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Francis Crick
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TORIma Academia — Biólogo / Geneticista

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Francis Harry Compton Crick (8 de junho de 1916 - 28 de julho de 2004) foi um biólogo molecular, biofísico e neurocientista inglês. Ele, James Watson, Rosalind…

Francis Harry Compton Crick (8 de junho de 1916 - 28 de julho de 2004) foi um biólogo molecular, biofísico e neurocientista inglês. Ao lado de James Watson, Rosalind Franklin e Maurice Wilkins, ele foi fundamental na elucidação da estrutura helicoidal da molécula de DNA.

Francis Harry Compton Crick (8 de junho de 1916 - 28 de julho de 2004) foi um biólogo molecular, biofísico e neurocientista inglês. Ele, James Watson, Rosalind Franklin e Maurice Wilkins desempenharam papéis cruciais na decifração da estrutura helicoidal da molécula de DNA.

A publicação de 1953 de Crick e Watson na Nature estabeleceu a compreensão fundamental da estrutura e das funções do DNA. Em colaboração com Maurice Wilkins, eles receberam o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1962 por "suas descobertas relativas à estrutura molecular dos ácidos nucléicos e seu significado para a transferência de informações em material vivo".

Crick se destacou como um importante biólogo molecular teórico, contribuindo criticamente para a pesquisa que revelou a arquitetura helicoidal do DNA. Ele é amplamente reconhecido por cunhar o termo "dogma central", que encapsula o princípio de que a informação genética, uma vez transferida dos ácidos nucleicos (DNA ou RNA) para as proteínas, não pode posteriormente reverter para os ácidos nucleicos. Isto implica que o estágio final na transferência de informações dos ácidos nucléicos para as proteínas é um processo irreversível. Durante o resto de sua vida profissional, Crick serviu como J.W. Kieckhefer Distinguished Research Professor no Salk Institute for Biological Studies em La Jolla, Califórnia. Seus esforços de pesquisa subsequentes concentraram-se na neurobiologia teórica e nos esforços para avançar na investigação científica da consciência humana. Crick manteve esta posição até seu falecimento em 2004; Christof Koch observou que "ele estava editando um manuscrito em seu leito de morte, um cientista até o amargo fim".

Primeira vida e educação

Nascido em 8 de junho de 1916, Crick era o filho mais velho de Harry e Annie Elizabeth Crick (nascida Wilkins). Ele cresceu em Weston Favell, então um pequeno vilarejo adjacente a Northampton, Inglaterra, onde seu pai e seu tio administravam o negócio de fabricação de botas e calçados da família. Seu avô paterno, Walter Drawbridge Crick, um naturalista amador, foi o autor de um estudo sobre foraminíferos locais (protistas unicelulares com casca), trocou correspondência com Charles Darwin e teve duas espécies de gastrópodes (caracóis ou lesmas) nomeadas em sua homenagem.

Desde jovem, Francis demonstrou afinidade pela ciência, muitas vezes buscando conhecimento por meio de livros. Embora seus pais o levassem à igreja durante sua infância, por volta dos 12 anos, ele expressou preferência pela investigação científica em vez da doutrina religiosa, cessando sua frequência. Seu tio, Walter Crick, residia em uma residência modesta no lado sul da Abington Avenue, possuindo um galpão de jardim onde instruiu Crick em sopro de vidro, experimentação química e impressão fotográfica. Aos oito ou nove anos de idade, Crick matriculou-se na turma mais jovem da Northampton Grammar School, localizada em Billing Road. Esta instituição ficava a aproximadamente 2 km de sua residência, distância que ele poderia percorrer a pé pela Park Avenue South e Abington Park Crescent, embora utilizasse frequentemente o transporte de ônibus ou, posteriormente, de bicicleta. Embora a instrução nas turmas superiores fosse adequada, faltava-lhe estímulo intelectual significativo. Após seu décimo quarto aniversário, ele frequentou a Mill Hill School em Londres com uma bolsa de estudos, onde prosseguiu estudos em matemática, física e química ao lado de seu amigo próximo, John Shilston. Na sexta-feira, 7 de julho de 1933, dia da fundação da Mill Hill School, ele foi co-recebedor do Prêmio Walter Knox de Química. Ele atribuiu suas conquistas acadêmicas ao alto padrão de ensino que experimentou durante seu tempo em Mill Hill.

Crick prosseguiu seus estudos de graduação na University College London (UCL), uma faculdade constituinte da Universidade de Londres, obtendo o título de Bacharel em Ciências pela Universidade de Londres em 1937. Sua pesquisa de doutorado na UCL foi iniciada, mas posteriormente interrompida pela Segunda Guerra Mundial. Mais tarde, ele se tornou um estudante de doutorado e membro honorário do Gonville and Caius College, Cambridge, conduzindo principalmente seu trabalho no Laboratório Cavendish e no Laboratório de Biologia Molecular do Medical Research Council (MRC) em Cambridge. Além disso, ele recebeu bolsas honorárias no Churchill College, Cambridge, e na University College London.

Francis Crick iniciou um projeto de pesquisa de doutorado focado na determinação da viscosidade da água em temperaturas elevadas, uma tarefa que ele posteriormente caracterizou como "o problema mais enfadonho que se possa imaginar". Este trabalho foi realizado no laboratório do físico Edward Neville da Costa Andrade na University College London. No entanto, o início da Segunda Guerra Mundial, especificamente um incidente durante a Batalha da Grã-Bretanha, onde uma bomba destruiu seu equipamento experimental, desviou Crick de uma carreira potencial na física. No entanto, durante o seu segundo ano como candidato a doutoramento, recebeu o prestigiado Carey Foster Research Prize. Posteriormente, ele realizou pesquisa de pós-doutorado no Brooklyn Collegiate and Polytechnic Institute, que agora está integrado à Escola de Engenharia Tandon da Universidade de Nova York. Durante a Segunda Guerra Mundial, Crick foi contratado pelo Admiralty Research Laboratory, uma instituição que promoveu as carreiras de vários cientistas ilustres, incluindo David Bates, Robert Boyd, Thomas Gaskell, George Deacon, John Gunn, Harrie Massey e Nevill Mott. Suas contribuições envolveram o desenvolvimento de minas magnéticas e acústicas, e ele desempenhou um papel fundamental na engenharia de um projeto de mina inovador que se mostrou eficaz contra os caça-minas alemães.

Vida e trabalho pós-Segunda Guerra Mundial

Em 1947, aos 31 anos, Crick fez a transição para o estudo da biologia, juntando-se a um movimento significativo de cientistas físicos que entravam na pesquisa biológica. Esta mudança foi facilitada pela crescente influência de físicos como Sir John Randall, cujas inovações durante a guerra, como o radar, foram cruciais para a vitória dos Aliados. Crick enfrentou o desafio de adaptar-se da "elegância e profunda simplicidade" inerente à física aos "elaborados mecanismos químicos que a seleção natural desenvolveu ao longo de bilhões de anos". Ele caracterizou esta transição como “quase como se alguém tivesse que nascer de novo”. Crick afirmou que sua formação em física lhe incutiu uma lição crucial – arrogância – e a convicção de que, dado o sucesso estabelecido da física, avanços comparáveis ​​seriam possíveis em outras disciplinas científicas, incluindo a biologia. Essa perspectiva, acreditava Crick, o encorajou a adotar uma abordagem mais audaciosa em comparação com os biólogos convencionais, que muitas vezes se concentravam apenas nos formidáveis ​​desafios da biologia, em vez de se inspirar nas conquistas históricas da física. Por quase dois anos, Crick investigou as propriedades físicas do citoplasma no Laboratório de Pesquisa Strangeways de Cambridge, liderado por Honor Bridget Fell, apoiado por uma bolsa de estudos do Conselho de Pesquisa Médica. Posteriormente, juntou-se a Max Perutz e John Kendrew no Laboratório Cavendish. O Laboratório Cavendish, sob a direção geral de Sir Lawrence Bragg – ganhador do Prêmio Nobel em 1915, aos 25 anos – estava ativamente engajado na corrida para elucidar a estrutura do DNA, com o objetivo de antecipar o renomado químico americano Linus Pauling. Este esforço seguiu o sucesso anterior de Pauling na determinação da estrutura da hélice alfa das proteínas. Ao mesmo tempo, o Laboratório Cavendish de Bragg estava em concorrência efetiva com o departamento de Biofísica do King's College London, dirigido por Randall, que já havia rejeitado a candidatura de Crick para um cargo lá. Francis Crick e Maurice Wilkins, do King's College, mantiveram uma amizade pessoal, um relacionamento que influenciou significativamente os desenvolvimentos científicos subsequentes, semelhante à estreita associação entre Crick e James Watson. Ao contrário dos relatos errôneos de dois autores, Crick e Wilkins se conheceram inicialmente no King's College, e não no Almirantado, durante a Segunda Guerra Mundial.

Em 1995, Francis Crick endossou a Resolução Ashley Montagu, uma petição apresentada ao Tribunal Internacional de Justiça (anteriormente conhecido como Tribunal Mundial) que defende a cessação da modificação genital não terapêutica de crianças, abrangendo a mutilação genital feminina, a circuncisão e a subincisão peniana.

Vida Pessoal

Crick foi casado duas vezes e teve três filhos. Seu irmão, Anthony (nascido em 1918), faleceu antes dele em 1966.

Cônjuges:

Crianças:

Francis Crick sucumbiu ao câncer de cólon na manhã de 28 de julho de 2004, no Hospital Thornton da Universidade da Califórnia, San Diego (UCSD), em La Jolla. Após a cremação, suas cinzas foram dispersas no Oceano Pacífico. Um serviço público comemorativo ocorreu em 27 de setembro de 2004, no Salk Institute em La Jolla, Califórnia, adjacente a San Diego. Oradores notáveis ​​​​no evento incluíram James Watson, Sydney Brenner, Alex Rich, Seymour Benzer, Aaron Klug, Christof Koch, Pat Churchland, Vilayanur Ramachandran, Tomaso Poggio, Leslie Orgel, Terry Sejnowski, seu filho Michael Crick e sua filha mais nova Jacqueline Nichols. Anteriormente, em 3 de agosto de 2004, uma reunião memorial privada foi realizada para sua família e associados profissionais.

A medalha do Prêmio Nobel de Crick e o diploma que a acompanha foram leiloados pela Heritage Auctions em junho de 2013, arrecadando US$ 2.270.000. O comprador foi Jack Wang, CEO da empresa médica chinesa Biomobie. Vinte por cento dos lucros da venda da medalha foram posteriormente doados ao Instituto Francis Crick em Londres.

Pesquisa

As atividades intelectuais de Francis Crick centraram-se em duas questões biológicas fundamentais e não resolvidas: nomeadamente, a transição molecular da matéria não viva para a matéria viva e os mecanismos neurais subjacentes ao pensamento consciente. Reconheceu que a sua formação académica o preparou melhor para as investigações sobre a primeira, nomeadamente no domínio da biofísica. Em 1946, a leitura de Crick do livro de Erwin Schrödinger, What Is Life?, juntamente com a influência de Linus Pauling, motivou sua transição da física para a biologia. A compreensão teórica da época sugeria que as ligações covalentes dentro das macromoléculas biológicas poderiam conferir a estabilidade estrutural necessária para o armazenamento da informação genética celular. A identificação precisa da molécula genética tornou-se então um objetivo crítico para a biologia experimental. Crick postulou que a convergência da teoria da evolução por seleção natural de Charles Darwin, os princípios da genética de Gregor Mendel e os insights sobre os fundamentos moleculares da hereditariedade revelariam coletivamente a natureza fundamental da vida. Ele mantinha uma perspectiva altamente otimista, antecipando a iminente síntese laboratorial da vida. No entanto, alguns contemporâneos, incluindo a colega pesquisadora Esther Lederberg, consideraram excessivo o otimismo de Crick. Inicialmente, presumia-se amplamente que uma macromolécula, como uma proteína, constituía o material genético. No entanto, as proteínas também foram reconhecidas como macromoléculas estruturais e funcionais versáteis, muitas das quais catalisam reações enzimáticas celulares essenciais. Na década de 1940, entretanto, evidências emergentes começaram a implicar o ácido desoxirribonucléico (DNA), o outro constituinte primário dos cromossomos, como uma potencial molécula genética. Especificamente, o experimento Avery-MacLeod-McCarty de 1944, conduzido por Oswald Avery e sua equipe, demonstrou que a introdução de uma molécula específica de DNA em bactérias poderia induzir uma alteração fenotípica hereditária.

Por outro lado, algumas interpretações dos dados existentes sugeriram que o ADN possuía uma complexidade estrutural limitada, servindo potencialmente apenas como uma estrutura molecular para as moléculas proteicas aparentemente mais dinâmicas. Em 1949, as circunstâncias oportunas de Crick – sua localização, disposição intelectual e o clima científico predominante – levaram-no a ingressar na iniciativa de pesquisa de Max Perutz na Universidade de Cambridge, onde começou a trabalhar na cristalografia de proteínas por raios X. Embora a cristalografia de raios X apresentasse teoricamente um caminho para elucidar a arquitetura molecular de grandes biomoléculas, como proteínas e DNA, obstáculos técnicos significativos na época impediam sua aplicação eficaz a essas estruturas complexas.

1949–1950

Crick dominou de forma independente os princípios matemáticos subjacentes à cristalografia de raios X. Simultaneamente às investigações de Crick sobre difração de raios X, colegas do laboratório de Cambridge estavam se esforçando para determinar a configuração helicoidal mais estável das cadeias de aminoácidos nas proteínas, conhecida como alfa-hélice. Linus Pauling já havia estabelecido a proporção característica da alfa-hélice de 3,6 aminoácidos por volta helicoidal. Crick observou as imprecisões metodológicas encontradas por seus colaboradores durante seus esforços malsucedidos para construir um modelo molecular preciso da hélice alfa; essas observações forneceram insights cruciais que mais tarde seriam fundamentais para a compreensão da arquitetura helicoidal do DNA. Especificamente, ele reconheceu a importância da rigidez estrutural conferida por ligações duplas às configurações moleculares, um princípio pertinente tanto às ligações peptídicas nas proteínas quanto à estrutura de nucleotídeos do DNA.

1951–1953: estrutura do DNA

Crick, ao lado de William Cochran e Vladimir Vand, contribuiu para a formulação de uma teoria matemática relativa à difração de raios X por moléculas helicoidais durante 1951 e 1952. Esta estrutura teórica demonstrou forte concordância com dados de raios X obtidos de proteínas exibindo conformações de hélice alfa de sequências de aminoácidos. Além disso, a teoria da difração helicoidal provou ser fundamental na elucidação das características estruturais do DNA.

No final de 1951, Crick iniciou a colaboração com James Watson no Laboratório Cavendish, Universidade de Cambridge, Inglaterra. Utilizando a "Foto 51", que incluía dados de difração de raios X gerados por Rosalind Franklin e seu aluno de pós-graduação Raymond Gosling do King's College London - dados fornecidos a eles por Gosling e Wilkins, colega de Franklin - Watson e Crick desenvolveram colaborativamente um modelo helicoidal para a estrutura do DNA, publicando suas descobertas em 1953. Este trabalho seminal, juntamente com contribuições subsequentes, levou à atribuição conjunta do Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1962, compartilhado com Wilkins.

Após a chegada de Watson a Cambridge, Crick era um estudante de pós-graduação de 35 anos, um status influenciado por suas contribuições na Segunda Guerra Mundial, enquanto Watson, de 23 anos, já havia concluído seu doutorado. Ambos os investigadores partilhavam um profundo interesse na questão fundamental de como a informação genética é codificada a nível molecular. Watson e Crick envolveram-se em extensas discussões sobre o DNA, particularmente a viabilidade de formular a hipótese de um modelo molecular preciso para sua estrutura. Dados experimentais cruciais surgiram de imagens de difração de raios X adquiridas por Franklin e Gosling. Em novembro de 1951, Wilkins visitou Cambridge e divulgou esses dados para Watson e Crick. Tanto Alexander Stokes, uma autoridade na teoria da difração helicoidal, quanto Wilkins, ambos afiliados ao King's College, concluíram independentemente que os dados de difração de raios X para DNA sugeriam uma estrutura molecular helicoidal; no entanto, Franklin contestou veementemente esta interpretação. Motivados por suas conversas com Wilkins e pelos insights obtidos por Watson ao assistir à apresentação de Franklin sobre sua pesquisa de DNA, Crick e Watson posteriormente desenvolveram e apresentaram um modelo inicial, embora errôneo, de DNA. A sua urgência na construção de um modelo de estrutura de ADN foi parcialmente alimentada pela sua consciência da concorrência de Linus Pauling. Dada a recente conquista de Pauling na elucidação da hélice alfa, eles apreenderam que ele poderia igualmente ser o primeiro a determinar a estrutura do DNA. Há muitas especulações sobre as implicações potenciais se Pauling tivesse sido autorizado a viajar para a Grã-Bretanha em maio de 1952, como originalmente planejado. No entanto, os seus compromissos políticos levaram a restrições de viagem impostas pelo governo dos Estados Unidos, impedindo a sua realização. Independentemente disso, o foco principal da investigação de Pauling naquela conjuntura eram as proteínas, não o ADN. Ao mesmo tempo, Watson e Crick não foram oficialmente designados para a pesquisa de DNA. Crick estava empenhado em concluir sua tese de doutorado, enquanto Watson prosseguia com outros projetos, incluindo tentativas de cristalizar a mioglobina para estudos de difração de raios X. Em 1952, Watson conduziu experimentos de difração de raios X no vírus do mosaico do tabaco, produzindo resultados indicativos de uma estrutura helicoidal. Após a sua tentativa inicial mal sucedida, Watson e Crick demonstraram alguma hesitação em retomar os seus esforços e, durante um período, foram proibidos de empreender novos esforços para construir um modelo molecular de ADN.

Uma contribuição crítica para os esforços de construção de modelos de Watson e Crick resultou dos insights químicos fundamentais de Rosalind Franklin. Seu entendimento postulava que as estruturas hidrofílicas contendo fosfato das cadeias de nucleotídeos do DNA deveriam estar situadas externamente para facilitar a interação com as moléculas de água, enquanto as bases hidrofóbicas deveriam ser sequestradas dentro do núcleo da molécula. Franklin transmitiu este princípio químico crucial a Watson e Crick, destacando as falhas evidentes em seu modelo inicial de 1951, que colocava incorretamente os fosfatos internamente. Crick articulou que a percebida falta de esforço colaborativo entre Wilkins e Franklin na busca de um modelo molecular de DNA constituiu um ímpeto primário para a eventual segunda tentativa dele e de Watson. Eles buscaram e obtiveram autorização para este esforço renovado de William Lawrence Bragg e Wilkins. Ao desenvolver seu modelo de DNA, Watson e Crick aproveitaram dados derivados de imagens de difração de raios X não publicadas de Franklin, que foram apresentadas em reuniões e divulgadas abertamente por Wilkins. Essas informações também incluíam descrições preliminares das descobertas de Franklin e representações fotográficas das imagens de raios X, que foram documentadas em um relatório de progresso do final de 1952 para o laboratório King's College de Sir John Randall.

A propriedade de Watson e Crick acessarem os resultados da pesquisa de Franklin, especificamente sua análise detalhada dos dados de difração de raios X contidos em um relatório de progresso, sem seu consentimento ou antes de sua publicação formal, permanece um assunto de controvérsia acadêmica. No entanto, Watson e Crick desafiaram a posição firme de Franklin de que os seus dados não apoiavam exclusivamente uma configuração helicoidal para o ADN, apresentando-lhes um desafio significativo. Para resolver esta controvérsia, Max Ferdinand Perutz posteriormente divulgou o conteúdo do relatório de progresso, afirmando que não continha nenhuma informação além do que Franklin havia apresentado em sua palestra (à qual Watson compareceu) no final de 1951. Perutz esclareceu que o relatório se destinava a um comitê do Conselho de Pesquisa Médica (MRC), estabelecido para "estabelecer contato entre os diferentes grupos de pessoas que trabalham para o Conselho". Os laboratórios de Randall e Perutz receberam financiamento do MRC.

O significado preciso das descobertas não publicadas de Franklin no relatório de progresso para os esforços de construção do modelo de Watson e Crick também permanece ambíguo. Após a aquisição de imagens rudimentares de difração de raios X do DNA na década de 1930, William Astbury propôs que o DNA consistia em pilhas de nucleotídeos separadas por intervalos de 3,4 angström (0,34 nanômetros). A pesquisa anterior de Astbury sobre difração de raios X estava entre as limitadas oito referências incluídas na publicação inaugural de Franklin sobre DNA. A análise subsequente dos dados de DNA publicados por Astbury, combinada com as imagens superiores de difração de raios X obtidas por Wilkins e Franklin, elucidou a característica helicoidal do DNA. Isso permitiu a previsão do número de bases empilhadas por única volta da hélice do DNA (10 por volta), com uma volta helicoidal completa medindo 27 angströms [2,7 nm] na forma A compacta e 34 angströms [3,4 nm] na forma B mais hidratada. Wilkins comunicou esta informação específica sobre a forma B do DNA a Crick e Watson. Notavelmente, Crick não viu as imagens de raios X da forma B de Franklin (Foto 51) até depois da publicação do modelo de dupla hélice do DNA.

Entre as referências limitadas citadas por Watson e Crick na publicação de seu modelo de DNA estava um artigo acadêmico apresentando o modelo de DNA de Sven Furberg, que posicionou as bases internamente. Conseqüentemente, o modelo de Watson e Crick não representou a proposta estrutural "base-in" inaugural para o DNA. Além disso, a pesquisa de Furberg estabeleceu com precisão a orientação dos açúcares do DNA em relação às bases. No decorrer da construção do modelo, Crick e Watson verificaram que um arranjo antiparalelo das duas cadeias principais de nucleotídeos era ideal para posicionar os pares de bases dentro do eixo central de uma dupla hélice. Embora a revisão de Crick do relatório de progresso de Franklin no final de 1952 tenha reforçado sua convicção de que o DNA possuía uma estrutura de dupla hélice com cadeias antiparalelas, outras linhas de raciocínio e fontes de informação também contribuíram para essas conclusões.

Após a saída de Franklin do King's College para o Birkbeck College, John Randall solicitou que ela interrompesse sua pesquisa sobre DNA. Reconhecendo a transição iminente de Franklin para uma nova posição e os esforços simultâneos de Linus Pauling na estrutura do DNA, Wilkins e os supervisores de Watson e Crick optaram por compartilhar os dados de Franklin com eles, antecipando que poderiam desenvolver um modelo de DNA viável antes de Pauling. Os dados de difração de raios X de Franklin para DNA, juntamente com sua análise sistemática de suas características estruturais, provaram ser fundamentais para orientar Watson e Crick em direção a um modelo molecular preciso. O principal desafio para Watson e Crick, que os dados do King's College não conseguiram resolver, envolveu a determinação do arranjo preciso de empacotamento das bases de nucleotídeos dentro do núcleo da dupla hélice do DNA.

A elucidação da estrutura do DNA foi significativamente auxiliada pelas razões de Chargaff, que demonstraram empiricamente que a quantidade de guanina é consistentemente igual à citosina, e a adenina é igual à timina, dentro das subunidades de nucleotídeos do DNA. Erwin Chargaff, 1952, As implicações estruturais dessas proporções para o DNA permaneceram não apreciadas até que Watson, por meio de modelagem estrutural persistente, reconheceu a semelhança estrutural inerente entre os pares A:T e C:G, observando especificamente seus comprimentos idênticos de pares de bases. Além disso, Chargaff informou a Watson que, dentro do ambiente celular aquoso e salino, as formas tautoméricas predominantes das bases pirimidinas (citosina e timina) eram as configurações amina e ceto, respectivamente, em vez das formas imino e enol previamente hipotetizadas por Crick e Watson. A consulta com Jerry Donohue posteriormente validou as estruturas mais prováveis ​​dessas bases de nucleotídeos. A estabilidade desses pares de bases é mantida por ligações de hidrogênio, uma interação não covalente também responsável pela estabilização da hélice α da proteína. Representações estruturais precisas foram cruciais para o posicionamento correto dessas ligações de hidrogênio. Esses insights coletivos permitiram que Watson inferisse as relações biológicas precisas que governam o emparelhamento A:T e C:G. Após a identificação dos pares A:T e C:G ligados por ligações de hidrogênio, Watson e Crick desenvolveram rapidamente seu modelo de DNA de dupla hélice antiparalelo. Este modelo postulou ligações de hidrogênio no núcleo da hélice, facilitando o "descompactamento" de cadeias complementares para replicação - um critério final e essencial para um modelo de molécula genética plausível. Apesar do profundo significado das contribuições de Crick para o modelo de dupla hélice do DNA, ele reconheceu que não teria descoberto a estrutura de forma independente sem a oportunidade de colaborar com Watson.

Embora Crick tenha feito tentativas de experimentos relativos ao emparelhamento de bases de nucleotídeos, sua orientação primária era teórica e não experimental. Uma quase descoberta separada das regras de emparelhamento de bases ocorreu no início de 1952, quando Crick começou a contemplar as interações entre bases. Ele convocou John Griffith para calcular forças de atração entre bases de DNA usando princípios químicos e mecânica quântica. A avaliação preliminar de Griffith sugeriu A:T e G:C como pares atraentes. No entanto, Crick, então inconsciente das regras de Chargaff, inicialmente subestimou os cálculos de Griffith, embora eles o tenham levado a considerar a replicação complementar. A identificação definitiva das regras corretas de emparelhamento de bases (AT, GC) foi finalmente alcançada por Watson, que manipulou modelos recortados de papelão de bases de nucleotídeos, uma metodologia que lembra a descoberta da proteína alfa-hélice por Linus Pauling anos antes. A elucidação bem-sucedida da estrutura de dupla hélice do DNA por Watson e Crick resultou de sua prontidão em integrar estruturas teóricas, modelagem física e dados experimentais (muitos dos quais foram gerados por outros) para atingir seu objetivo científico.

A estrutura de dupla hélice do DNA, conforme proposta por Watson e Crick, foi baseada em ligações "Watson-Crick" formadas entre as quatro bases primárias predominantes no DNA (adenina, citosina, timina, guanina) e RNA (adenina, citosina, uracila, guanina). Investigações subsequentes, no entanto, revelaram que arquiteturas moleculares de DNA mais complexas, como formas de fita tripla e de fita quádrupla, exigem o emparelhamento de bases de Hoogsteen.

No domínio da biologia sintética, os pesquisadores empregam bases não canônicas na construção do DNA sintético, divergindo do padrão adenina, citosina, timina e guanina. Além do DNA sintético, também estão em andamento esforços para projetar códons sintéticos, endonucleases, proteínas e dedos de zinco. Utilizando DNA sintético, o número potencial de códons poderia aumentar significativamente; por exemplo, se houver n novas bases, o número de códons possíveis poderia se expandir para n§67§, em comparação com os 43 códons convencionais. A pesquisa atual explora a viabilidade de expansão de códons além de três bases. Esses códons emergentes possuem a capacidade de codificar novos aminoácidos, e tais moléculas sintéticas são promissoras para aplicações não apenas na medicina, mas também no desenvolvimento de novos materiais.

A descoberta foi feita em 28 de fevereiro de 1953, com o artigo inicial de Watson-Crick aparecendo na Nature em 25 de abril de 1953. Sir Lawrence Bragg, diretor do Laboratório Cavendish onde Watson e Crick conduziram suas pesquisas, proferiu uma palestra no Guy's Hospital Medical School, em Londres, em 14 de maio de 1953. Essa palestra levou a um artigo de Ritchie Calder, publicado no News Chronicle de Londres em 15 de maio de 1953, intitulado "Por que você é você. Mais próximo do segredo da vida". Os leitores do The New York Times receberam a notícia no dia seguinte. Victor K. McElheny, durante sua pesquisa para a biografia "Watson and DNA: Making a Scientific Revolution", localizou um artigo de seis parágrafos do New York Times, datado de Londres, 16 de maio de 1953, com o título "Forma de 'unidade de vida' na célula é escaneada". Este artigo foi incluído em uma edição anterior, mas posteriormente removido para acomodar notícias mais urgentes. O The New York Times publicou posteriormente um artigo mais extenso em 12 de junho de 1953. O jornal de graduação da universidade, Varsity, também publicou um breve artigo sobre a descoberta em 30 de maio de 1953. Notavelmente, o anúncio inicial de Bragg sobre a descoberta em uma conferência Solvay sobre proteínas na Bélgica em 8 de abril de 1953, não recebeu cobertura da imprensa britânica. carta manuscrita de sete páginas datada de 19 de março de 1953, Crick informou seu filho, então frequentando um internato britânico, de sua descoberta, iniciando a correspondência com: "Meu querido Michael, Jim Watson e eu provavelmente fizemos uma descoberta muito importante." Esta carta foi posteriormente oferecida em leilão na Christie's de Nova York em 10 de abril de 2013, com um valor estimado de US$ 1 milhão a US$ 2 milhões, sendo vendida por US$ 6.059.750, estabelecendo um recorde para o preço mais alto já pago por uma carta em leilão. Em abril de 1953, Sydney Brenner, Jack Dunitz, Dorothy Hodgkin, Leslie Orgel e Beryl M. Oughton estavam entre os primeiros indivíduos a observar o modelo de estrutura do DNA construído por Crick e Watson. Naquela época, eles eram afiliados ao Departamento de Química da Universidade de Oxford. Todos ficaram profundamente impressionados com o novo modelo de DNA, especialmente Brenner, que mais tarde colaborou com Crick no Laboratório Cavendish de Cambridge e no recém-criado Laboratório de Biologia Molecular. Beryl Oughton (mais tarde Rimmer), o grupo viajou junto em dois veículos depois que Dorothy Hodgkin anunciou sua viagem a Cambridge para ver o modelo de estrutura do DNA. Orgel também trabalhou posteriormente com Crick no Salk Institute for Biological Studies.

Crick foi frequentemente caracterizado como altamente loquaz, com Watson, em The Double Helix, sugerindo falta de modéstia. A sua personalidade distinta, aliada às suas realizações científicas, suscitou frequentemente reações de indivíduos dentro e fora da comunidade científica, o que constituiu o núcleo da sua existência intelectual e profissional. Crick falou rápida e bastante alto, possuindo uma risada contagiante e reverberante e um vibrante senso de humor. Um colega do Instituto Salk o descreveu como "uma potência intelectual de brainstorming com um sorriso travesso. ... Francis nunca foi mesquinho, apenas incisivo. Ele detectou falhas microscópicas na lógica. Em uma sala cheia de cientistas inteligentes, Francis reconquistou continuamente sua posição como o campeão dos pesos pesados."

Após o falecimento de Crick, surgiram alegações sobre o uso de LSD ao conceber a estrutura helicoidal do DNA. Embora o uso de LSD seja altamente provável, é improvável que isso tenha ocorrido já em 1953. Ele teria recebido LSD de Henry Todd no final dos anos 1960; Todd conheceu Crick através de sua namorada, que era modelo para a esposa de Crick.

Biologia molecular

Em 1954, aos 37 anos, Crick defendeu com sucesso sua tese de doutorado, intitulada "Difração de Raios X: Polipeptídeos e Proteínas", e recebeu seu diploma. Posteriormente, Crick ingressou no laboratório de David Harker no Brooklyn Polytechnic Institute, onde aprimorou ainda mais sua experiência na análise de dados de difração de raios X para proteínas, concentrando-se principalmente na ribonuclease e nos mecanismos de síntese protéica. David Harker, um cristalógrafo de raios X americano, foi notoriamente caracterizado como "o John Wayne da cristalografia" por Vittorio Luzzati, um cristalógrafo do Centro de Genética Molecular em Gif-sur-Yvette, perto de Paris, que já havia colaborado com Rosalind Franklin.

Após a elucidação do modelo de dupla hélice do DNA, Crick rapidamente mudou seu foco para as implicações biológicas estruturais. Em 1953, Watson e Crick foram coautores de uma publicação adicional na Nature, afirmando que: "parece, portanto, provável que a sequência precisa das bases seja o código que transporta a informação genética".

Em 1956, Crick e Watson levantaram hipóteses sobre a organização estrutural de pequenos vírus. Eles propuseram que os vírus esféricos, exemplificados pelo Tomato Bushy Stunt Virus, exibiam simetria icosaédrica e eram compostos de 60 subunidades idênticas.

Após um breve período em Nova York, Crick mudou-se para Cambridge, onde permaneceu profissionalmente ativo até 1976, mudando-se posteriormente para a Califórnia. Crick participou de várias colaborações em difração de raios X, incluindo um projeto com Alexander Rich investigando a estrutura do colágeno. No entanto, Crick se desligou progressivamente da pesquisa em andamento, utilizando diretamente sua experiência na interpretação de padrões de difração de raios X de proteínas. George Gamow fundou um coletivo científico, conhecido como RNA Tie Club, dedicado a explorar a função intermediária do RNA entre o DNA, a molécula de armazenamento genético celular localizada no núcleo, e a síntese de proteínas que ocorre no citoplasma. Crick reconheceu a necessidade de um código em que uma sequência concisa de nucleotídeos ditasse um aminoácido específico dentro de uma proteína nascente. Em 1956, Crick escreveu um documento informal abordando o desafio da codificação genética para o grupo de RNA de Gamow. Neste artigo, Crick analisou evidências que apoiam a existência de um conjunto conservado de aproximadamente 20 aminoácidos utilizados na síntese de proteínas. Crick postulou a existência de um conjunto complementar de diminutas "moléculas adaptadoras" capazes de se ligarem por ligações de hidrogênio a sequências curtas de ácidos nucleicos e, ao mesmo tempo, se ligarem a um aminoácido específico. Ele investigou ainda várias estruturas teóricas através das quais sequências curtas de ácidos nucleicos poderiam codificar os 20 aminoácidos.

Ao longo de meados da década de 1950, Crick esteve intensamente envolvido intelectualmente na decifração do mecanismo de síntese de proteínas. Em 1958, o seu quadro conceptual tinha avançado, permitindo-lhe enumerar sistematicamente as características fundamentais do processo de síntese proteica:

Posteriormente, as moléculas adaptadoras foram identificadas como tRNAs, e os "complexos ribonucléicos-proteínas" catalíticos foram designados como ribossomos. Uma visão fundamental surgiu em 15 de abril de 1960, quando Crick e Brenner, durante uma discussão com François Jacob, reconheceram que o RNA mensageiro era distinto do RNA ribossômico. Mais tarde naquele verão, Brenner, Jacob e Matthew Meselson realizaram um experimento que forneceu a evidência empírica inicial da existência do RNA mensageiro. No entanto, estas descobertas não resolveram a investigação teórica fundamental sobre a natureza precisa do código genético. Em sua publicação de 1958, Crick, junto com outros pesquisadores, levantou a hipótese de que um trio de nucleotídeos poderia codificar um aminoácido. Tal código pode exibir "degenerescência", dados 4 × 4 × 4 = 64 trigêmeos potenciais das quatro subunidades de nucleotídeos, mas existem apenas 20 aminoácidos. Consequentemente, certos aminoácidos poderiam ser especificados por múltiplos códigos triplos. Crick também investigou esquemas de codificação alternativos onde, por várias razões, apenas um subconjunto de trigêmeos foi utilizado, supostamente produzindo precisamente as 20 combinações necessárias. Os dados empíricos eram essenciais, uma vez que as considerações teóricas por si só não podiam estabelecer definitivamente a natureza do código. Crick também cunhou o termo "dogma central" para resumir o conceito de que o fluxo de informação genética entre macromoléculas é fundamentalmente unidirecional:
DNA → RNA → proteína

Os críticos interpretaram o uso de "dogma" por Crick como uma sugestão de uma regra inquestionável, embora ele pretendesse que significasse um conceito convincente sem suporte empírico substancial. Ao conceituar os mecanismos biológicos que conectam os genes do DNA às proteínas, Crick diferenciou explicitamente entre os materiais necessários, a energia e o fluxo de informações. Este componente informativo tornou-se o princípio organizador fundamental da biologia molecular, um campo no qual o foco de Crick era central. Nesse período, Crick havia se estabelecido como um biólogo molecular teórico altamente influente.

Evidências definitivas da natureza trigêmea degenerada do código genético emergiram de experimentos genéticos, alguns dos quais foram conduzidos por Crick. As características específicas deste código foram elucidadas principalmente através da pesquisa de Marshall Nirenberg e seus colaboradores, que sintetizaram moléculas de RNA e as utilizaram como modelos para a síntese de proteínas in vitro. Nirenberg inicialmente apresentou suas descobertas a um público limitado em uma conferência em 1961 em Moscou. Posteriormente, Crick estendeu um convite a Nirenberg para apresentar sua pesquisa a uma comunidade científica mais ampla.

Controvérsia

Utilização de dados de outros pesquisadores

A utilização de dados de difração de raios X do DNA, adquiridos por Franklin e Wilkins, por Watson e Crick precipitou uma controvérsia persistente. Esta alegação decorre da incorporação de alguns dos dados não publicados de Franklin em seu modelo de dupla hélice de DNA por Watson e Crick, supostamente sem seu conhecimento ou autorização. Entre os quatro principais pesquisadores de DNA, Franklin era o único formado em química, enquanto Wilkins e Crick se especializaram em física e Watson em biologia.

Antes da publicação da estrutura de dupla hélice, Watson e Crick mantinham uma comunicação direta mínima com Franklin. No entanto, eles possuíam conhecimento da sua pesquisa, excedendo a sua própria percepção da consciência deles. Em novembro de 1951, Watson assistiu a uma palestra onde Franklin detalhou as duas formas moleculares, A e B, e elucidou a colocação externa das unidades de fosfato. Wilkins presenteou Watson com uma fotografia de raio-X do B-DNA, designada Fotografia 51, em janeiro de 1953. Raymond Gosling, aluno de doutorado de Rosalind Franklin, forneceu a Fotografia 51 para Wilkins. Antes da nomeação de Franklin pelo diretor John Randall para supervisionar a pesquisa de difração de DNA e a supervisão da tese de Gosling, Wilkins e Gosling colaboraram dentro da Unidade de Biofísica do Conselho de Pesquisa Médica (MRC). A comunicação de Randall sobre a nomeação de Franklin aparentemente carecia de clareza, fomentando assim a confusão e a discórdia entre Wilkins e Franklin. Em meados de fevereiro de 1953, Max Perutz, orientador da tese de Crick, forneceu a Crick um relatório preparado para um comitê de biofísica do Conselho de Pesquisa Médica de dezembro de 1952. Franklin permaneceu desinformado de que a Fotografia 51 e dados adicionais haviam sido divulgados a Crick e Watson. Ela foi autora de três rascunhos de manuscritos, dois dos quais postulavam uma estrutura de DNA de dupla hélice. Seus dois manuscritos relativos ao DNA da forma A foram recebidos pela Acta Crystallographica em Copenhague em 6 de março de 1953, um dia antes da conclusão do modelo de Crick e Watson.

As imagens de difração de raios X obtidas por Gosling e Franklin constituíram a evidência mais convincente da configuração helicoidal do DNA. Anteriormente, Linus Pauling, Watson e Crick propuseram independentemente modelos incorretos apresentando cadeias internas e bases orientadas externamente. Os dados experimentais de Franklin produziram estimativas do conteúdo de água cristalina do DNA, o que apoiou fortemente a colocação das três estruturas açúcar-fosfato no exterior da molécula. Especificamente, a fotografia de raios X de Franklin indicou inequivocamente um posicionamento externo para as espinhas dorsais. Inicialmente, ela afirmou veementemente que seus dados não necessitavam de uma estrutura helicoidal de DNA; no entanto, seus rascunhos de 1953 apresentaram argumentos para uma estrutura de DNA de dupla hélice. Desenvolvendo ainda mais seus manuscritos, ela verificou que o DNA da forma A possuía estruturas antiparalelas, reforçando assim o modelo de dupla hélice do DNA. Esta determinação foi conseguida através da identificação do grupo espacial para cristais de DNA. Esta percepção influenciou posteriormente a decisão de Watson e Crick de investigar modelos de DNA incorporando duas cadeias polinucleotídicas antiparalelas.

Watson e Crick acessaram dados não publicados de Franklin através de três canais principais: seu seminário de 1951, do qual Watson participou; discussões com Wilkins, colega do laboratório de Franklin; e um relatório de progresso da investigação concebido para promover a colaboração entre laboratórios apoiados pelo Conselho de Investigação Médica. Todos os quatro cientistas – Watson, Crick, Wilkins e Franklin – eram afiliados aos laboratórios MRC.

Crick e Watson reconheceram as contribuições de Wilkins, oferecendo-lhe coautoria em seu artigo seminal detalhando a estrutura da dupla hélice do DNA. Wilkins recusou esta oferta, o que pode explicar o reconhecimento conciso do trabalho experimental realizado no King's College na publicação final. Em vez de incluir pesquisadores de DNA do King's College como coautores do artigo de Watson e Crick, foi tomada a decisão de publicar dois artigos suplementares do King's College simultaneamente com o artigo da hélice. Brenda Maddox postula que os resultados experimentais de Franklin foram tão cruciais para a construção do modelo e análise teórica de Watson e Crick que ela deveria ter sido creditada como coautora em seu artigo original da Nature. Ao mesmo tempo, Franklin e Gosling submeteram seu "segundo" artigo conjunto à Nature, juntamente com o "terceiro" artigo sobre DNA submetido por Wilkins, Stokes e Wilson.

Em The Double Helix, Watson apresentou uma representação negativa de Franklin, implicando que ela era assistente de Wilkins e incapaz de interpretar seus próprios dados de DNA. Por outro lado, Nathaniel C. Comfort, historiador da medicina na Universidade Johns Hopkins, observa que o colega de Franklin, Aaron Klug, afirmou que Franklin estava "a dois passos" de descobrir a dupla hélice. Após uma análise minuciosa de seus cadernos de laboratório, Klug concluiu que sem dúvida teria chegado à estrutura.

As imagens de difração de raios X de Franklin constituíram a evidência mais convincente que sustenta a estrutura helicoidal do DNA. Embora suas contribuições experimentais tenham sido fundamentais para a formulação do modelo preciso por Crick e Watson, a própria Franklin não compreendeu totalmente suas implicações na época. Após sua saída do King's College, o diretor Sir John Randall afirmou que todas as pesquisas relacionadas ao DNA eram propriedade da instituição e instruiu explicitamente Franklin a cessar qualquer consideração adicional sobre o tópico. Conseqüentemente, a comunidade científica subestimou amplamente o profundo alcance das contribuições de Franklin. Posteriormente, Franklin conduziu uma pesquisa excepcional sobre o vírus do mosaico do tabaco no laboratório de J. D. Bernal no Birkbeck College, avançando ainda mais os conceitos relacionados à construção helicoidal.

Eugenia

Crick articulava periodicamente suas perspectivas sobre a eugenia, principalmente por meio de correspondência privada. Por exemplo, ele defendeu uma forma de eugenia positiva, defendendo incentivos para encorajar os pais ricos a procriarem mais. Certa vez, ele comentou: "Em última análise, é inevitável que a sociedade comece a se preocupar com as características das gerações futuras... Este não é um tópico que possamos abordar prontamente devido às diversas convicções religiosas, e até que surja uma autopercepção mais unificada, acredito que tentar quaisquer medidas eugênicas seria perigoso... Eu ficaria surpreso se, dentro dos próximos um ou dois séculos, a sociedade não adotasse a perspectiva de que deve se esforçar para melhorar a próxima geração em algum grau ou por alguns meios."

Alegação de assédio sexual

A bióloga Nancy Hopkins relatou um incidente durante a década de 1960, quando ela era estudante de graduação, alegando que Crick colocou as mãos em seus seios durante uma visita ao laboratório. Ela contou o acontecimento: "Antes que eu pudesse me levantar e apertar a mão, ele atravessou a sala, ficou atrás de mim, colocou as mãos nos meus seios e disse: 'No que você está trabalhando?'"

Opiniões sobre religião

Crick identificou-se como um humanista, definindo esta filosofia como a convicção "de que os problemas humanos podem e devem ser enfrentados em termos de recursos morais e intelectuais humanos, sem invocar autoridade sobrenatural". Ele defendeu publicamente que o humanismo substituísse a religião como princípio orientador primário para a humanidade, afirmando:

A situação humana fundamental é um desafio perene. Os indivíduos habitam este planeta em rotação lenta, situado numa região remota de um cosmos expansivo, sem vontade pessoal. O intelecto inquisitivo humano impede uma aceitação inquestionável desta existência, promovendo um profundo imperativo para compreender o propósito de alguém. As investigações fundamentais dizem respeito à composição do mundo e, mais criticamente, à essência da identidade humana. Historicamente, a religião forneceu respostas abrangentes a estas questões. No entanto, a compreensão contemporânea sugere que muitas destas explicações são em grande parte infundadas, tendo origem na ignorância humana e numa propensão significativa para o auto-engano. As narrativas simplistas das religiões globais assemelham-se agora a fábulas infantis. Mesmo quando interpretados simbolicamente, estes relatos são frequentemente problemáticos, se não desagradáveis. Consequentemente, os humanistas habitam um mundo misterioso, estimulante e em evolução intelectual, que, quando apreendido, faz com que as estruturas religiosas tradicionais pareçam artificialmente reconfortantes e antiquadas.

Crick expressou críticas específicas em relação ao Cristianismo.

Ele expressou falta de respeito pelas crenças cristãs, considerando-as insustentáveis. Crick postulou que dissipar essas crenças facilitaria um envolvimento mais direto com a investigação fundamental sobre a natureza da existência.

Crick comentou com humor que, embora o cristianismo possa ser aceitável entre adultos consentidos em particular, ele não deve ser disseminado para crianças pequenas.

Em sua publicação Of Molecules and Men, Crick articulou sua perspectiva sobre a inter-relação entre ciência e religião. Ele postulou o potencial de um computador ser programado com uma alma, posteriormente levantando questões sobre o momento preciso em que uma alma emergiu durante a evolução biológica ou em que estágio uma criança a adquire. Crick afirmou sua crença de que o conceito de uma alma imaterial, capaz de entrar em um corpo e persistir post-mortem, é meramente uma construção conceitual. Para Crick, a mente constitui um produto da atividade física do cérebro, tendo o cérebro evoluído através de processos naturais ao longo de milhões de anos. Ele enfatizou a importância de ensinar a evolução através da seleção natural nas instituições educacionais e considerou lamentável que as escolas inglesas exigissem o ensino religioso. Além disso, ele observou o rápido surgimento de um novo paradigma científico, prevendo que, com a eventual elucidação do intricado funcionamento do cérebro, as noções cristãs falaciosas relativas à natureza humana e ao mundo se tornariam insustentáveis. Ele previu que as noções convencionais de "alma" dariam lugar a uma nova compreensão da base física da mente. Crick era cético em relação à religião institucionalizada, identificando-se como cético e agnóstico com "uma forte inclinação para o ateísmo". Em 1960, Crick aceitou uma bolsa honorária no Churchill College, Cambridge, em parte devido à ausência de uma capela dentro da nova instituição. Posteriormente, foi oferecida uma doação substancial para a construção de uma capela, que o Conselho do Colégio votou pela aprovação. Em resposta, Crick renunciou à sua bolsa como um ato de protesto.

Em outubro de 1969, Crick contribuiu para a comemoração do centenário da revista Nature, oferecendo prognósticos sobre a trajetória da biologia molecular ao longo das três décadas seguintes. Essas conjecturas foram posteriormente publicadas na Nature. Perto da conclusão do artigo, Crick aludiu à busca por vida extraterrestre, embora expressasse otimismo limitado de que tal vida seria descoberta até o ano 2000. Ele também discutiu um potencial novo caminho de pesquisa, que chamou de "teologia bioquímica". Crick observou que "tantas pessoas oram que é difícil conceber que tais práticas não produzam gratificação pessoal". Desde então, surgiu uma disciplina análoga à "teologia bioquímica" proposta por Crick, conhecida como neuroteologia. Crick postulou o potencial para identificar mudanças químicas no cérebro que serviam como correlatos moleculares para o ato de orar. Ele levantou a hipótese de uma alteração discernível nos níveis de neurotransmissores ou neuro-hormônios específicos durante a oração. A perspectiva de Crick sobre a relação entre ciência e religião permaneceu influente em seus esforços enquanto ele fazia a transição da pesquisa de biologia molecular para a neurociência teórica. Em 1998, Crick colocou uma questão retórica: "Se certas partes da Bíblia são comprovadamente errôneas, por que o restante deveria ser aceito inquestionavelmente? Além disso, o que poderia ser de maior significado do que averiguar nossa verdadeira posição no universo, desmantelando sistematicamente esses remanescentes prejudiciais de antiquados doutrinas?"

Em 2003, ele estava entre os 22 ganhadores do Nobel que endossaram o Manifesto Humanista.

Criacionismo

Crick foi um ferrenho oponente do criacionismo da Terra jovem. Durante o caso da Suprema Corte dos Estados Unidos de 1987, Edwards v. Aguillard, ele colaborou com outros ganhadores do Nobel para afirmar: "'A ciência da criação' simplesmente não tem lugar nas salas de aula de ciências das escolas públicas." Além disso, Crick defendeu o reconhecimento do Dia de Darwin como feriado nacional britânico.

Panspermia dirigida

Durante a década de 1960, Crick desenvolveu um interesse significativo na gênese do código genético. Em 1966, ele substituiu Leslie Orgel em uma conferência onde Orgel estava programado para discutir a origem da vida. Crick teorizou sobre os potenciais estágios evolutivos através dos quais um código inicialmente rudimentar, compreendendo um número limitado de tipos de aminoácidos, poderia ter progredido para o código intrincado observado em organismos contemporâneos. Naquela conjuntura, as proteínas eram consideradas exclusivamente enzimas e as ribozimas permaneciam desconhecidas. O desafio de elucidar a origem de um sistema replicador de proteínas, tão complexo quanto os encontrados em organismos terrestres existentes, deixou perplexos vários biólogos moleculares. No início da década de 1970, Crick e Orgel apresentaram uma hipótese sugerindo que o surgimento de sistemas vivos a partir de moléculas poderia ser um evento cósmico extremamente raro; no entanto, uma vez estabelecida, essa vida poderia ser disseminada por espécies inteligentes que empregassem viagens espaciais, um mecanismo que denominaram "panspermia dirigida". Posteriormente, numa publicação retrospectiva, Crick e Orgel reconheceram o seu pessimismo excessivo em relação à probabilidade de abiogénese na Terra, que resultou da sua suposição inicial de que um sistema de proteínas auto-replicantes constituía a origem molecular da vida.

Em 1976, Crick, ao lado de Sydney Brenner, Aaron Klug e George Pieczenik, explorou as origens da síntese de proteínas num artigo colaborativo. Eles postularam que restrições de código específicas dentro das sequências de nucleotídeos poderiam facilitar a síntese protéica independentemente do envolvimento ribossômico. Este mecanismo, no entanto, exigiu uma interação de cinco bases entre o mRNA e o tRNA, envolvendo uma inversão do anticódon para estabelecer a codificação tripla, apesar do envolvimento físico de cinco bases. Thomas H. Jukes subseqüentemente destacou que as restrições de código necessárias na sequência de mRNA para este processo de tradução permanecem conservadas.

Neurociência e outros interesses

A gestão de Crick em Cambridge representou o apogeu de sua extensa carreira científica; no entanto, deixou a instituição em 1977, após três décadas, tendo recusado o Mestrado de Gonville e Caius. Em 2003, durante uma conferência em Cambridge comemorando o 50º aniversário da descoberta da estrutura do DNA, James Watson afirmou:

Agora talvez seja um segredo muito bem guardado que um dos atos menos inspiradores da Universidade de Cambridge durante o século passado foi recusar Francis Crick quando ele se candidatou para ser professor de genética, em 1958. Agora pode ter havido uma série de argumentos, que os levaram a rejeitar Francis. Na verdade, estava dizendo: não nos empurre para a fronteira.

Este aparentemente “segredo muito bem guardado” foi, na verdade, documentado anteriormente na publicação de Soraya De Chadarevian de 2002 pela Cambridge University Press, intitulada Designs For Life: Molecular Biology After World War II. Além disso, as contribuições substanciais de Crick para a biologia molecular em Cambridge são minuciosamente detalhadas em A História da Universidade de Cambridge: Volume 4 (1870 a 1990), publicado pela CUP em 1992.

De acordo com o site oficial do departamento de genética da Universidade de Cambridge, o comitê eleitoral para o cargo de professor não conseguiu chegar a um consenso, necessitando do envolvimento do então vice-reitor da Universidade, Lord Adrian. Lord Adrian inicialmente estendeu a oferta de professor a Guido Pontecorvo, um candidato de compromisso, que recusou. Posteriormente, a oferta teria sido feita a Crick, que também recusou.

Em 1976, Crick tirou um ano sabático no Instituto Salk de Estudos Biológicos em La Jolla, Califórnia. Tendo atuado como membro não residente do Instituto desde 1960, ele expressou um sentimento de pertencimento ao sul da Califórnia, afirmando: "Senti-me em casa no sul da Califórnia". Após este período sabático, Crick partiu de Cambridge para ingressar permanentemente no Salk Institute. Ao mesmo tempo, ele ocupou o cargo de professor adjunto na Universidade da Califórnia, San Diego. Ele adquiriu experiência em neuroanatomia de forma independente e explorou vários outros domínios da pesquisa em neurociência. Sua transição da biologia molecular durou vários anos, principalmente devido ao surgimento contínuo de descobertas significativas, como splicing alternativo e enzimas de restrição, que foram fundamentais para o avanço da engenharia genética. No final das contas, na década de 1980, Crick redirecionou com sucesso seu foco completo para seu interesse de longa data pela consciência. Sua autobiografia, What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery, elucida sua justificativa para a transição da biologia molecular para a neurociência.

Ao iniciar seu trabalho em neurociência teórica, Crick observou vários aspectos notáveis:

Crick pretendia promover a neurociência promovendo colaborações produtivas entre especialistas nas diversas subdisciplinas envolvidas com a consciência. Suas colaborações estenderam-se a neurofilósofos, incluindo Patricia Churchland. Em 1983, com base em suas investigações em modelos computacionais de redes neurais, Crick e Mitchison postularam que o papel do sono REM e dos sonhos envolve a eliminação de padrões de interação específicos dentro das redes celulares do córtex cerebral dos mamíferos, denominando esse mecanismo teórico de "aprendizagem reversa" ou "desaprendizado". Durante a fase final de sua carreira, Crick iniciou uma colaboração significativa com Christof Koch, que resultou em uma série de publicações sobre a consciência entre 1990 e 2005. Crick estreitou estrategicamente sua investigação teórica sobre a consciência, concentrando-se na geração de consciência visual pelo cérebro em milissegundos após a percepção de uma cena. Crick e Koch levantaram a hipótese de que a natureza enigmática da consciência decorre de sua dependência de processos de memória de muito curto prazo mal compreendidos. Em seu trabalho The Astonishing Hypothesis, Crick articulou que a neurobiologia havia atingido um nível de maturidade suficiente para permitir uma investigação concertada da consciência nas dimensões molecular, celular e comportamental. Crick expressou ceticismo em relação à utilidade de modelos computacionais de função mental que careciam de fundamentação em detalhes específicos da estrutura e operação do cérebro.

Crick reconheceu os desafios inerentes à pesquisa da consciência, como evidenciado em sua correspondência com Martynas Yčas em abril de 1996:

Não prevejo uma compreensão completa da consciência até o final deste século; no entanto, é concebível que possamos alcançar uma visão inicial nessa altura. Resta determinar se esta compreensão irá coalescer organicamente, semelhante à progressão da biologia molecular sem recurso a uma força vital, ou se necessitará de um quadro teórico fundamentalmente novo. Muitas felicidades, Atenciosamente, Francisco. P.S. Aliás, não recebi o título de cavaleiro.

Prêmios e homenagens

Além de ter recebido um terço do Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1962, Crick recebeu inúmeros elogios e distinções. Estas incluíram a Medalha Real (1972) e a Medalha Copley (1975) da Royal Society, bem como a Ordem do Mérito (concedida em 27 de novembro de 1991). Apesar de recusar uma oferta para um CBE em 1963, ele era frequentemente, embora erroneamente, tratado como 'Sir Francis Crick' e ocasionalmente como 'Lord Crick'. Em 1964, foi eleito membro da EMBO.

A atribuição dos Prêmios Nobel a John Kendrew e Max Perutz, ao lado de Crick, Watson e Wilkins, foi satirizada em um breve esboço no programa de televisão da BBC That Was The Week That Was, onde os Prêmios Nobel foram jocosamente chamados de 'The Alfred Nobel Peace Pools'.

Crick foi eleito membro de várias organizações de prestígio, incluindo a Academia Americana de Artes e Ciências (1962), a Academia Nacional de Artes dos Estados Unidos. Ciências (1969) e a Sociedade Filosófica Americana (1972).

Medalha e palestra Francis Crick

A Medalha e Palestra Francis Crick foi instituída em 2003 através de uma doação de seu ex-colega, Sydney Brenner, co-recebedor do Prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina de 2002. Esta palestra anual é apresentada em todas as ciências biológicas, com ênfase específica nos domínios de pesquisa iniciados por Francis Crick. Notavelmente, o curso é destinado a cientistas em início de carreira, normalmente aqueles com menos de 40 anos ou em um estágio comparável de desenvolvimento profissional. Em 2019, palestrantes notáveis incluíam 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.

Instituto Francis Crick

O Instituto Francis Crick representa um centro de pesquisa biomédica de £ 660 milhões situado no centro de Londres, Reino Unido. Opera como um empreendimento colaborativo envolvendo Cancer Research UK, Imperial College London, King's College London, Medical Research Council, University College London (UCL) e Wellcome Trust. Após a sua conclusão em 2016, tornou-se o centro proeminente da Europa para investigação e inovação biomédica.

Palestras de pós-graduação de Francis Crick

A Escola de Pós-Graduação em Ciências Biológicas, Médicas e Veterinárias da Universidade de Cambridge serve como sede das Palestras de Pós-Graduação Francis Crick. As duas palestras inaugurais foram proferidas por John Gurdon e Tim Hunt.

Outras homenagens

Livros

The Crick, Brenner et al. experimento, que contribuiu para a descoberta da estrutura do DNA.

Fontes