فرانسیس کریک؛ دانشمندی که ساختار DNA را کشف کرد

فرانسیس هاری کامپتون کریک در سال ۱۹۱۶ در انگلستان به دنیا آمد. او زیست‌فیزیکدانی بود که با همکارانش (جیمز واتسون و موریس ویلکینز) جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی را در سال ۱۹۶۲ بابت کشف ساختار مولکولی دی‌اکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) دریافت کرد.

دی‌ان‌ای (DNA) ماده‌ای شیمیایی که در نهایت مسئول کارکردهای زندگی است. به بیان دیگر، دی‌ان‌ای گونه‌ای اسید نوکلئیک است که دارای دستورالعمل‌های ژنتیکی است که برای کارکرد و توسعه زیستی جانداران و ویروس‌ها استفاده می‌شود. نقش اصلی مولکول DNA ذخیره‌سازی طولانی‌مدت اطلاعات ژنتیکی و دستوری است.

دستاورد علمی فرانس کریک و همکارانش شالوده‌ی علم ژنتیک شد و قطعا یکی از مهم‌ترین یافته‌های زیست‌شناسی در قرن بیستم بود.

کریک در طول جنگ جهانی دوم، به عنوان فیزیکدان، به منظور گسترش مین‌های مغناطیسی، برای استفاده از آن‌ها در جنگ‌های دریایی، تحصیلات خود را رها کرد، اما دو سال پس از جنگ به زیست‌شناسی در آزمایشگاهی تحقیقاتی در دانشگاه کمبریج بازگشت.  

 او در سال ۱۹۴۹ به دلیل علاقه زیاد به مشارکت در مطالعات نوظهور تعیین ساختار سه‌بعدی مولکول‌های بزرگ یافته‌شده در موجودات زنده، به بخش پژوهش پزشکیِ دانشگاهیِ آزمایشگاه کاوندیش منتقل شد.

در سال ۱۹۵۱ وقتی جیمز واتسون، زیست‌شناس آمریکایی، به آزمایشگاه یادشده آمد، معلوم شد که نوکلئیک‌‌اسیدهای اسرارآمیز، بویژه DNA، در تعیین ارثی ساختار و کارکرد هر سلول، نقشی اساسی دارند.

جیمز واتسون به کریک اطمینان داد که شناخت ساختار سه‌بعدی DNA، نقش ارثی بودن آن را آشکار می‌کند.

در مسیر این تحقیق مهم، موریس ویلکینز با استفاده از تفرق پرتو ایکس (X)، پژوهش‌های مربوط به DNA را انجام داد و دانشمند دیگری به نام روزالیند فرانکلین با پرتو ایکس از دی‌ان‌ای عکس گرفت.

کریک و واتسون با بهره‌گیری از مطالعات انجام‌شده ویلکینز و مجموعه تصاویر گرفته‌شده روزالیند فرانکلین، توانستند مدل مولکولی منطبق و سازگار با خواص شیمیایی و فیزیکی شناخته‌شده‌ی دی‌ان‌ای را بسازند.

این مدل از دو رشته‌ی مارپیچی (حلزونی) قندفسفاتِ درهم‌تنیده، که با بازهای مکمل به هم متصل شده‌اند، تشکیل می‌شود.

بر اساس نظریه کریک و واتسون، اگر این رشته‌ها از هم جدا شوند، هر کدام می‌توانند به عنوان یک الگو، برای تشکیل رشته‌ای کاملا مشابه با رشته‌ی تولیدشده توسط رشته‌ی خواهری، استفاده شوند.

این روند کپی‌برداری، "همانندسازی ژن و کروموزوم" نیز خوانده شده که در سلول‌های در حال تقسیم دیده می‌شود.

مدل کریک و واتسون همچنین نشان‌دهنده‌ی توالی بازهای مولکول DNA است که کدهای پروتئین‌های خاص را با مکانیسم‌های سلولی می‌سازند. این پروتئین‌ها مسئول عملکرد و ساختمان ویژه (منحصربه‌فرد) سلول‌اند.

کریک در سال ۱۹۶۱ با شواهدی نشان داد که هر گروه سه‌تایی از بازها، یک کدون روی تک‌رشته‌ی دی‌ان‌ای ایجاد می‌کنند که محل قرار گرفتن آمینواسید خاص بر روی ستون فقرات مولکول پروتئین است.

کدون در واقع سه نوکلئوتید یا توالی DNA است که آن را مواد ژنتیکی محسوب می‌کنند. اطلاعات رمزگذاری‌شده در مواد ژنتیکی باید برای پروتئین‌ها ترجمه شود. این ترجمه توسط ریبوزوم انجام می‌شود.

کریک همچنین به مشخص‌کردن اینکه کدام کدون در هر یک از ۲۰ آمینواسید یافت می‌شود کمک کرد و مسیر پیام‌دهیِ دی‌ان‌ای برای ساخت پروتئین‌ها توسط سلول را نیز آشکار کرد.

او دقیقا به دلیل همین یافته‌های علمی‌اش، که امروزه جزو ارکان علم ژنتیک‌اند، جایزه نوبل فیزیولوژی و پزشکی را همراه با واتسون و ویلکینز دریافت کرد.

فرانسیس کریک از سال ۱۹۷۷ تا پایان عمرش، استاد ممتاز در موسسه سالک (salk) بود. سالک موسسه‌ای در شهر سان‌دیه‌گو در ایالت کالیفرنیا بود که برای مطالعات زیست‌شناختی تاسیس شده بود.

کریک در این موسسه در زمینه "پایه عصب‌شناختی خودآگاهی" پژوهش می‌کرد. کتاب مشهور او با عنوان "مولکول‌ها و انسان‌ها" (۱۹۶۶) حاوی بحثی عمیق درباره پیامدهای انقلاب در زیست‌شناسی مولکولی است.

کریک یکی از موثرترین افراد در پیشبرد زیست‌شناسی مولکولی در تاریخ علم بوده. جالب اینکه کریک خداناباور بود ولی آنتونی فلو، فیلسوف مشهوری که در نیمه دوم قرن بیستم نماد خداناباوریِ فیلسوفانه بود، درست در همان سالی که فرانسیس کریک درگذشت، اعلام کرد مطالعات عمیق‌ترش در حوزه‌ی زیست‌شناسی مولکولی، او را متقاعد کرده  بدون وجود و اراده‌ی خالق، جهان و حیات شکل نمی‌گیرد.

در واقع همان دانشی که کریکِ خداناباور در پیشبرد آن نقش چشمگیری داشت، یعنی ژنتیک و زیست‌شناسی مولکولی، سبب شد که فیلسوف برجسته‌ای مثل آنتونی فلو پس از پنجاه سال خداناباوری، سرانجام خداباور شود.

فرانسیس کریک در سال ۲۰۰۴ در سن ۸۸ سالگی در کالیفرنیا درگذشت. او علاوه بر جایزه نوبل، در سال ۱۹۷۵ مدال کاپلی را نیز کسب کرد؛ جایزه‌ای که هر ساله از سوی انجمن سلطنتی لندن به دانشمندان رشته‌های علمی گوناگون اهدا می‌شود و احتمالا قدیمی‌ترین جایزه علمی موجود در جهان است.

کریک در سال ۱۹۹۱ "نشان شایستگی" را نیز در ایالات متحده آمریکا دریافت کرد.