوم

منذ سنوات عديدة بعد موتها، دور فرانكلين في اكتشاف الحمض النووي تم التقليل منه إلى أدنى حد أو تجاهله بشكل واضح في السرد الرسمي، مذكرة جيمس واتسون لعام 1968،

المرحلة الحديثة من التعليم والتاريخي

بدأت تاريخية العلوم في دراسة مساهمات فرانكلين، وكان علماء علماء مثل آن ساير في كتابها لعام 1975 روساليند فرانكلين وحمض نووي وبريندا مادوكس في السيرة الذاتية لعام 2002

"فرانكلين ليجسي" في القرن الحادي والعشرين

اليوم، تحتفل روزاليند فرانكلين كنموذج لدور المرأة في العلوم وكرمز لأهمية العمل التجريبي الصارم، وتتحمل العديد من المنح والزمالات والمؤسسات اسمها، بما في ذلك جامعة روزاليند فرانكلين للطب والعلوم في إلينوي، وفي عام 2020، أصدرت الشركة الملكية العملة الثانية التي تتضمن صورتها للتاريخ المركزي للولادة، وهي الآن قصة نموذجية عن التعليم.

For an excellent overview of her life and the scientific context of her work, the Rosalind Franklin Legacy website] provides extensive resources and archival materials.

المساهمات التقنية في مجال الكريستال

بالإضافة إلى قصة الحمض النووي، فإن تراث (فرانكلين) يتضمن مساهمات تقنية كبيرة في بلورة الأشعة السينية، و صقلت تقنيات التعامل مع الخلايا البيولوجية التي يصعب تبلورها في شكل تصنيف نقي، وطورت طرقاً لتحسين حل أنماط الانتشار من هذه المواد، وكانت من بين أوائل تطبيقات هيكل الكربون في صناعات النسيج

دروس في العلوم الحديثة

• عمل فرانكلين يؤكد أن النماذج النظرية الكبرى يجب أن تستند إلى بيانات تجريبية صلبة ومستنسخة، نهجها المنهجي في التحكم بالمتغيرات وتوثيق النتائج هو نموذج لأفضل الممارسات في مجال البحث.
• مشكلة الائتمان في العلوم التعاونية: قصة الحمض النووي قصة تحذيرية عن كيفية تخصيص الائتمان في البحوث العلمية، وهي تبرز الالتزامات الأخلاقية للعلماء باحترام مساهمات زملائهم وضمان الإسناد المناسب.
• مهنـة (فرانكلين) تظهر العقبات الإضافية التي تواجهها المرأة في الميادين التي يسيطر عليها الذكور، قصتها لا تتعلق بالاكتشاف العلمي فحسب بل بالحاجة إلى تغييرات هيكلية في الأوساط الأكاديمية لضمان الاعتراف العادل والنهوض.
• قيمة الخبرة المتعددة التخصصات: قدرة فرانكلين على تطبيق تقنيات الكيمياء البدنية والبلورات في المشاكل البيولوجية عامل رئيسي في نجاحها، وهو مثال قوي على مدى حدوث عمليات انجاز في الحدود بين التخصصات التقليدية.

الخلاصة: هيليكس التي تستمر في التحول

كانت حياة (روزليند فرانكلين) قصيرة، لكنّ مساهمتها في العلم مُستمرّة، لم تكن ببساطة "مساعدة" لـ(واتسون) و(كريك)، كانت عالمة رائدة، قدمت الأساس التجريبيّ لواحد من أهمّ الاكتشافات في التاريخ، فعملها على الـ"حمض النووي" و"ال" والفيروس" كشفت عن المبادئ المعمارية الكامنة وراء الجزيئات البيولوجية.