TORIma Accademia Logo TORIma Accademia
Francis Crick
Scienze

Francis Crick

TORIma Accademia — Biologo / Genetista

Francis Crick

Francis Crick

Francis Harry Compton Crick (8 giugno 1916-28 luglio 2004) è stato un biologo molecolare, biofisico e neuroscienziato inglese. Lui, James Watson, Rosalind…

Francis Harry Compton Crick (8 giugno 1916 - 28 luglio 2004) è stato un biologo molecolare, biofisico e neuroscienziato inglese. Insieme a James Watson, Rosalind Franklin e Maurice Wilkins, ha contribuito a chiarire la struttura elicoidale della molecola di DNA.

Francis Harry Compton Crick (8 giugno 1916 - 28 luglio 2004) è stato un biologo molecolare, biofisico e neuroscienziato inglese. Lui, James Watson, Rosalind Franklin e Maurice Wilkins hanno svolto un ruolo cruciale nel decifrare la struttura elicoidale della molecola del DNA.

La pubblicazione del 1953 di Crick e Watson su Nature ha stabilito la comprensione fondamentale della struttura e delle funzioni del DNA. In collaborazione con Maurice Wilkins, ricevettero nel 1962 il Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina per "le loro scoperte riguardanti la struttura molecolare degli acidi nucleici e il suo significato per il trasferimento di informazioni nella materia vivente."

Crick si distinse come un importante biologo molecolare teorico, contribuendo in modo critico alla ricerca che svelò l'architettura elicoidale del DNA. È ampiamente riconosciuto per aver coniato il termine "dogma centrale", che incapsula il principio secondo cui l'informazione genetica, una volta trasferita dagli acidi nucleici (DNA o RNA) alle proteine, non può successivamente ritornare agli acidi nucleici. Ciò implica che lo stadio finale nel trasferimento delle informazioni dagli acidi nucleici alle proteine ​​è un processo irreversibile.

Per il resto della sua vita professionale, Crick è stato il J.W. Kieckhefer Distinguished Research Professor presso il Salk Institute for Biological Studies di La Jolla, California. I suoi successivi sforzi di ricerca si concentrarono sulla neurobiologia teorica e sugli sforzi per far avanzare l'indagine scientifica sulla coscienza umana. Crick mantenne questa posizione fino alla sua scomparsa nel 2004; Christof Koch ha osservato che "stava modificando un manoscritto sul letto di morte, uno scienziato fino alla fine."

Primi anni di vita e istruzione

Nato l'8 giugno 1916, Crick era il figlio maggiore di Harry e Annie Elizabeth Crick (nata Wilkins). È cresciuto a Weston Favell, allora un piccolo villaggio adiacente a Northampton, in Inghilterra, dove suo padre e suo zio gestivano l'attività di famiglia di produzione di stivali e scarpe. Suo nonno paterno, Walter Drawbridge Crick, un naturalista dilettante, scrisse uno studio sui foraminiferi locali (protisti unicellulari dal guscio), scambiò corrispondenza con Charles Darwin e diede il nome a due specie di gasteropodi (lumache o lumache) in suo onore.

Fin dalla giovane età, Francis dimostrò un'affinità per la scienza, spesso cercando la conoscenza attraverso i libri. Sebbene i suoi genitori lo portassero in chiesa durante la sua infanzia, all'età di circa 12 anni, espresse una preferenza per la ricerca scientifica rispetto alla dottrina religiosa, cessando la sua frequenza.

Suo zio, Walter Crick, risiedeva in una modesta abitazione sul lato sud di Abington Avenue, possedendo una casetta da giardino dove istruì Crick nella soffiatura del vetro, nella sperimentazione chimica e nella stampa fotografica. All'età di otto o nove anni, Crick si iscrisse alla classe più giovane della Northampton Grammar School, situata in Billing Road. Questa istituzione si trovava a circa 2 km dalla sua residenza, una distanza che poteva percorrere a piedi passando per Park Avenue South e Abington Park Crescent, sebbene utilizzasse spesso il trasporto in autobus o, successivamente, una bicicletta. Anche se l’istruzione nelle classi senior era adeguata, mancava un significativo stimolo intellettuale. Dopo il suo quattordicesimo compleanno, frequentò la Mill Hill School di Londra con una borsa di studio, dove proseguì gli studi di matematica, fisica e chimica insieme al suo caro amico, John Shilston. Venerdì 7 luglio 1933, giorno della fondazione della Mill Hill School, fu co-destinatario del Premio Walter Knox per la chimica. Attribuiva i suoi risultati accademici all'elevato standard di insegnamento sperimentato durante la sua permanenza a Mill Hill.

Crick ha proseguito i suoi studi universitari presso l'University College London (UCL), un college costituente dell'Università di Londra, ottenendo un Bachelor of Science presso l'Università di Londra nel 1937. La sua ricerca di dottorato presso l'UCL fu iniziata ma successivamente interrotta dalla Seconda Guerra Mondiale. In seguito divenne studente di dottorato e membro onorario presso il Gonville and Caius College di Cambridge, conducendo il suo lavoro principalmente presso il Cavendish Laboratory e il Laboratorio di biologia molecolare del Medical Research Council (MRC) a Cambridge. Inoltre, ha ricoperto borse di studio onorarie presso il Churchill College di Cambridge e l'University College di Londra.

Francis Crick ha avviato un progetto di ricerca di dottorato incentrato sulla determinazione della viscosità dell'acqua a temperature elevate, un compito che successivamente ha definito "il problema più noioso immaginabile". Questo lavoro è stato condotto nel laboratorio del fisico Edward Neville da Costa Andrade presso l'University College di Londra. Tuttavia, lo scoppio della seconda guerra mondiale, in particolare un incidente durante la battaglia d'Inghilterra in cui una bomba distrusse il suo equipaggiamento sperimentale, distolse Crick da una potenziale carriera nel campo della fisica. Tuttavia, durante il suo secondo anno come dottorando, ha ricevuto il prestigioso Carey Foster Research Prize. Successivamente, intraprese una ricerca post-dottorato presso il Brooklyn Collegiate and Polytechnic Institute, che ora è integrato nella Tandon School of Engineering della New York University.

Durante la seconda guerra mondiale, Crick fu impiegato presso l'Admiralty Research Laboratory, un'istituzione che favorì la carriera di numerosi illustri scienziati, tra cui David Bates, Robert Boyd, Thomas Gaskell, George Deacon, John Gunn, Harrie Massey e Nevill Mott. I suoi contributi hanno coinvolto lo sviluppo di mine magnetiche e acustiche e ha svolto un ruolo fondamentale nella progettazione di un progetto innovativo di miniera che si è rivelato efficace contro i dragamine tedeschi.

Vita e lavoro nel secondo dopoguerra

Nel 1947, all'età di 31 anni, Crick passò allo studio della biologia, unendosi a un movimento significativo di scienziati fisici che si dedicavano alla ricerca biologica. Questo cambiamento fu facilitato dalla crescente influenza di fisici come Sir John Randall, le cui innovazioni in tempo di guerra, come il radar, erano state cruciali per la vittoria degli Alleati. Crick dovette affrontare la sfida di adattarsi dall'"eleganza e dalla profonda semplicità" inerenti alla fisica agli "elaborati meccanismi chimici che la selezione naturale aveva evoluto nel corso di miliardi di anni". Ha caratterizzato questa transizione come "quasi come se si dovesse rinascere". Crick affermò che il suo background in fisica gli aveva instillato una lezione cruciale - l'arroganza - e la convinzione che, dato il successo consolidato della fisica, scoperte comparabili fossero ottenibili in altre discipline scientifiche, inclusa la biologia. Questa prospettiva, secondo Crick, lo ha incoraggiato ad adottare un approccio più audace rispetto ai biologi convenzionali, che spesso si concentravano esclusivamente sulle formidabili sfide della biologia piuttosto che trarre ispirazione dalle conquiste storiche della fisica.

Per quasi due anni, Crick ha studiato le proprietà fisiche del citoplasma presso lo Strangeways Research Laboratory di Cambridge, guidato da Honor Bridget Fell, con il supporto di una borsa di studio del Medical Research Council. Successivamente, si unì a Max Perutz e John Kendrew al Cavendish Laboratory. Il Laboratorio Cavendish, sotto la direzione generale di Sir Lawrence Bragg, premio Nobel nel 1915 all'età di 25 anni, fu attivamente impegnato nella corsa per chiarire la struttura del DNA, con l'obiettivo di anticipare il famoso chimico americano Linus Pauling. Questo sforzo seguì il precedente successo di Pauling nel determinare la struttura ad alfa elica delle proteine. Allo stesso tempo, il Cavendish Laboratory di Bragg era in effettiva concorrenza con il dipartimento di Biofisica del King's College di Londra, diretto da Randall, che in precedenza aveva rifiutato la domanda di Crick per un posto lì. Francis Crick e Maurice Wilkins del King's College mantennero un'amicizia personale, una relazione che influenzò in modo significativo i successivi sviluppi scientifici, simile alla stretta associazione tra Crick e James Watson. Contrariamente ai resoconti errati di due autori, Crick e Wilkins si incontrarono inizialmente al King's College, non all'Ammiragliato, durante la seconda guerra mondiale.

Nel 1995, Francis Crick ha approvato la risoluzione Ashley Montagu, una petizione presentata alla Corte internazionale di giustizia (precedentemente nota come Corte mondiale) che chiedeva la cessazione delle modifiche non terapeutiche dei genitali dei bambini, comprese la mutilazione genitale femminile, la circoncisione e la subincisione del pene.

Vita personale

Crick si è sposato due volte e ha avuto tre figli. Suo fratello, Anthony (nato nel 1918), morì prima di lui nel 1966.

Coniugi:

Bambini:

Francis Crick è morto di cancro al colon la mattina del 28 luglio 2004, presso il Thornton Hospital dell'Università della California, San Diego (UCSD) a La Jolla. Dopo la cremazione, le sue ceneri furono disperse nell'Oceano Pacifico. Un servizio commemorativo pubblico ha avuto luogo il 27 settembre 2004 presso il Salk Institute di La Jolla, in California, adiacente a San Diego. Relatori degni di nota all'evento includevano James Watson, Sydney Brenner, Alex Rich, Seymour Benzer, Aaron Klug, Christof Koch, Pat Churchland, Vilayanur Ramachandran, Tomaso Poggio, Leslie Orgel, Terry Sejnowski, suo figlio Michael Crick e sua figlia minore Jacqueline Nichols. In precedenza, il 3 agosto 2004, si è tenuto un incontro commemorativo privato per la sua famiglia e i suoi colleghi professionali.

La medaglia del Premio Nobel di Crick e il relativo diploma sono stati messi all'asta da Heritage Auctions nel giugno 2013, per un valore di $ 2.270.000. L'acquirente era Jack Wang, amministratore delegato dell'azienda medica cinese Biomobie. Il 20% del ricavato della vendita della medaglia è stato successivamente devoluto al Francis Crick Institute di Londra.

Ricerca

Le ricerche intellettuali di Francis Crick erano incentrate su due questioni biologiche fondamentali e irrisolte: vale a dire, la transizione molecolare dalla materia non vivente a quella vivente e i meccanismi neurali alla base del pensiero cosciente. Riconobbe che il suo background accademico lo preparava meglio per le indagini sul primo, in particolare nel campo della biofisica. Nel 1946, la lettura da parte di Crick del libro di Erwin Schrödinger, Che cos'è la vita?, insieme all'influenza di Linus Pauling, spinse la sua transizione dalla fisica alla biologia. Le conoscenze teoriche dell'epoca suggerivano che i legami covalenti all'interno delle macromolecole biologiche potessero conferire la stabilità strutturale necessaria per l'immagazzinamento delle informazioni genetiche cellulari. L'identificazione precisa della molecola genetica divenne quindi un obiettivo critico per la biologia sperimentale. Crick ipotizzò che la convergenza tra la teoria dell'evoluzione di Charles Darwin attraverso la selezione naturale, i principi della genetica di Gregor Mendel e le intuizioni sulle basi molecolari dell'ereditarietà avrebbero svelato collettivamente la natura fondamentale della vita. Aveva una prospettiva altamente ottimistica, anticipando l'imminente sintesi della vita in laboratorio. Tuttavia, alcuni contemporanei, tra cui la collega ricercatrice Esther Lederberg, consideravano eccessivo l'ottimismo di Crick.

Inizialmente si presumeva ampiamente che una macromolecola, come una proteina, costituisse il materiale genetico. Tuttavia, le proteine ​​sono state riconosciute anche come macromolecole strutturali e funzionali versatili, molte delle quali catalizzano reazioni enzimatiche cellulari essenziali. Negli anni '40, tuttavia, emersero prove che cominciarono a implicare l'acido desossiribonucleico (DNA), l'altro costituente primario dei cromosomi, come potenziale molecola genetica. Nello specifico, l'esperimento Avery-MacLeod-McCarty del 1944, condotto da Oswald Avery e dal suo team, dimostrò che l'introduzione di una specifica molecola di DNA nei batteri potrebbe indurre un'alterazione fenotipica ereditaria.

Al contrario, alcune interpretazioni dei dati esistenti suggerivano che il DNA possedesse una complessità strutturale limitata, fungendo potenzialmente semplicemente da impalcatura molecolare per le molecole proteiche apparentemente più dinamiche. Nel 1949, le circostanze favorevoli di Crick - la sua posizione, la sua disposizione intellettuale e il clima scientifico prevalente - lo portarono a unirsi all'iniziativa di ricerca di Max Perutz presso l'Università di Cambridge, dove iniziò a lavorare sulla cristallografia a raggi X delle proteine. Sebbene la cristallografia a raggi X presentasse teoricamente un percorso per chiarire l'architettura molecolare di grandi biomolecole come proteine e DNA, all'epoca notevoli ostacoli tecnici ne precludevano l'effettiva applicazione a queste strutture complesse.

1949–1950

Crick padroneggiava in modo indipendente i principi matematici alla base della cristallografia a raggi X. Contemporaneamente alle indagini di Crick sulla diffrazione dei raggi X, i colleghi del laboratorio di Cambridge stavano cercando di accertare la configurazione elicoidale più stabile delle catene di amminoacidi all'interno delle proteine, nota come alfa elica. Linus Pauling aveva precedentemente stabilito il rapporto caratteristico dell'alfa elica di 3,6 amminoacidi per giro dell'elica. Crick osservò le imprecisioni metodologiche incontrate dai suoi collaboratori durante i loro tentativi infruttuosi di costruire un modello molecolare accurato dell'alfa elica; queste osservazioni fornirono spunti cruciali che in seguito si sarebbero rivelati determinanti nella comprensione dell'architettura elicoidale del DNA. Nello specifico, ha riconosciuto l'importanza della rigidità strutturale conferita dai doppi legami alle configurazioni molecolari, un principio pertinente sia ai legami peptidici nelle proteine che alla struttura nucleotidica del DNA.

1951–1953: struttura del DNA

Crick, insieme a William Cochran e Vladimir Vand, contribuì alla formulazione di una teoria matematica riguardante la diffrazione dei raggi X da parte di molecole elicoidali durante il 1951 e il 1952. Questo quadro teorico dimostrò una forte concordanza con i dati dei raggi X ottenuti da proteine che esibivano conformazioni ad elica alfa di sequenze di amminoacidi. Inoltre, la teoria della diffrazione elicoidale si è rivelata determinante nel chiarire le caratteristiche strutturali del DNA.

Alla fine del 1951, Crick iniziò la collaborazione con James Watson presso il Cavendish Laboratory, Università di Cambridge, Inghilterra. Utilizzando la "Foto 51", che comprendeva dati di diffrazione di raggi X generati da Rosalind Franklin e dal suo studente laureato Raymond Gosling del King's College di Londra - dati forniti loro da Gosling e dal collega di Franklin Wilkins - Watson e Crick idearono in collaborazione un modello elicoidale per la struttura del DNA, pubblicando le loro scoperte nel 1953. Questo lavoro fondamentale, insieme ai successivi contributi, portò al conferimento congiunto del Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina nel 1953. 1962, condiviso con Wilkins.

All'arrivo di Watson a Cambridge, Crick era uno studente laureato di 35 anni, uno status influenzato dai suoi contributi alla Seconda Guerra Mondiale, mentre il 23enne Watson aveva già completato il dottorato. Entrambi i ricercatori condividevano un profondo interesse per la questione fondamentale di come l’informazione genetica viene codificata a livello molecolare. Watson e Crick si impegnarono in ampie discussioni sul DNA, in particolare sulla fattibilità di ipotizzare un modello molecolare accurato per la sua struttura. Dati sperimentali cruciali sono emersi dalle immagini di diffrazione dei raggi X acquisite da Franklin e Gosling. Nel novembre 1951, Wilkins visitò Cambridge e diffuse questi dati a Watson e Crick. Sia Alexander Stokes, un'autorità sulla teoria della diffrazione elicoidale, sia Wilkins, entrambi affiliati al King's College, avevano concluso indipendentemente che i dati di diffrazione dei raggi X per il DNA suggerivano una struttura molecolare elicoidale; tuttavia, Franklin contestò fortemente questa interpretazione. Motivati ​​dalle loro conversazioni con Wilkins e dalle intuizioni acquisite da Watson partecipando alla presentazione di Franklin sulla sua ricerca sul DNA, Crick e Watson successivamente svilupparono e presentarono un modello iniziale, sebbene errato, del DNA. La loro urgenza nel costruire un modello della struttura del DNA è stata in parte alimentata dalla consapevolezza della concorrenza di Linus Pauling. Considerati i recenti successi di Pauling nel chiarire l'alfa elica, si temeva che potesse essere il primo a determinare la struttura del DNA.

Abbondano le speculazioni riguardo alle potenziali implicazioni se a Pauling fosse stato permesso di recarsi in Gran Bretagna nel maggio 1952 come originariamente previsto. Tuttavia, i suoi impegni politici portarono a restrizioni di viaggio imposte dal governo degli Stati Uniti, impedendone la realizzazione. Indipendentemente da ciò, l'obiettivo principale della ricerca di Pauling in quel frangente erano le proteine, non il DNA. Allo stesso tempo, Watson e Crick non furono ufficialmente assegnati alla ricerca sul DNA. Crick era impegnato nel completamento della sua tesi di dottorato, mentre Watson perseguiva altri progetti, compresi i tentativi di cristallizzare la mioglobina per studi di diffrazione di raggi X. Nel 1952, Watson condusse esperimenti di diffrazione di raggi X sul virus del mosaico del tabacco, ottenendo risultati indicativi di una struttura elicoidale. Dopo il primo tentativo fallito, Watson e Crick mostrarono qualche esitazione nel riprendere i loro sforzi e, per un periodo, fu loro proibito di intraprendere ulteriori sforzi per costruire un modello molecolare del DNA.

Un contributo fondamentale agli sforzi di creazione di modelli di Watson e Crick è derivato dalle intuizioni chimiche fondamentali di Rosalind Franklin. La sua comprensione postulava che le basi idrofile e contenenti fosfati delle catene nucleotidiche del DNA dovessero essere situate esternamente per facilitare l'interazione con le molecole d'acqua, mentre le basi idrofobiche dovessero essere sequestrate all'interno del nucleo della molecola. Franklin trasmise questo principio chimico cruciale a Watson e Crick evidenziando gli evidenti difetti nel loro modello iniziale del 1951, che posizionava erroneamente i fosfati all'interno.

Crick affermò che la percepita mancanza di sforzo collaborativo tra Wilkins e Franklin nel perseguire un modello molecolare del DNA costituiva un impulso primario per il secondo tentativo suo e di Watson. Cercarono e ottennero con successo l'autorizzazione per questo rinnovato sforzo sia da William Lawrence Bragg che da Wilkins. Nello sviluppare il loro modello di DNA, Watson e Crick sfruttarono i dati derivati ​​dalle immagini di diffrazione dei raggi X inedite di Franklin, che erano state presentate alle riunioni e divulgate apertamente da Wilkins. Queste informazioni comprendevano anche descrizioni preliminari delle scoperte di Franklin e rappresentazioni fotografiche delle immagini a raggi X, che furono documentate in un rapporto sui progressi della fine del 1952 per il laboratorio del King's College di Sir John Randall.

La proprietà di Watson e Crick di accedere ai risultati della ricerca di Franklin, in particolare alla sua analisi dettagliata dei dati di diffrazione dei raggi X contenuti in un rapporto sui progressi, senza il suo consenso o prima della sua pubblicazione formale, rimane oggetto di controversia accademica. Tuttavia, Watson e Crick hanno contestato la ferma posizione di Franklin secondo cui i suoi dati non supportavano esclusivamente una configurazione elicoidale per il DNA, presentando loro una sfida significativa. Per affrontare questa controversia, Max Ferdinand Perutz successivamente diffuse il contenuto del rapporto sui progressi, affermando che non conteneva informazioni oltre a ciò che Franklin aveva presentato nella sua conferenza (a cui Watson partecipò) alla fine del 1951. Perutz chiarì che il rapporto era destinato a un comitato del Medical Research Council (MRC), istituito per "stabilire un contatto tra i diversi gruppi di persone che lavorano per il Consiglio". Sia i laboratori di Randall che quelli di Perutz hanno ricevuto finanziamenti dall'MRC.

Anche il significato preciso dei risultati non pubblicati di Franklin dal rapporto sullo stato di avanzamento degli sforzi di costruzione del modello di Watson e Crick rimane ambiguo. In seguito all'acquisizione di immagini iniziali rudimentali di diffrazione di raggi X del DNA negli anni '30, William Astbury aveva proposto che il DNA fosse costituito da pile di nucleotidi separate da intervalli di 3,4 angström (0,34 nanometri). La precedente ricerca di Astbury sulla diffrazione dei raggi X era tra i limitati otto riferimenti inclusi nella pubblicazione inaugurale di Franklin riguardante il DNA. La successiva analisi dei dati sul DNA pubblicati da Astbury, combinata con le immagini di diffrazione dei raggi X superiori ottenute da Wilkins e Franklin, ha chiarito la caratteristica elicoidale del DNA. Ciò ha consentito di prevedere il numero di basi impilate per singolo giro dell'elica del DNA (10 per giro), con un giro elicoidale completo che misura 27 angström [2,7 nm] nella forma compatta A e 34 angström [3,4 nm] nella forma B più idratata. Wilkins comunicò queste informazioni specifiche riguardanti la forma B del DNA a Crick e Watson. In particolare, Crick non ha visionato le immagini a raggi X della forma B di Franklin (Foto 51) fino a dopo la pubblicazione del modello di DNA a doppia elica.

Tra i riferimenti limitati citati da Watson e Crick in occasione della pubblicazione del loro modello di DNA c'era un articolo accademico che presentava il modello di DNA di Sven Furberg, che posizionava le basi internamente. Di conseguenza, il modello Watson e Crick non rappresentava la proposta strutturale inaugurale di "basi in" per il DNA. Inoltre, la ricerca di Furberg aveva stabilito con precisione l'orientamento degli zuccheri del DNA rispetto alle basi. Nel corso della costruzione del loro modello, Crick e Watson accertarono che una disposizione antiparallela delle due catene principali di nucleotidi era ottimale per posizionare le coppie di basi all'interno dell'asse centrale di una doppia elica. Mentre la revisione di Crick del rapporto sui progressi di Franklin della fine del 1952 rafforzò la sua convinzione che il DNA possedesse una struttura a doppia elica con catene antiparallele, anche altre linee di ragionamento e fonti informative contribuirono a queste conclusioni.

Dopo la partenza di Franklin dal King's College per il Birkbeck College, John Randall le chiese di interrompere la sua ricerca sul DNA. Riconoscendo l'imminente transizione di Franklin verso una nuova posizione e gli sforzi simultanei di Linus Pauling sulla struttura del DNA, Wilkins e i supervisori di Watson e Crick decisero di condividere i dati di Franklin con loro, anticipando che avrebbero potuto sviluppare un modello di DNA praticabile prima di Pauling. I dati di diffrazione dei raggi X di Franklin per il DNA, insieme alla sua analisi sistematica delle sue caratteristiche strutturali, si sono rivelati determinanti nel guidare Watson e Crick verso un modello molecolare accurato. La sfida principale per Watson e Crick, che i dati del King's College non sono riusciti a risolvere, consisteva nel determinare la precisa disposizione dell'impacchettamento delle basi nucleotidiche all'interno del nucleo della doppia elica del DNA.

La delucidazione della struttura del DNA è stata significativamente aiutata dai rapporti di Chargaff, che hanno dimostrato empiricamente che la quantità di guanina è costantemente uguale a citosina e adenina è uguale a timina, all'interno delle subunità nucleotidiche del DNA. Le implicazioni strutturali di questi rapporti per il DNA di Erwin Chargaff del 1952 rimasero incomprese finché Watson, attraverso la modellazione strutturale persistente, riconobbe la somiglianza strutturale intrinseca tra le coppie A:T e C:G, notando in particolare la lunghezza identica delle loro coppie di basi. Inoltre, Chargaff informò Watson che, all'interno dell'ambiente cellulare acquoso e salino, le forme tautomeriche predominanti delle basi pirimidiniche (citosina e timina) erano rispettivamente le configurazioni amminica e cheto, piuttosto che le forme imminiche ed enoliche precedentemente ipotizzate da Crick e Watson. La consultazione con Jerry Donohue ha successivamente convalidato le strutture più probabili di queste basi nucleotidiche. La stabilità di queste coppie di basi è mantenuta da legami idrogeno, un'interazione non covalente responsabile anche della stabilizzazione dell'α-elica della proteina. Rappresentazioni strutturali accurate erano cruciali per posizionare correttamente questi legami idrogeno. Queste intuizioni collettive hanno permesso a Watson di dedurre le precise relazioni biologiche che governano l’accoppiamento A:T e C:G. In seguito all’identificazione delle coppie A:T e C:G legate da legami idrogeno, Watson e Crick svilupparono rapidamente il loro modello di DNA a doppia elica antiparallelo. Questo modello postulava legami idrogeno al centro dell'elica, facilitando la "apertura" di filamenti complementari per la replicazione: un criterio finale ed essenziale per un modello plausibile della molecola genetica. Nonostante il profondo significato dei contributi di Crick al modello del DNA a doppia elica, egli riconobbe che non avrebbe scoperto la struttura in modo indipendente senza l'opportunità di collaborare con Watson.

Sebbene Crick abbia fatto tentativi sperimentali riguardanti l'accoppiamento delle basi nucleotidiche, il suo orientamento principale era teorico piuttosto che di biologia sperimentale. Una quasi scoperta separata delle regole di accoppiamento delle basi avvenne all'inizio del 1952, quando Crick iniziò a contemplare le interazioni tra le basi. Ha arruolato John Griffith per calcolare le forze attrattive tra le basi del DNA utilizzando i principi chimici e la meccanica quantistica. La valutazione preliminare di Griffith suggeriva A:T e G:C come coppie attraenti. Tuttavia, Crick, allora ignaro delle regole di Chargaff, inizialmente sottovalutò i calcoli di Griffith, sebbene questi lo spingessero a considerare la replicazione complementare. L'identificazione definitiva delle corrette regole di accoppiamento delle basi (A-T, G-C) è stata infine ottenuta da Watson, che ha manipolato modelli ritagliati di cartone delle basi nucleotidiche, una metodologia che ricorda la scoperta di Linus Pauling della proteina alfa elica anni prima. Il successo della delucidazione della struttura a doppia elica del DNA da parte di Watson e Crick deriva dalla loro disponibilità a integrare strutture teoriche, modelli fisici e dati sperimentali (molti dei quali generati da altri) per raggiungere il loro obiettivo scientifico.

La struttura a doppia elica del DNA, come proposta da Watson e Crick, era basata sui legami "Watson-Crick" formati tra le quattro basi primarie prevalenti nel DNA (adenina, citosina, timina, guanina) e RNA (adenina, citosina, uracile, guanina). Successive indagini, tuttavia, hanno rivelato che architetture molecolari del DNA più complesse, come le forme a triplo e quadruplo filamento, richiedono l'accoppiamento delle basi di Hoogsteen.

Nell'ambito della biologia sintetica, i ricercatori utilizzano basi non canoniche nella costruzione del DNA sintetico, divergenti dalle standard adenina, citosina, timina e guanina. Oltre al DNA sintetico, sono in corso sforzi anche per progettare codoni sintetici, endonucleasi, proteine ​​e dita di zinco. Utilizzando il DNA sintetico, il numero potenziale di codoni potrebbe aumentare in modo significativo; ad esempio, se ci sono n nuove basi, il numero di possibili codoni potrebbe espandersi a n§67§, rispetto ai convenzionali 43 codoni. La ricerca attuale esplora la fattibilità dell'espansione dei codoni oltre le tre basi. Questi codoni emergenti possiedono la capacità di codificare nuovi amminoacidi e tali molecole sintetiche sono promettenti per applicazioni non solo in medicina ma anche nello sviluppo di nuovi materiali.

La scoperta fu fatta il 28 febbraio 1953, con il primo articolo di Watson-Crick apparso su Nature il 25 aprile 1953. Sir Lawrence Bragg, direttore del Laboratorio Cavendish dove Watson e Crick condussero le loro ricerche, tenne una conferenza alla Guy's Hospital Medical School di Londra il 14 maggio 1953. Questa conferenza portò a un articolo di Ritchie Calder, pubblicato su News Chronicle di Londra del 15 maggio 1953, intitolato "Perché sei tu. Il segreto della vita più vicino". I lettori del The New York Times hanno ricevuto la notizia il giorno successivo. Victor K. McElheny, durante la sua ricerca per la biografia "Watson and DNA: Making a Scientific Revolution", trovò un articolo di sei paragrafi del New York Times, datato Londra, 16 maggio 1953, con il titolo "La forma dell'"unità vitale" nella cellula viene scansionata". Questo articolo è stato incluso in una prima edizione ma è stato successivamente rimosso per accogliere notizie più urgenti. Il New York Times pubblicò successivamente un articolo più ampio il 12 giugno 1953. Anche il giornale universitario dell'università, Varsity, pubblicò un breve articolo sulla scoperta il 30 maggio 1953. In particolare, l'annuncio iniziale della scoperta da parte di Bragg ad una conferenza Solvay sulle proteine in Belgio l'8 aprile 1953, non ricevette copertura dalla stampa britannica.

In un Con una lettera scritta a mano di sette pagine datata 19 marzo 1953, Crick informò suo figlio, che allora frequentava un collegio britannico, della sua scoperta, iniziando la corrispondenza con: "Mio caro Michael, Jim Watson e io abbiamo probabilmente fatto una scoperta molto importante". Questa lettera è stata successivamente offerta all'asta da Christie's a New York il 10 aprile 2013, con un valore stimato compreso tra 1 e 2 milioni di dollari, per poi essere venduta per 6.059.750 dollari, stabilendo un record per il prezzo più alto mai pagato per una lettera all'asta.

Nell'aprile 1953, Sydney Brenner, Jack Dunitz, Dorothy Hodgkin, Leslie Orgel e Beryl M. Oughton furono tra i primi individui. osservare il modello della struttura del DNA costruito da Crick e Watson. A quel tempo erano affiliati al Dipartimento di Chimica dell'Università di Oxford. Tutti rimasero profondamente colpiti dal nuovo modello di DNA, in particolare Brenner, che in seguito collaborò con Crick al Cavendish Laboratory di Cambridge e al neonato Laboratorio di Biologia Molecolare. Secondo il defunto dottor Beryl Oughton (in seguito Rimmer), il gruppo viaggiò insieme in due veicoli dopo che Dorothy Hodgkin annunciò il loro viaggio a Cambridge per vedere il modello della struttura del DNA. Successivamente Orgel lavorò anche con Crick al Salk Institute for Biological Studies.

Crick veniva spesso descritto come molto loquace, con Watson, in The Double Helix, che suggeriva una mancanza di modestia. La sua personalità distintiva, unita ai suoi risultati scientifici, spesso suscitavano reazioni da parte di individui sia all'interno che all'esterno della comunità scientifica, che costituiva il nucleo della sua esistenza intellettuale e professionale. Crick parlava rapidamente e a voce piuttosto alta, possedendo una risata contagiosa e riverberante e un vibrante senso dell'umorismo. Un collega del Salk Institute lo ha descritto come "una potenza intellettuale capace di fare brainstorming con un sorriso malizioso. ... Francis non è mai stato meschino, solo incisivo. Ha rilevato microscopici difetti nella logica. In una stanza piena di scienziati intelligenti, Francis ha continuamente riconquistato la sua posizione di campione dei pesi massimi."

Dopo la morte di Crick, sono emerse accuse riguardanti il suo uso di LSD durante la concezione della struttura elicoidale del DNA. Sebbene il suo uso di LSD sia altamente probabile, è improbabile che ciò sia avvenuto già nel 1953. Secondo quanto riferito, avrebbe ricevuto LSD da Henry Todd alla fine degli anni '60; Todd aveva conosciuto Crick tramite la sua ragazza, che aveva fatto la modella per la moglie di Crick.

Biologia molecolare

Nel 1954, all'età di 37 anni, Crick difese con successo la sua tesi di dottorato, intitolata "Diffrazione di raggi X: polipeptidi e proteine", e ottenne la laurea. Successivamente, Crick si unì al laboratorio di David Harker presso il Brooklyn Polytechnic Institute, dove perfezionò ulteriormente la sua esperienza nell'analisi dei dati di diffrazione dei raggi X per le proteine, concentrandosi principalmente sulla ribonucleasi e sui meccanismi della sintesi proteica. David Harker, un cristallografo americano a raggi X, è stato notoriamente definito "il John Wayne della cristallografia" da Vittorio Luzzati, cristallografo del Centro di genetica molecolare di Gif-sur-Yvette vicino a Parigi, che aveva precedentemente collaborato con Rosalind Franklin.

Dopo aver chiarito il modello della doppia elica del DNA, Crick spostò rapidamente la sua attenzione sulle implicazioni biologiche strutturali. Nel 1953, Watson e Crick furono coautori di un'ulteriore pubblicazione su Nature, affermando che: "sembra quindi probabile che la sequenza precisa delle basi sia il codice che trasporta l'informazione genetica".

Nel 1956, Crick e Watson ipotizzarono l'organizzazione strutturale dei piccoli virus. Proposero che i virus sferici, esemplificati dal Tomato bushy stunt virus, mostrassero una simmetria icosaedrica e fossero composti da 60 subunità identiche.

Dopo un breve periodo a New York, Crick si trasferì a Cambridge, dove rimase professionalmente attivo fino al 1976, per poi trasferirsi in California. Crick ha partecipato a numerose collaborazioni sulla diffrazione di raggi X, incluso un progetto con Alexander Rich che studiava la struttura del collagene. Tuttavia, Crick si è progressivamente disimpegnato dalla ricerca in corso utilizzando direttamente la sua esperienza nell'interpretazione dei modelli di diffrazione dei raggi X delle proteine.

George Gamow ha fondato un collettivo scientifico, noto come RNA Tie Club, dedicato all'esplorazione della funzione intermedia dell'RNA tra il DNA, la molecola di immagazzinamento genetico cellulare situata nel nucleo, e la sintesi proteica che avviene nel citoplasma. Crick riconobbe la necessità di un codice in cui una sequenza nucleotidica concisa dettasse uno specifico amminoacido all'interno di una proteina nascente. Nel 1956, Crick scrisse un documento informale che affrontava la sfida della codifica genetica per il gruppo RNA di Gamow. All'interno di questo articolo, Crick ha analizzato le prove a sostegno dell'esistenza di un insieme conservato di circa 20 amminoacidi utilizzati nella sintesi proteica. Crick ipotizzò l'esistenza di un insieme complementare di minuscole "molecole adattatrici" in grado di legarsi idrogeno a brevi sequenze di acidi nucleici e contemporaneamente di legarsi a uno specifico amminoacido. Ha ulteriormente studiato numerose strutture teoriche attraverso le quali brevi sequenze di acidi nucleici potrebbero codificare i 20 amminoacidi.

Per tutta la metà e la fine degli anni '50, Crick fu intensamente coinvolto a livello intellettuale nella decifrazione del meccanismo della sintesi proteica. Nel 1958, la sua struttura concettuale era avanzata, consentendogli di enumerare sistematicamente le caratteristiche fondamentali del processo di sintesi proteica:

Successivamente, le molecole adattatrici furono identificate come tRNA e i "complessi ribonucleico-proteici" catalitici furono designati come ribosomi. Un'intuizione fondamentale emerse il 15 aprile 1960, quando Crick e Brenner, durante una discussione con François Jacob, riconobbero che l'RNA messaggero era distinto dall'RNA ribosomiale. Più tardi quell'estate, Brenner, Jacob e Matthew Meselson eseguirono un esperimento che fornì la prova empirica iniziale dell'esistenza dell'RNA messaggero. Tuttavia, queste scoperte non hanno risolto la fondamentale indagine teorica sulla natura precisa del codice genetico. Nella sua pubblicazione del 1958, Crick, insieme ad altri ricercatori, ipotizzò che una tripletta di nucleotidi potesse codificare un amminoacido. Un codice del genere potrebbe mostrare "degenerazione", dati 4×4×4=64 potenziali triplette delle quattro subunità nucleotidiche, ma esistono solo 20 amminoacidi. Di conseguenza, alcuni amminoacidi potrebbero essere specificati da più codici tripletta. Crick ha anche studiato schemi di codifica alternativi in ​​cui, per vari motivi, veniva utilizzato solo un sottoinsieme di triplette, ottenendo presumibilmente esattamente le 20 combinazioni richieste. I dati empirici erano essenziali, poiché le sole considerazioni teoriche non potevano stabilire in modo definitivo la natura del codice. Crick ha inoltre coniato il termine "dogma centrale" per incapsulare il concetto secondo cui il flusso di informazioni genetiche tra le macromolecole è fondamentalmente unidirezionale:

DNA → RNA → proteina

I critici hanno interpretato l'uso del termine "dogma" da parte di Crick come se suggerisse una regola indiscutibile, sebbene intendesse che significasse un concetto convincente privo di un sostanziale supporto empirico. Nel concettualizzare i meccanismi biologici che collegano i geni del DNA alle proteine, Crick ha esplicitamente distinto tra i materiali necessari, l'energia e il flusso di informazioni. Questa componente informativa divenne il principio organizzativo fondamentale della biologia molecolare, un campo in cui l'attenzione di Crick era centrale. In questo periodo, Crick si era affermato come un biologo molecolare teorico molto influente.

La prova definitiva della natura degenerata della tripletta del codice genetico è emersa da esperimenti genetici, alcuni dei quali sono stati condotti da Crick. Le caratteristiche specifiche di questo codice furono chiarite principalmente attraverso la ricerca di Marshall Nirenberg e dei suoi collaboratori, che sintetizzarono molecole di RNA e le impiegarono come modelli per la sintesi proteica in vitro. Nirenberg inizialmente presentò le sue scoperte a un pubblico limitato in una conferenza del 1961 a Mosca. Crick ha successivamente invitato Nirenberg a presentare la sua ricerca a una comunità scientifica più ampia.

Polemiche

Utilizzo dei dati di altri ricercatori

L'utilizzo dei dati di diffrazione dei raggi X del DNA, acquisiti da Franklin e Wilkins, da parte di Watson e Crick ha scatenato una controversia persistente. Questa tesi deriva dall'incorporazione da parte di Watson e Crick di alcuni dei dati non pubblicati di Franklin nel loro modello a doppia elica del DNA, secondo quanto riferito senza la sua consapevolezza o autorizzazione. Dei quattro principali ricercatori sul DNA, solo Franklin possedeva una laurea in chimica, mentre Wilkins e Crick erano specializzati in fisica e Watson in biologia.

Prima della pubblicazione della struttura a doppia elica, Watson e Crick mantenevano una comunicazione diretta minima con Franklin. Tuttavia, possedevano una conoscenza della sua ricerca, superiore alla sua percezione della loro consapevolezza. Nel novembre 1951, Watson partecipò a una conferenza in cui Franklin descrisse in dettaglio le due forme molecolari, A e B, e delucidava il posizionamento esterno delle unità di fosfato. Wilkins presentò a Watson una fotografia a raggi X del B-DNA, denominata Fotografia 51, nel gennaio 1953. Raymond Gosling, studente di dottorato di Rosalind Franklin, aveva fornito la Fotografia 51 a Wilkins. Prima della nomina di Franklin da parte del direttore John Randall a supervisionare sia la ricerca sulla diffrazione del DNA che la supervisione della tesi di Gosling, Wilkins e Gosling avevano collaborato all'interno dell'Unità di Biofisica del Medical Research Council (MRC). La comunicazione di Randall riguardo alla nomina di Franklin apparentemente mancava di chiarezza, favorendo così confusione e discordia tra Wilkins e Franklin. A metà febbraio 1953, Max Perutz, relatore della tesi di Crick, fornì a Crick un rapporto preparato per un comitato di biofisica del Medical Research Council del dicembre 1952. Franklin rimase all'oscuro del fatto che la fotografia 51 e ulteriori dati fossero stati diffusi a Crick e Watson. È autrice di tre bozze di manoscritti, due dei quali postulavano una spina dorsale del DNA a doppia elica. I suoi due manoscritti riguardanti il ​​DNA della forma A furono ricevuti da Acta Crystallographica a Copenaghen il 6 marzo 1953, precedendo di un giorno il completamento del modello di Crick e Watson.

Le immagini di diffrazione di raggi X ottenute da Gosling e Franklin costituirono la prova più convincente della configurazione elicoidale del DNA. In precedenza, Linus Pauling, Watson e Crick avevano proposto indipendentemente modelli errati caratterizzati da catene interne e basi orientate verso l'esterno. I dati sperimentali di Franklin hanno prodotto stime del contenuto di acqua nei cristalli del DNA, che hanno fortemente supportato il posizionamento delle tre catene principali zucchero-fosfato sull'esterno della molecola. Nello specifico, la fotografia a raggi X di Franklin indicava inequivocabilmente un posizionamento esterno per le dorsali. Inizialmente, sostenne con veemenza che i suoi dati non necessitavano di una struttura elicoidale del DNA; tuttavia, la sua bozza di proposte del 1953 presentava argomenti a favore di una spina dorsale del DNA a doppia elica. Sviluppando ulteriormente i suoi manoscritti, accertò che il DNA della forma A possedeva spine dorsali antiparallele, rafforzando così il modello a doppia elica del DNA. Questa determinazione è stata ottenuta identificando il gruppo spaziale per i cristalli di DNA. Questa intuizione ha successivamente influenzato la decisione di Watson e Crick di studiare modelli di DNA che incorporavano due filamenti polinucleotidici antiparalleli.

Watson e Crick hanno avuto accesso ai dati non pubblicati di Franklin attraverso tre canali principali: il seminario del 1951, a cui Watson ha partecipato; discussioni con Wilkins, un collega del laboratorio di Franklin; e un rapporto sullo stato di avanzamento della ricerca progettato per promuovere la collaborazione tra i laboratori sostenuti dal Medical Research Council. Tutti e quattro gli scienziati - Watson, Crick, Wilkins e Franklin - erano affiliati ai laboratori MRC.

Crick e Watson riconobbero i contributi di Wilkins, offrendogli la coautore del loro articolo fondamentale che descriveva in dettaglio la struttura della doppia elica del DNA. Wilkins rifiutò questa offerta, il che potrebbe spiegare il conciso riconoscimento del lavoro sperimentale condotto al King's College nella pubblicazione finale. Invece di includere i ricercatori sul DNA del King's College come coautori dell'articolo di Watson e Crick, è stata presa la decisione di pubblicare due articoli supplementari del King's College contemporaneamente all'articolo sull'elica. Brenda Maddox presuppone che i risultati sperimentali di Franklin siano stati così cruciali per la costruzione del modello e l'analisi teorica di Watson e Crick che avrebbe dovuto essere accreditata come coautrice del loro articolo originale su Nature. Contemporaneamente, Franklin e Gosling presentarono il loro "secondo" articolo congiunto a Nature, insieme al "terzo" articolo sul DNA presentato da Wilkins, Stokes e Wilson.

In The Double Helix, Watson presentò una rappresentazione negativa di Franklin, implicando che fosse l'assistente di Wilkins e incapace di interpretare i propri dati sul DNA. Al contrario, Nathaniel C. Comfort, storico della medicina alla Johns Hopkins University, nota che il collega di Franklin, Aaron Klug, affermò che Franklin era "a due passi" dalla scoperta della doppia elica. Dopo un'analisi approfondita dei suoi quaderni di laboratorio, Klug concluse che sarebbe senza dubbio arrivata alla struttura.

Le immagini di diffrazione dei raggi X di Franklin costituivano la prova più convincente a sostegno della struttura elicoidale del DNA. Sebbene i suoi contributi sperimentali siano stati fondamentali per la formulazione del modello accurato da parte di Crick e Watson, la stessa Franklin all'epoca non ne comprese appieno le implicazioni. Al momento della sua partenza dal King's College, il direttore Sir John Randall affermò che tutta la ricerca relativa al DNA era di proprietà dell'istituto e ordinò esplicitamente a Franklin di cessare qualsiasi ulteriore considerazione sull'argomento. Di conseguenza, la comunità scientifica ha ampiamente sottovalutato la portata profonda dei contributi di Franklin. Successivamente, Franklin condusse una ricerca eccezionale sul virus del mosaico del tabacco nel laboratorio di J. D. Bernal al Birkbeck College, facendo avanzare ulteriormente i concetti relativi alla costruzione elicoidale.

Eugenetica

Crick articolava periodicamente le sue prospettive sull'eugenetica, principalmente attraverso la corrispondenza privata. Ad esempio, ha sostenuto una forma di eugenetica positiva, sostenendo incentivi per incoraggiare i genitori benestanti a procreare di più. Una volta commentò: "Alla fine, è inevitabile che la società inizi a preoccuparsi delle caratteristiche delle generazioni future... Questo non è un argomento che possiamo affrontare prontamente attualmente a causa delle diverse convinzioni religiose, e finché non emergerà un'autopercezione più unificata, credo che tentare qualsiasi misura eugenetica sarebbe pericoloso... Sarei stupito se, entro i prossimi uno o due secoli, la società non adottasse la prospettiva secondo cui deve sforzarsi di migliorare la prossima generazione in una certa misura o con qualche mezzo."

Accusa di molestie sessuali

La biologa Nancy Hopkins ha riferito di un incidente avvenuto negli anni '60, quando era studentessa, in cui sosteneva che Crick le aveva messo le mani sul seno durante una visita in laboratorio. Ha raccontato l'evento: "Prima che potessi alzarmi e stringermi la mano, lui ha attraversato la stanza, si è messo dietro di me, mi ha messo le mani sul seno e ha detto: 'A cosa stai lavorando?'"

Opinioni sulla religione

Crick si identificava come un umanista, definendo questa filosofia come la convinzione "che i problemi umani possono e devono essere affrontati in termini di risorse morali e intellettuali umane senza invocare l'autorità soprannaturale". Ha pubblicamente sostenuto che l'umanesimo sostituisca la religione come principio guida primario per l'umanità, affermando:

La fondamentale situazione umana è una sfida perenne. Gli individui abitano questo pianeta che ruota lentamente, situato in una regione remota di un cosmo in espansione, senza volontà personale. L'intelletto curioso umano preclude un'accettazione incondizionata di questa esistenza, favorendo un profondo imperativo a comprendere il proprio scopo. Le indagini fondamentali riguardano la composizione del mondo e, in modo più critico, l’essenza dell’identità umana. Storicamente, la religione ha fornito risposte esaurienti a queste domande. Tuttavia, la comprensione contemporanea suggerisce che molte di queste spiegazioni sono in gran parte infondate, avendo origine dall’ignoranza umana e da una significativa propensione all’autoinganno. Le narrazioni semplicistiche delle religioni globali ora assomigliano a favole infantili. Anche se interpretati simbolicamente, questi resoconti sono spesso problematici, se non sgradevoli. Di conseguenza, gli umanisti vivono in un mondo misterioso, stimolante e in evoluzione intellettualmente che, se percepito, fa sì che le strutture religiose tradizionali appaiano artificialmente confortanti e antiquate.

Crick ha espresso critiche particolari nei confronti del cristianesimo.

Ha espresso una mancanza di rispetto per le credenze cristiane, ritenendole insostenibili. Crick ha ipotizzato che dissipare queste convinzioni faciliterebbe un impegno più diretto nell'indagine fondamentale sulla natura dell'esistenza.

Crick ha osservato scherzosamente che, sebbene il cristianesimo possa essere accettabile tra gli adulti consenzienti in privato, non dovrebbe essere diffuso tra i bambini piccoli.

Nella sua pubblicazione Of Molecules and Men, Crick ha articolato la sua prospettiva sull'interrelazione tra scienza e religione. Ha postulato la possibilità che un computer possa essere programmato con un'anima, ponendo successivamente domande sul momento preciso in cui un'anima è emersa durante l'evoluzione biologica o in quale fase un bambino ne acquisisce una. Crick affermò la sua convinzione che il concetto di un'anima non materiale, capace di entrare in un corpo e persistere post mortem, sia semplicemente un costrutto concettuale. Per Crick, la mente costituisce un prodotto dell’attività fisica del cervello, poiché il cervello si è evoluto attraverso processi naturali nel corso di milioni di anni. Sottolineò l'importanza di insegnare l'evoluzione attraverso la selezione naturale nelle istituzioni educative e ritenne un peccato che le scuole inglesi imponessero l'istruzione religiosa. Inoltre, osservò il rapido emergere di un nuovo paradigma scientifico, prevedendo che con la possibile delucidazione degli intricati meccanismi del cervello, le fallaci nozioni cristiane riguardanti la natura umana e il mondo sarebbero diventate insostenibili. Predisse che le nozioni convenzionali di "anima" avrebbero ceduto a una nuova comprensione delle basi fisiche della mente. Crick era scettico riguardo alla religione istituzionalizzata, identificandosi come uno scettico e un agnostico con "una forte inclinazione verso l'ateismo".

Nel 1960, Crick accettò una borsa di studio onoraria al Churchill College di Cambridge, in parte a causa dell'assenza di una cappella all'interno della nuova istituzione. Successivamente fu offerta una cospicua donazione per l'erezione di una cappella, che il Consiglio del Collegio votò a favore. In risposta, Crick rinunciò alla sua borsa di studio come atto di protesta.

Nell'ottobre 1969, Crick contribuì alla commemorazione del centenario della rivista Nature, offrendo previsioni sulla traiettoria della biologia molecolare nei successivi tre decenni. Queste congetture furono successivamente pubblicate su Nature. Verso la conclusione dell'articolo, Crick alludeva alla ricerca della vita extraterrestre, sebbene esprimesse un limitato ottimismo sul fatto che tale vita sarebbe stata scoperta entro il 2000. Ha anche discusso di una potenziale nuova via di ricerca, che ha definito "teologia biochimica". Crick ha osservato che "così tante persone pregano che è difficile concepire che tali pratiche non producano alcuna gratificazione personale". Da allora è emersa una disciplina analoga alla "teologia biochimica" proposta da Crick, nota come neuroteologia.

Crick ha ipotizzato la possibilità di identificare i cambiamenti chimici nel cervello che fungevano da correlati molecolari per l'atto della preghiera. Ha ipotizzato un'alterazione percepibile dei livelli di specifici neurotrasmettitori o neuroormoni durante la preghiera. La prospettiva di Crick sulla relazione tra scienza e religione rimase influente nei suoi sforzi mentre passava dalla ricerca sulla biologia molecolare alle neuroscienze teoriche.

Nel 1998, Crick pose una domanda retorica: "Se alcune parti della Bibbia sono palesemente errate, perché il resto dovrebbe essere accettato senza dubbio? Inoltre, cosa potrebbe esserci di più importante che accertare la nostra vera posizione nell'universo smantellando sistematicamente queste resti di dottrine antiquate?"

Nel 2003, è stato tra i 22 premi Nobel che hanno approvato il Manifesto Umanista.

Creazionismo

Crick era un convinto oppositore del giovane creazionismo terrestre. Durante il caso della Corte Suprema degli Stati Uniti del 1987, Edwards v. Aguillard, ha collaborato con altri premi Nobel per affermare: "La 'scienza della creazione' semplicemente non ha posto nelle aule di scienze della scuola pubblica." Inoltre, Crick ha sostenuto il riconoscimento del Darwin Day come festa nazionale britannica.

Panspermia diretta

Durante gli anni '60, Crick sviluppò un notevole interesse per la genesi del codice genetico. Nel 1966, sostituì Leslie Orgel in una conferenza in cui Orgel avrebbe dovuto discutere dell'origine della vita. Crick teorizzò i potenziali stadi evolutivi attraverso i quali un codice inizialmente rudimentale, comprendente un numero limitato di tipi di amminoacidi, avrebbe potuto progredire fino al codice intricato osservato negli organismi contemporanei. A quel tempo, le proteine ​​erano considerate esclusivamente enzimi, mentre i ribozimi rimanevano da scoprire. La sfida di chiarire l'origine di un sistema di replicazione delle proteine, complesso come quelli presenti negli organismi terrestri esistenti, ha lasciato perplessi numerosi biologi molecolari. All'inizio degli anni '70, Crick e Orgel avanzarono un'ipotesi secondo cui l'emergere di sistemi viventi dalle molecole potrebbe essere un evento cosmico estremamente raro; tuttavia, una volta stabilita, tale vita potrebbe essere diffusa da specie intelligenti che utilizzano i viaggi spaziali, un meccanismo chiamato "panspermia diretta". Successivamente, in una pubblicazione retrospettiva, Crick e Orgel riconobbero il loro eccessivo pessimismo riguardo alla probabilità dell'abiogenesi sulla Terra, che derivava dal loro presupposto iniziale che un sistema proteico autoreplicante costituisse l'origine molecolare della vita.

Nel 1976, Crick, insieme a Sydney Brenner, Aaron Klug e George Pieczenik, esplorò le origini della sintesi proteica in un articolo collaborativo. Hanno ipotizzato che specifici vincoli di codice all'interno delle sequenze nucleotidiche potrebbero facilitare la sintesi proteica indipendentemente dal coinvolgimento ribosomiale. Questo meccanismo, tuttavia, richiedeva un'interazione a cinque basi tra mRNA e tRNA, coinvolgendo un'inversione dell'anticodone per stabilire la codifica della tripletta, nonostante l'impegno fisico a cinque basi. Thomas H. Jukes ha successivamente evidenziato che i vincoli di codice richiesti sulla sequenza dell'mRNA per questo processo di traduzione rimangono conservati.

Neuroscienze e altri interessi

Il mandato di Crick a Cambridge rappresentò l'apice della sua vasta carriera scientifica; tuttavia, lasciò l'istituzione nel 1977 dopo tre decenni, dopo aver rifiutato il Mastership di Gonville e Caius. Nel 2003, durante una conferenza a Cambridge per commemorare il cinquantesimo anniversario della scoperta della struttura del DNA, James Watson affermò:

Ora, forse è un segreto piuttosto ben custodito che uno degli atti meno entusiasmanti dell'Università di Cambridge nel corso dell'ultimo secolo è stato quello di rifiutare Francis Crick quando fece domanda per diventare professore di genetica, nel 1958. Ora potrebbero esserci state una serie di discussioni che li portarono a rifiutare Francis. In realtà diceva: non spingerci oltre la frontiera.

Questo apparentemente "segreto piuttosto ben custodito" era stato, infatti, precedentemente documentato nella pubblicazione di Soraya De Chadarevian del 2002 della Cambridge University Press, intitolata Designs For Life: Molecular Biology After World War II. Inoltre, i contributi sostanziali di Crick alla biologia molecolare a Cambridge sono accuratamente dettagliati in The History of the University of Cambridge: Volume 4 (1870 to 1990), pubblicato da CUP nel 1992.

Secondo il sito web ufficiale del dipartimento di genetica dell'Università di Cambridge, il comitato elettorale per la cattedra non è riuscito a raggiungere il consenso, rendendo necessario il coinvolgimento dell'allora vicerettore dell'Università, Lord Adrian. Lord Adrian inizialmente estese l'offerta di cattedra a Guido Pontecorvo, un candidato di compromesso, che rifiutò. Successivamente, secondo quanto riferito, l'offerta è stata fatta a Crick, che ha rifiutato allo stesso modo.

Nel 1976, Crick si prese un anno sabbatico presso il Salk Institute for Biological Studies di La Jolla, in California. Avendo prestato servizio come membro non residente dell'Istituto dal 1960, ha espresso un senso di appartenenza alla California meridionale, affermando: "Mi sono sentito a casa nel sud della California". Dopo questo anno sabbatico, Crick lasciò Cambridge per unirsi permanentemente al Salk Institute. Allo stesso tempo, ha ricoperto una cattedra a contratto presso l'Università della California, a San Diego. Ha acquisito in modo indipendente competenze in neuroanatomia ed ha esplorato numerosi altri settori della ricerca sulle neuroscienze. La sua transizione dalla biologia molecolare durò diversi anni, principalmente a causa del continuo emergere di scoperte significative, come lo splicing alternativo e gli enzimi di restrizione, che furono determinanti nel progresso dell'ingegneria genetica. Alla fine, negli anni '80, Crick riorientò con successo la sua completa attenzione al suo interesse di lunga data per la coscienza. La sua autobiografia, What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery, chiarisce le motivazioni alla base della transizione dalla biologia molecolare alle neuroscienze.

Dopo aver iniziato il suo lavoro nel campo delle neuroscienze teoriche, Crick ha osservato diversi aspetti degni di nota:

Crick mirava a far avanzare le neuroscienze promuovendo collaborazioni produttive tra specialisti delle diverse sottodiscipline coinvolte nella coscienza. Le sue collaborazioni si estesero ai neurofilosofi, tra cui Patricia Churchland. Nel 1983, sulla base delle loro indagini sui modelli computerizzati delle reti neurali, Crick e Mitchison ipotizzarono che il ruolo del sonno REM e del sogno implica l'eliminazione di specifici modelli di interazione all'interno delle reti cellulari della corteccia cerebrale dei mammiferi, definendo questo meccanismo teorico "apprendimento inverso" o "disimparare". Durante la fase conclusiva della sua carriera, Crick ha avviato una significativa collaborazione con Christof Koch, che ha portato a una serie di pubblicazioni sulla coscienza tra il 1990 e il 2005. Crick ha strategicamente ristretto la sua indagine teorica sulla coscienza, concentrandosi sulla generazione di consapevolezza visiva da parte del cervello entro pochi millisecondi dalla percezione di una scena. Crick e Koch hanno ipotizzato che la natura enigmatica della coscienza derivi dalla sua dipendenza da processi di memoria a brevissimo termine poco compresi. Nel suo lavoro The Astonishing Hypothesis, Crick affermò che la neurobiologia aveva raggiunto un livello di maturità sufficiente per consentire un'indagine concertata della coscienza attraverso le dimensioni molecolare, cellulare e comportamentale. Crick ha espresso scetticismo riguardo all'utilità di modelli computazionali della funzione mentale che mancavano di basi fondamentali nei dettagli specifici della struttura e del funzionamento del cervello.

Crick ha riconosciuto le sfide intrinseche alla ricerca sulla coscienza, come evidenziato nella sua corrispondenza con Martynas Yčas nell'aprile 1996:

Non prevedo una completa comprensione della coscienza entro la fine di questo secolo; tuttavia, è possibile che prima di allora si possa ottenere una prima intuizione. Resta da determinare se questa comprensione si fonderà organicamente, in modo simile alla progressione della biologia molecolare senza il ricorso a una forza vitale, o se richiederà un quadro teorico fondamentalmente nuovo. I migliori auguri, il tuo, Francis. PS Per inciso, non ho ricevuto il titolo di cavaliere.

Premi e riconoscimenti

Oltre alla sua quota di un terzo del Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina nel 1962, Crick ha ottenuto numerosi riconoscimenti e riconoscimenti. Questi includevano la Medaglia Reale (1972) e la Medaglia Copley (1975) della Royal Society, nonché l'Ordine al Merito (assegnato il 27 novembre 1991). Nonostante rifiutò un'offerta per un CBE nel 1963, fu spesso, anche se erroneamente, chiamato "Sir Francis Crick" e occasionalmente "Lord Crick". Nel 1964 fu eletto membro dell'EMBO.

Il conferimento dei premi Nobel a John Kendrew e Max Perutz, insieme a Crick, Watson e Wilkins, è stato oggetto di satira in un breve sketch del programma televisivo della BBC That Was The Week That Was, in cui i premi Nobel venivano scherzosamente definiti "The Alfred Nobel Peace Pools".

Crick è stato eletto membro di numerose organizzazioni prestigiose, tra cui l'American Academy of Arts and Sciences (1962), l'Accademia nazionale di Sciences (1969) e l'American Philosophical Society (1972).

Medaglia Francis Crick e conferenza

La medaglia e conferenza Francis Crick è stata istituita nel 2003 grazie a una donazione del suo ex collega, Sydney Brenner, co-destinatario del Premio Nobel per la fisiologia e la medicina nel 2002. Questa conferenza annuale presenta tutte le scienze biologiche, con un'enfasi specifica sui settori di ricerca introdotti da Francis Crick. In particolare, l'insegnamento è progettato per scienziati all'inizio della carriera, in genere quelli sotto i 40 anni o in una fase comparabile del loro sviluppo professionale. Nel 2019, tra i docenti più importanti figuravano Julie Ahringer, Dario Alessi, Ewan Birney, Simon Boulton, Jason Chin, Simon Fisher, Matthew Hurles, Gilean McVean, Duncan Odom, Geraint Rees, Sarah Teichmann, M. Madan Babu e Daniel Wolpert.

Francis Crick Institute

Il Francis Crick Institute rappresenta una struttura di ricerca biomedica da 660 milioni di sterline situata nel centro di Londra, nel Regno Unito. Opera come un'impresa di collaborazione che coinvolge Cancer Research UK, Imperial College London, King's College London, Medical Research Council, University College London (UCL) e Wellcome Trust. Dopo il suo completamento nel 2016, è diventato il principale centro europeo per la ricerca e l'innovazione biomedica.

Lezioni per laureati di Francis Crick

La Graduate School of Biological, Medical and Veterinary Sciences dell'Università di Cambridge funge da sede per le Francis Crick Graduate Lectures. Le due conferenze inaugurali sono state tenute da John Gurdon e Tim Hunt.

Altri riconoscimenti

Libri

The Crick, Brenner et al. esperimento, che ha contribuito alla scoperta della struttura del DNA.

Fonti