Deoksiribonükleik asidin (DNA) yapısı, 1953 yılında iki moleküler biyolog olan James Dewey Watson (1928-2025) ve Francis Harry Compton Crick (1916-2004) tarafından keşfedildi. Watson ve Crick, bu öncü çalışmalarından dolayı 1962 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'ne layık görüldüler. Tarihin kabul görmüş versiyonu budur.
Ancak, X-ışını kristalografisi konusundaki uzmanlığıyla önemli katkılarda bulunan İngiliz kimyager Rosalind Franklin (1920-1958), Watson ve Crick için yolu açmış olabilir. Yine de Franklin'e, Watson ve Crick'in DNA yapısı modellerini oluşturmak için kullandıkları DNA görüntülerini ve verilerini üretmekteki titiz çalışması için hiçbir zaman hak ettiği değer verilmedi.
Rosalind Franklin'in hikayesi; fikri mülkiyet hırsızlığı, cinsiyetçilik ve aldatmacanın yanı sıra, kadın bir bilim insanının 1950'lerin erkek egemen bilim dünyasında kabul görme mücadelesini de içermektedir. Güncel bilimsel çalışmalar, Franklin'in DNA yapısının eşit bir eş-kaşifi olarak kabul edilmesi gerektiğini öne sürmektedir. Franklin'in kaşiflerden biri olarak tanınıp tanınmaması gerektiği, büyük ölçüde şu soruya dayanmaktadır: 'Bilimsel keşif' nasıl tanımlanmalıdır?
DNA Nedir?
Deoksiribonükleik asit veya DNA, hücrelerin içinde bulunan, her bireye özgü olan; nasıl göründüğümüzü ve vücudumuzun nasıl işlediğini belirleyen bir dizi genetik talimattır. DNA, kalıtsal özellikleri nesilden nesile aktarır.
DNA, 1950'lerden önce de bilim insanları tarafından biliniyordu. 1869 yılında İsviçreli hekim Johann Friedrich Miescher (1844-1895), bugün DNA olarak bilinen molekülü ilk tanımlayan kişi oldu. Ona "nüklein" adını verdi ve hücrelerden ayrıştırılması için teknikler geliştirdi. Avusturyalı biyolog ve matematikçi Gregor Mendel (1822-1884) de, göz rengi gibi benzer ailevi özellikleri açıklayan ve genlerin ebeveynlerden yavrulara aktarılmasına dayanan bir kalıtım teorisi öne sürdü.
Bilinmeyen şey ise DNA'nın kıvrımlı, merdiven benzeri şekli ve bilgiyi nasıl depolayıp kendini nasıl kopyaladığıydı. DNA'nın sırlarını çözmek, bilim insanlarının belirli hastalıklara yönelik genetik yatkınlığı anlamalarına yardımcı olacak; ilaç geliştirme ve gen tedavisine katkı sağlayacaktı.
1950'lerin başlarında, yapıyı ortaya çıkarmak için birkaç araştırma grubu çalışıyordu. Chicago, Illinois doğumlu James Watson ve Northampton doğumlu Francis Crick, İngiltere'deki Cambridge Üniversitesi Cavendish Laboratuvarı'nda araştırmacıydılar. 1953'ün başlarında yanlış bir şekilde üç sarmallı bir DNA yapısı öneren makale yayımlayan, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nden Amerikalı kimyager Linus Pauling (1901-1994) ile bir yarış içindeydiler.
Rosalind Franklin; doktora öğrencisi ve araştırma asistanı Raymond Gosling (1926-2015) ve Yeni Zelanda doğumlu biyofizikçi Maurice Wilkins (1916-2004) ile birlikte Londra'daki King's College'da bulunan John T. Randall laboratuvarında çalışıyordu. James Watson ile arkadaş olan Wilkins, bilim insanları DNA'nın yapısını ilk keşfeden kişi olmaya çalışırken ileride çalışma arkadaşına (Franklin) ihanet edecekti.
Rosalind Franklin ve X-Işını Kristalografisi
(Telaffuzu 'Ros-lind' olan) Rosalind Elsie Franklin, Muriel ve Ellis Franklin çiftinin beş çocuğundan biri olarak 25 Temmuz 1920'de Londra'da doğdu. Babası Ellis başarılı bir bankacıydı ve Rosalind özel okullara gönderildi. Çocuk oyuncaklarına pek ilgi duymayan Rosalind, bilim insanı olmayı hayal ediyordu.
1931 yılında St. Paul Kız Okulu'na devam etti, ardından Paris'te Fransızca eğitimi aldı. 1938'de İngiltere'ye dönerek Cambridge Üniversitesi'ndeki bir kadın koleji olan Newnham'a girdi. Newnham'da, "X-ışını kristalografisinin babası" olarak bilinen Profesör William Bragg'in (1862-1942) çalışmalarına ilgi duydu. Bu yöntem, kristal haline getirilmiş DNA hücrelerine X-ışınları tutulmasını içerir. X-ışınları kristallerin içinden geçerken kırılır (bükülür veya yayılır) ve bu saçılma deseni, bir fotoğraf plağı üzerinde kristaldeki atomların 3D görüntüsünü oluşturarak bilim insanlarının tam şekli belirlemesine olanak tanır.
Rosalind Franklin, X-ışını kristalografisi konusunda olağanüstü yetenekli hale geldi ve 1945 yılında kimya alanında doktora derecesi aldı. 1951 yılında, Maurice Wilkins ile birlikte kristalograf olarak çalışmak üzere King's College'da bir araştırma bursu teklif edildi. Franklin, Wilkins laboratuvarda yokken işe alınmıştı ve bu durum aralarında açıkça düşmanca bir ilişkiye yol açtı. Wilkins'in, aslında X-ışını kristalografisi araştırmalarına liderlik etmesi için görevlendirilen Franklin'e asistanıymış gibi davrandığı ve ona "Rosy" diye hitap ettiği söylenirdi. Buna karşılık Franklin, bulgularını paylaşmayı reddetti.
Ayrıca 1950'lerde kadınların sadece erkeklere özel olan ortak salonlarda öğle yemeği yemesinin yasak olduğu düşünüldüğünde, kadın bir bilim insanı olmak oldukça zordu. Bu durum Franklin'in izolasyon içinde çalışmasına neden oldu.
Fotoğraf 51
Bu sırada, 1951 yılında Cavendish Laboratuvarı'nda Watson ve Crick, DNA'nın yapı taşlarını çözdüklerine inanıyorlardı. Sarmal bir biçimde (üçlü helis olarak adlandırılan) birbirinin etrafında dönen üç koldan oluşan bir model önerdiler. Watson, Franklin'in DNA çalışmaları üzerine verdiği bir konferansa katıldıktan sonra, Rosalind Franklin ve Maurice Wilkins modeli görmek için Londra'dan seyahat ettiler.
Ne yazık ki bu, Watson ve Crick için aşağılayıcı bir deneyim oldu. Modelleri, her DNA dizisinde bulunan şeker-fosfat "omurgalarını" yanlış bir şekilde sarmalın dışı yerine merkezinde gösteriyordu. Doktora eğitimi ornitoloji (kuş bilimi) üzerine olan Watson, Franklin'in konferansının bazı kısımlarını anlayamamıştı ve bir kadının ders anlatmasından rahatsızlık duyduğu söyleniyordu. Rosalind Franklin, ikiliye modellerinin hatalı olduğunu bildirdikten sonra Londra'ya döndü. Watson ve Crick'e DNA yapısı üzerine çalışmayı King's College araştırmacılarına bırakmaları söylendi. Bu durum Watson'ın Franklin'e olan antipatisini daha da körükledi.
King's College'a döndüğünde Franklin, DNA molekülünün suyla etkileşiminin onun formunu ve "kıvrılma" biçimini değiştirdiğini fark etti. Su içeriği kontrol edildiğinde DNA iki formda bulunur: A ve B; B formu daha hidratlı (ıslak) olandır. Franklin ve Gosling, Mayıs 1952'de özel tasarım bir mikrokamera ile ince bir DNA lifinin bir dizi fotoğrafını çektiklerinde bu ayrım önem kazandı. Lif, 62 saat boyunca X-ışını bombardımanına tutuldu.
Franklin'in gözetiminde Gosling tarafından çekilen Fotoğraf 51, genellikle şimdiye kadar çekilmiş en önemli bilimsel fotoğraf olarak anılır. Bu, daha hidratlı olan B formunun bir görüntüsüdür. O ana kadar hiçbir bilim insanı ıslak formun fotoğrafını çekememişti. Fotoğraf plağındaki koyu lekelerin oluşturduğu desen, belirgin bir merkezi "X" şeklindeydi; bu da şeker-fosfat "omurgalarının" dışarıda olduğu helisel (sarmal) bir yapıyı işaret ediyordu. Daha şaşırtıcı olan ise fotoğrafın bakış açısıydı (doğrudan DNA molekülünün çekirdeğine doğru) ve o dönem için fotoğrafın sahip olduğu netlikti.
Franklin'in B-DNA verilerine dair analizi Nisan 1953'te Nature dergisinde yayımlandı. Watson ve Crick de aynı sayıda bir makale yayımladılar ve onların analizleri Franklin'in Fotoğraf 51'deki bulgularına dayanıyordu. Buna rağmen, Rosalind Franklin'in katkısı büyük ölçüde bir kenara itildi.
"Bilimsel Keşif" Nedir?
Aylar önce, 30 Ocak 1953'te James Watson, King's College'ı ziyaret etti. Franklin, Fotoğraf 51'i bir çekmeceye koymuştu. Maurice Wilkins, Franklin'in bilgisi veya izni olmadan fotoğrafı Watson'a gösterdi. Watson'ın bu anki tepkisi, 1968'de yayımlanan çok satan kitabı The Double Helix (İki Sarmal)'de ölümsüzleşti: "Resmi gördüğüm anda ağzım açık kaldı ve nabzım hızlanmaya başladı" (Gibbons, 66'dan alıntı).
Watson neye baktığını anlamıştı: DNA'nın ikili sarmal yapısı.
Bu noktada, bir dizi soru ortaya çıkmaktadır:
- James Watson ve Francis Crick, Fotoğraf 51 ve Franklin'in verileri olmadan DNA'nın yapısını keşfedebilirler miydi?
- Rosalind Franklin, kurumsal cinsiyetçiliğin ve etik dışı davranışların kurbanı mıydı?
- Franklin, DNA'nın yapısını ortaya çıkardığının farkında mıydı? Fotoğraf 51'i neden bir kenara itmiş gibi görünüyordu?
Güncel bilimsel çalışmalar (Cobb & Comfort, 2023), yetenekli bir bilim insanı olan Franklin'in, 1951 yılındaki ders notlarında DNA'nın her iki formunu da "birkaç zincirli büyük bir sarmal" olarak tanımladığını öne sürmektedir. Ancak Watson ve Crick'in aksine, o bir model kurucu değildi. Fotoğraf 51'i tek bir "evreka" (buldum) anı olarak görmek yerine, kırınım desenleri arasındaki kanıtlardan sadece biri olarak değerlendirmeyi tercih ediyordu. Onun yaklaşımı matematikseldi; fakat Franklin tam bir 3D model inşa etmiş olsaydı, tarih onu DNA yapısının kaşifi olarak kaydedebilirdi.
DNA'nın "A formu" ya da daha az nemli formu da Franklin'in çok daha fazla ilgisini çekiyordu; çünkü lifler daha "kuru" ve daha düzenliydi, bu nedenle kendisinin değerli veriler çıkarabileceği daha zengin ve temiz kırınım desenleri sağlıyordu. Yahudi olan Franklin, King's College'daki İngiltere Kilisesi ortamında da mutsuzdu ve nihayetinde tütün mozaik virüsünün moleküler yapısını inceleyen bir ekibe liderlik ettiği Londra'daki Birkbeck College'a geçti. Bu iki faktör, büyük olasılıkla Rosalind Franklin'in King's College'daki DNA çalışmalarından tam anlamıyla faydalanamamasının nedenidir.
"Bilimsel keşif"in neyi teşkil ettiği belki de kilit sorudur. Fotoğraf 51'in James Watson'a gösterilmesinin yanı sıra, Crick'in akademik danışmanı olan moleküler biyolog Max Perutz (1914-2002) da Franklin'in Aralık 1952'de kendisine ulaşan yayınlanmamış sonuçlarını Crick ile paylaşmıştır. Max Perutz, King's araştırma grubuna danışmamıştı. Bu durum eleştirmenlerin; Watson ve Crick'in Franklin'in çalışmalarını etik olmayan yollarla ele geçirdiklerini ve bu çalışmalar olmasaydı çığır açan keşiflerini yapamayacaklarını ve Nobel Ödülü alamayacaklarını öne sürmelerine yol açmıştır. The Double Helix (İkili Sarmal) kitabında James Watson şöyle yazmıştır: "Rosy, elbette verilerini bize doğrudan vermedi. Zaten King's'teki hiç kimse verilerin elimizde olduğunun farkında değildi" (Watson, 62).
Watson'ın Fotoğraf 51'e verdiği tepki, parlak bir fikri tetikleyen yalnız bir dehanın içgörüsü veya içsel bilişsel düşüncesinin bir "a-ha" (buluş) anı olarak tasvir edilmiştir. Franklin, araştırmasının nasıl kullanıldığından veya meslektaşı Maurice Wilkins'in aslında kendisine ihanet ettiğinden habersiz olduğu için; şovenizmin kurbanı olduğu ve öncü çalışmaları için hak ettiği değeri görmediği suçlamalarıyla birlikte feminist bir ikon haline gelmiştir.
Yine de bu durum, Franklin'in keşif sürecindeki aktif rolünü ve "bilimsel bir çığır açmanın" genellikle bir ekip çalışması olduğu veya Fotoğraf 51 gibi "dışsal, görünür bir keşfin" kendi başına bir keşif sayılmaması gerektiği argümanını göz ardı etmektedir. Ayrıca Franklin, verilerini James Watson'ın da katıldığı 1951 tarihli halka açık konferansında sunmuştu. Bu bilgiler gizli olmadığı için Watson ve Crick, verileri yorumlamakta ve kendi model inşalarına uygulamakta özgürdüler. Buradaki asıl mesele, Franklin'in çalışmasına hakkıyla atıfta bulunulması ve DNA yapısının eş-kaşifi olarak tanınması gerekip gerekmediğidir. Aksine, Watson ve Crick'in verileri yorumlaması olmasaydı, Franklin'in eş-kaşifliği üzerine hiçbir tartışmanın olmayacağı da söylenebilir.
İngiliz bilim gazetecisi Nicolas Wade, Franklin'in hakkı yenmiş bir kahraman olarak tasvir edilmesinin bir efsane olduğunu ve Franklin'in Francis Crick ile yakın dost olduğunu öne sürmüştür. Crick, 2003 yılında verdiği bir röportajda şunları söylemiştir: "İnancımız o ki, yapı ortaya çıkana kadar DNA'nın ne kadar önemli olduğunu fark etmemişti. Onun için bu, sadece herhangi bir başka problemdi" (Wade, 2022).
Franklin, deneysel çalışması için kendisine itibar edilmediğine dair hiçbir zaman bir iddiada bulunmamıştır.
Zamansız Bir Ölüm ve Sorunlu Bir Miras
Rosalind Franklin'in hayatı trajik bir şekilde kısa sürdü. Nisan 1958'de, henüz 37 yaşındayken, büyük olasılıkla X-ışınlarıyla yaptığı çalışmalar sırasındaki radyasyon maruziyeti nedeniyle hayatını kaybetti. Tedavi sürecinde Francis Crick ve eşi Odile'in evinde kalması, Wade'in Franklin ve Crick'in düşmanca bir ilişkiden ziyade yakın bir dostluğa sahip oldukları yönündeki iddiasını desteklemektedir.
Ölümünden on iki yıl sonra Maurice Wilkins, Fotoğraf 51'i James Watson'a göstererek yaptığı hatayı kabul etme erdemini göstermiş ve şöyle demiştir:
"[DNA araştırması] tamamen buradaydı [King's'te]. Onlar [Watson ve Crick] Cambridge'de belirli hatlar üzerinden, biz ise [King's'te] belirli hatlar üzerinden çalışıyorduk. Bu bir zaman meselesiydi. [Rosalind'in] burada geliştirdiği veriler olmadan modellerine, o doğru modellerine devam edemezlerdi. Buna sahip oldular —kendimi suçluyorum, saf davrandım— ve ilerlediler." (Rapoport, 123)
Rosalind Franklin, Watson ve Crick'in 1952 Nobel Ödülü'nü, DNA üzerindeki erken dönem X-ışını kırınım çalışmalarıyla tanınan Maurice Wilkins ile paylaşacak kadar uzun yaşayamadı. Nobel Ödülü ölümden sonra verilmez, bu nedenle Rosalind Franklin dahil edilemezdi; ayrıca tek bir ödül hiçbir zaman üç kişiden fazlasına verilmemiştir.
Eğer bilimsel keşif, aylar veya yıllar sürebilen iş birliğine dayalı bir süreç olarak görülürse, Rosalind Franklin haklı olarak dördüncü eşit eş-kaşif olarak tanınmalıdır. 1953'te Crick ile birlikte DNA'nın ikili sarmal yapısını yayınladığında sadece 25 yaşında olan James Watson, uzun ama oldukça tartışmalı bir hayat sürerek Kasım 2025'te 97 yaşında öldü.
Watson, Nisan 1953'te Nature dergisindeki bir makalenin dipnotunda, kendisinin ve Crick'in "King's College'daki Dr. M. H. F. Wilkins, Dr. R. E. Franklin ve çalışma arkadaşlarının yayınlanmamış deneysel sonuçları ve fikirlerinin genel niteliğine dair bir bilgiyle teşvik edildiklerini" (737) belirtmişti. Kelime seçimi dikkatliydi. Watson ve Crick'in Franklin'in çalışmasına ne ölçüde bel bağladığını açıkça ifade etmiyordu ve Watson onu hiçbir zaman kamuoyu önünde tam olarak onurlandırmadı. Franklin hakkında bir bilim insanı olarak ne düşünmüş olursa olsun, bunlar 40 yaşındayken yazdığı The Double Helix (İkili Sarmal) kitabındaki Franklin'e yönelik küçümseyici ve şaibeli görüşlerinin gölgesinde kalmıştı:
"Yüz hatları güçlü olmasına rağmen çekici olmayan biri değildi; kıyafetlerine zerre kadar ilgi göstermiş olsaydı oldukça çarpıcı görünebilirdi ama göstermedi. Düz siyah saçlarıyla kontrast oluşturacak bir ruju hiç olmadı, otuz bir yaşında olmasına rağmen elbiseleri İngiliz entelektüel ergenlerin hayal gücü seviyesindeydi... Ne yazık ki... iyi bir beyni olduğu inkar edilemezdi."
(Watson, 17-18).
Bu gibi pasajlar, Watson'ın neden hiçbir zaman Rosalind Franklin'in DNA'nın keşfindeki hayati rolünü tam olarak kabul etmediğini açıklayabilir.
Watson'ın mirası, daha sonraki toplumsal açıklamalarıyla lekelenmiştir. Watson'ın 1968'de ikinci direktörü olduğu Long Island, New York'taki Cold Spring Harbor Laboratuvarı, 2019 yılında ırk ve zeka hakkındaki tartışmalı yorumlarının ardından onun tüm unvanlarını ve onur payelerini geri almıştır. 2012 yılında Dublin'de düzenlenen bir konferansta bilimdeki kadınlar sorulduğunda Watson şunları söylemiştir: "Etrafta tüm bu kadınların olmasının erkekler için işi daha eğlenceli kıldığını düşünüyorum ama onlar muhtemelen daha az etkililer" (Nuwer).
James Watson, esasen bilim dünyasında dışlanmış bir kişi haline gelmesi ve konuşma davetlerinin kesilmesi nedeniyle Nobel ödülünü satan ilk kişi olmuş ve satıştan 4.1 milyon ABD doları elde etmiştir.
Dünya Standartlarında Bir Kristalograf
1953 ile 1958'deki ölümü arasında Rosalind Franklin, dünya standartlarında bir kristalograf olduğunu kanıtladı. Birkbeck College'da tütün mozaik virüsü, polio (çocuk felci) virüsü ve virüslerde ribonükleik asidin (RNA) rolü üzerine yaptığı çalışmalar, virüslerin nasıl çalıştığını anlamak için temel bileşenlerini araştıran ve etkili aşıların tasarlanmasına yol açan yapısal viroloji alanını kurdu.
Birkbeck'te Franklin ile birlikte çalışan İngiliz biyofizikçi ve kimyager Aaron Klug (1926-2018), moleküllerin 3D yapısını ortaya çıkarmaya yardımcı olan bir teknik olan kristalografik elektron mikroskobunu geliştirdiği için 1982'de Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü. Klug, Rosalind Franklin'in titiz araştırma yaklaşımına atıfta bulunarak, onun kendisine "...zekice makaleler yayınlamaktansa, uzun ve zor problemlerle uğraşmanız gerektiğini" gösterdiğini söylemiştir (Advice for Young Scientists).
Klug'un bu sözü, biyolojiyi ve tıbbı yeniden şekillendiren, muhtemelen en önemli bilimsel keşiflerden biri olan DNA'nın yapısının eş-kaşifi olarak görülmesi gereken parlak bir bilim insanına yapılmış çok yerinde bir saygı duruşudur.
