Rosalind Franklin: ukradli jí výzkum a dostali za něj nobelovku

Narodila se v roce 1920 ve známé londýnské čtvrti Notting Hill bohatým židům Ellisu Arthurovi, obchodnímu bankéři, a Muriel Frances jako druhé dítě. I členové její širší rodiny zastávali významné posty, její prastrýc byl vikomt Herbert Samuel, ministr vnitra v roce 1916. Její teta Helen Carolin Franklin se provdala za Normana de Mattos Bentwiche, generálního prokurátora britského mandátu Palestina. Sama Helen pak byla aktivní v odborových organizacích, hnutích za volební práva žen a byla i členkou Rady hrabství Londýn. Rodina pomáhala usazovat židovské uprchlíky z Kindertransportů, několik dětí přijali dokonce k sobě domů, jedna dívka Evi Eisenstädterová sdílela pokoj s mladší sestou Jenifer, jejíž rodina po osvobození přijala příjemní Ellis.

Není tak divu, že taková rodina podporovala vzdělání své nejstarší dcery. V šesti letech začala navštěvovat privátní školu Norland Place. Její teta obdivovala její intelekt, popsala ji jako neuvěřitelně inteligentní dívku, která si počítá aritmetiku jen tak pro zábavu. V devíti letech přestupuje Rosalind na internátní školu pro mladé slečny v Sussexu na jihu Anglie, její rodiče chtěli lepší podnebí kvůli jejímu křehkému zdraví.

Přestup na další školu ji čekal za dva roky, tentokrát na dívčí školu svatého Pavla v Hammersmithu v západním Londýně. Tato škola totiž jako jedna z mála vyučovala fyziku a chemii. Rosalinda zde excelovala ve vědách, latině a sportu. Naučila se také německy a francouzsky. Její jedinou slabou stránkou byla muzika, kdy dokonce i její učitel zjišťoval či nemá problémy se sluchem. Maturitu složila se šesti vyznamenáními a získala stipendium na univerzitu. Její stipendium 30 liber ročně věnovala na požádání otce studentovi urpchlíkovi.

V roce 1938 nastoupila na Newnham College v Cambridgi, kde studovala chemii. Setkala se zde Billem Pricem, který se později stal jejím kolegou a také s francouzskou Adrienne Weillovou, bývalou studentkou Marie Curie, která měla vliv na její kariéru a pomáhala jí s francouzštinou. V roce 1941 získala titul bakaláře, tenkrát pouze vyznamenání druhé třídy, tituly BA a MA mohla univerzita udělovat až od roku 1947. Rosalind byl udělen zpětně.

Na Newnham College dostala výzkumné stipendium, takže začala pracovat v laboratoři fyzikální chemie pod vedením Ronalda George Wreyforda Norrishe, pozdějšího nositele Nobelovi ceny za chemii. Rosalind zde vydržela pouze rok, než musela kvůli sporům s ním odejít. Norrish byl totiž tvrdohlavý, panovačný a nesnášel kritiku, navíc se nedokázal rozhodnout, jakou práci má Franklinové přidělit. Jeho nadměrná konzumace alkoholu způsobila to, že jím Rosalind opovrhovala.

Po ukončení práce pro Norrishe začala pracovat pro British Coal Utilisation Research Association (BCURA). Zde studovala pórovitost uhlí pomocí hélia k určení jeho hustoty. Její objev, že látky jsou vytlačovány s rostoucí teplotou podle molekulární velikosti, pomoc při klasifikaci uhlí a schopnost předpovědět jeho vlastnosti pro palivové a válečné účely, jí pomohl získat doktorát na Cambridgské univerzitě. V té době se Rosalind spolu se svou sestřenicí Irene dobrovolně přihlásila jako protiletadlová hlídka a ujišťovala se, že se lidé během náletů schovají.

Po skončení II. světové války se Rosalind s pomocí Adrienne podařilo získat místo v Laboratoire Central des Services Chimiques de l'État v Paříži. Zde pracovala spolu s Jacquesem Meringem na rentgenové krystalografii. Své nové poznatky využila při svém dalším výzkumu uhlí, hlavně na přeměnu uhlí a uhlíkatých materiálů na grafit. Publikovala několik článků, které byli velmi důležité pro hlavní proud fyziky a chemie uhlí.

Již o pár let později, v roce 1950, se Franklinová vrátila zpět do Anglie, získala tříleté stipendium na King's College v Londýně. O rok později začala pracovat pro Radu pro lékařský výzkum jako výzkumná pracovnice v biofyzikální jednotce pod vedením Johna Randalla. Ten ji nasměroval na práci na DNA vláknech kvůli jejím zkušenostem experimentální rentgenovou difrakcí. Randall toto přeřazení provedl ještě před nástupem Rosalind na King's College, kvůli průkopnické práci na DNA Maurice Wilkinse, přeřadil i Raymonda Goslinga, jeho spolupracovníka, na jejího asistenta. Wilkins zkoumal vysoce purifikovaný vzorek DNA z telecího brzlíku, ze kterého se jemu a Goslingovi podařilo získat difrakční snímek DNA. Bez povědomí obou výzkumníků předal Randall vedení výzkumu difrakce DNA a Goslingovi dizertační práce Franklinové. Jeho nedostatek komunikace způsobil budoucí problémy mezi Franklinovou a Wilkinsem.

Na převzatém výzkumu začala hned pracovat, aplikovala své znalosti difrakce a použila novou rentgenovou trubici s jemným zaostřováním a mikrokameru, kterou sice objednal Wilkins, ale Rosalind ji zdokonalila, seřídila a zaostřila. Využila své znalosti fyzikální chemie a použila klíčovou inovaci ve výrobě komory kamery, jejíž vlhkost bylo možné regulovat pomocí různých nasycených roztoků solí. Tím získala kvalitnější snímky a zjistila, že DNA může existovat ve dvou formách – při vyšší vlhkosti (více jak 75 %) se DNA prodlužuje a ztenčuje, kdežto pokud je sušší, stává se krátkou a tlustou. Její spolupracovník Gosling pak pořídil difrakční rentgenový snímek, známý jako Fotografie 51.

Wilkins se jí na tuto novou vylepšenou techniku zeptal, její odpověď ho ovšem urazila, a navíc měla auru chladné nadřazenosti. Mohlo se jednat pouze o nedorozumění, Rosalind se totiž při hovoru koukala lidem přímo do očí, byla stručná, netrpělivá a přímočará, kdežto Wilkins byl stydlivý, vyhýbal se pohledu do očí a pečlivě si rozmýšlel, co řekne. Jejich vztahu to každopádně pouze uškodilo.

Rosalind se povedlo provést na poli výzkumu DNA důležitý objev, zjistila že DNA má spirálovou strukturu a že fosfátová skupina leží vně hlavního řetězce DNA. Jediné, co nedokázala určit bylo, zda má dva nebo tři řetězce. Své výsledky prezentovala na přednášce v King's College v listopadu 1951.

Představila také dvě formy molekuly, typ A a typ B, a specifikovala množství vody, které se v molekule nachází. Tyto informace byly kritické pro stavbu modelu molekuly. James Watson a Francis Crick začali stavět molekulární model B-DNA, jejich model trojité spirály se okamžitě ukázal jako chybný. Watson v té době neměl takové znalosti chemie a některé části přednášky si nezaznamenal či je špatně pochopil. Franklinová byla proti tomu, aby se stavěli experimentální modely, pokud není dostatek dat pro provedení správné modeláže. Vědci Pauling a Corey publikovali v únoru 1953 článek s chybným modelem trojité šroubovice, což bylo přesně to, čemu se chtěla Rosalind vyhnout.

Mezitím Watson a Crick pracovali na svém modelu DNA, v čemž jim výrazně pomohly výpočty, které jim předal vedoucí práce Max Perutz. Jednalo se o kopii zprávy napsané pro návštěvu biofyzikálního výboru Rady pro lékařský výzkum s mnoha krystalografickými výpočty, které provedla Rosalind. K její smůle nebyla zpráva označena jako důvěrná, takže Perutz neviděl nic špatného na tom, že ji ukázal Watsonovi a Crickovi. Watson dokonce na konci ledna 1953 cestoval do King's College, aby navrhl spolupráci s Franklinovou. Tu ale rozzlobila jeho poznámka o tom, že neumí správně interpretovat svá data. Watson tak navštívil Wilkinse, který mu ukázal snímek DNA (fotografii 51), kterou Rosalind s Goslingem pořídila a Watson na oplátku ukázal rukopis Paulinga a Coreyho před jeho publikací.

Zde nastává nejvíce přehlížený moment ve výzkumu DNA, a to kdy a jak si Rosalind uvědomila, že B-DNA je také dvojitá šroubovice. Stalo se tak v roce 1953 a ihned poté začala psát sérii návrhů tří článků, dva z nich poslala do kodaňského časopisu Acta Crystallographica 6. března 1953. Napsala a poslala je ještě předtím, než se o práci Watsona a Cricka dozvěděla. Den po poslání dvou prvních dvou článků dokončili Watson a Crick sestavení svého modelu. Třetí návrh se týkal B-DNA, datovaný je 17. března 1953, ze kterého vyplynulo, že Franklinová vyřešila správnou strukturu. Do King's College dorazila zpráva o Watson-Crickově modelu až následující den, Franklinová se ale o něm dozvěděla až mnohem později, už zde totiž nepracovala. Podle jejího deníku o dvoušroubovici uvažovala už od února, ale zbývalo jí vyřešit počet vláken a správné struktury bází. V tomto bodě ji Watson a Crick s odpovědí předběhli.

Asi v polovině března 1953 Rosalind přestoupila na Birbeck College, kam ji naverboval John Desmond Bernal, komunista, který podporoval ženské krystalografky. Stipendium na King's College jí totiž vypršelo a nebylo prodlouženo. Její bývalý vedoucí John Randall trval na tom, že veškerá práce s DNA musí zůstat na King's College. Kopie její práce předal Gosling Wilkinsovi včetně difrakčních fotografií a ty doputovali až k Watsonovi a Crickovi. Informace, které obdrželi, obsahovaly poslední díly skládačky, které potřebovali pro sestavení správného modelu DNA. Navzdory všemu pomohla Rosalind dokončit Goslingovi jeho disertační práci. A společně publikovali první důkaz dvojité šroubovice ve formě A-DNA v častopise Nature z 25. července 1954.

Watson s Crickem pozvali Wilkinse, aby se stal spoluautorem jejich článku, ten jejich nabídku odmítl, na tvorbě modelu se nijak nepodílel. Později ho to však mrzelo, protože tak nemohl objasnit přínos práce King's College na objevu. Crick a Watson publikovali svůj model v časopise Nature 25. dubna 1953 v článku popisující dvojitou šroubovici. Jméno Franklinové a Wilkinse se objevilo pouze pod čarou, kde byla zmínka, že autoři byli inspirováni obecnou znalostí o „nepublikovaném“ příspěvku Franklinové a Wilkinse. Jejich výzkum nebyl v článku dostatečně ocitován. Podle dohody vedoucích obou laboratoří byly články Wilkinse a Franklinové publikovány jako druhé a třetí pouze jako podpora teoretického článku Watsona a Cricka pro model B-DNA. Uznání, jaké se Franklinové, kdy dostalo bylo vždy tlumeno a spojeno se jménem Wilkins.

Rosalind se dále již výzkumem DNA nezabývala. Na Birbeck College studovala nukleové kyseliny RNA. Konkrétně se pak zabývala virem tabákové mozaiky, při kterém se seznámila s Aaronem Klugem. S tím dlouze a úspěšně spolupracovala. Při návštěvě Kalifornské univerzity v Berkley ji kolegové navrhli, aby zkoumala virus obrny. Rozhodla se živý virus uvést do krystalického stavu, aby mohla studovat jeho strukturu. Kvůli rychle se zhoršujícímu stavu musela přerušit pokus, kdy chtěla krystaly viru umístit do kapilár pro rentgenové studie.

Své zdravotní potíže začala tušit při návštěvě New Yorku v roce 1956, kdy se jí nafouklo břicho a ona měla problém zapnout sukni. Po návratu do Londýna, kdy se nechala vyšetřit, byl její případ označen za urgentní a v září téhož roku operace odhalila dva nádory v břiše. Po operaci trávila rekonvalescenci v blízkosti svých přátel a rodiny. Nakonec zůstala u svého bratra a jeho rodiny, zármutek její matky ji příliš rozrušoval. I přes svou nemoc pokračovala Rosalind v práci, napsala dalších 13 článků, než byla 2. prosince 1957 přijata do Royal Marsden Hospital, kde sepsala svou závěť. Vykonavateli stanovila své bratry a hlavními příjemci své kolegy a přátele – Aarona Kluga, Anne Piperovou, Mair Livingstoneovou a svou zdravotní sestru slečnu Griffithovou. Zbytek, přibližně polovina, měl být věnován na charitativní účely.

Do práce se vrátila v lednu 1958, byla povýšena na vědeckou spolupracovnici v biofyzice, již na konci března ale onemocněla znova a o dva týdny později umírá v Chelsea na bronchopneumonii, sekundární karcinomatózu a rakovinu vaječníků. Nadměrné vystavení rentgenového záření se často udává jako důvod jejího onemocnění. Ale spousta členů její rodiny zemřelo na rakovinu, jejíž výskyt je u aškenázských židů velmi vysoký.

Franklinová nebyla nikdy na Nobelovu cenu nominována, ale její výzkum v oblasti DNA výrazně přispěl k objevu struktury DNA, za což byla Nobelova cena udělena Francisu Crickovi, Jamesi Watsonovi a Maurici Wilkinsovi. Rosalind se nedožila ani plného prokázání DNA, Wilkinsovi a ostatním to trvalo dlouhých 7 let, než se jim podařilo DNA prokázat a upřesnit její strukturu. To nakonec vedlo k nominacím v letech 1960, 1961 a 1962 a udělení Nobelovi ceny za fyziologii a medicínu a Nobelovi ceny za chemii v roce 1962 za objasnění nukleových kyselin.

Zda mohl za to, že byla Franklinová z Nobelovi ceny vyloučena fakt, že Watson k ní cítil antipatie, se dnes již nejspíš nedovíme. S Rosalind nebylo zacházeno nejlépe, spousta jejich mužských kolegů jí nepovažovala za rovnocennou partnerku na poli výzkumu. Ona sama si nejspíše neuvědomovala, že by mohla mít lepší podmínky pro práci. Přímo ve Watsonových pamětech je uvedeno, že se mu s Franklinovou špatně spolupracovalo. Někteří tvrdí, že i kdyby v roce 1962 stále žila, kvůli sexismu panujícímu ve vědecké oblasti, by Nobelovu cenu stejně nezískala. Nelze však zpochybnit fakt, že bez její fotografie a výzkumu by Watsonovi, Crickovi a Wilkinsovi trvalo mnohem déle objevit strukturu DNA. Ona navíc neměla nejmenší tušení, že oni mají k jejímu výzkumu přístup. Její jméno by mělo být uváděno spolu s jejich v učebnicích, jako spoluobjevitelky struktury DNA, aby jí byly přiznány zásluhy, které si za svou práci zaslouží. V současné době je její přínos čím dál tím víc rozpoznáván, v Illinois po ní byla pojmenována univerzita, byla po ní pojmenovaná laboratoř v Anglii či různé ceny.

Zdroje:

https://newsroom.lmu.edu/administrative/sexism-in-science-was-rosalind-franklin-robbed-of-a-nobel-prize/

https://en.wikipedia.org/wiki/Rosalind_Franklin

https://www.reflex.cz/clanek/fotogalerie/107305/tragicky-osud-rosalind-franklin-krasnou-vedkyni-okradli-o-nobelovku-a-rakovina-ji-zabila-ve-37-letech.html