ใครเป็นผู้ถ่ายรูป dna ได้เป็นคนแรก

เพื่อนๆ สังเกตกันบ้างไหมว่าวันนี้หน้าแรก Google ปรับเปลี่ยนไปอีกแล้ว โดยเป็นภาพหญิงสาวคนหนึ่งซึ่งก็คือ โรซาลินด์ แฟรงคลิน (Rosalind Franklin) นักเคมีและผลึกวิทยาชาวอังกฤษผู้มีบทบาทสำคัญในการค้นพบดีเอ็นเอ นั่นเอง

โรซาลินด์ เอลซี แฟรงคลิน เป็นนักเคมีและผลึกวิทยาชาวอังกฤษผู้มีบทบาทสำคัญในการค้นพบดีเอ็นเอ ตลอดจนศึกษาโครงสร้างของ อาร์เอ็นเอ และไวรัส แม้ในตอนแรกเธอจะทำงานวิจัยด้านถ่านหินและการศึกษาด้วยรังสีเอกซ์ แต่เทคนิคที่เธอใช้ก็ได้นำมาศึกษาโครงสร้างของสารชีวโมเลกุลจนทำให้เพื่อนร่วมงานของเธอได้รับรางวัลโนเบล อย่างไรก็ตาม ด้วยการทำงานในสถานที่ที่มีรังสีเอกซ์อยู่มาก ทำให้เธอต้องถึงแก่กรรมก่อนวัยอันควร

ผลงานที่รู้จักกันดีของโรซาลินด์ แฟรงคลิน คือ โฟโต 51 หรือภาพถ่ายจากการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของดีเอ็นเอ ซึ่งนำไปสู่การค้นพบโครงสร้างเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ เจมส์ วัตสัน และฟรานซิส คริก แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ได้นำข้อมูลของเธอไปใช้ ในการตั้งสมมติฐานว่าด้วยโครงสร้างของดีเอ็นเอ โฟโต 51 ได้ให้รายละเอียดยืนยันว่าดีเอ็นเอมีโครงสร้างเป็นรูปเกลียวอย่างชัดเจน แต่จากการที่โรซาลินด์มิได้รับรู้ว่าคณะวิจัยของเจมส์ วัตสัน ได้นำรูปของเธอไปใช้สร้างแบบจำลองโดยไม่บอกกล่าวขออนุญาตเลย จึงทำให้บทบาทของเธอในการค้นพบดีเอ็นเอถูกมองข้ามไป

โรซาลินด์ แฟรงคลิน เกิดเมื่อวันอาทิตย์ที่ 25 กรกฎาคม พ.ศ. 2463 ในตระกูลนายธนาคารเชื้อสายยิว ที่ตำบลนอตติงฮิล (Notting Hill) กรุงลอนดอน เป็นบุตรีคนที่สองจากบุตรธิดาทั้งห้าคนของเอลลิส อาร์เทอร์ แฟรงคลิน (Ellis Arthur Franklin, พ.ศ. 2437 - พ.ศ. 2507) และเมอเรียล ฟรานเซส วาเลย์ (Muriel Frances Waley, พ.ศ. 2437 - พ.ศ. 2519)

ตระกูลแฟรงคลิน ตลอดจนถึงญาติของโรซาลินด์จำนวนหนึ่งได้มีบทบาทหลายประการต่อชาวยิวและสตรี ทวดของเธอ เฮอร์เบิร์ต แซมมวล (Herbert Samuel) เป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงมหาดไทยของอังกฤษในช่วงปี พ.ศ. 2459 ถือว่าเป็นคนยิวคนแรกที่ได้ที่นั่งในรัฐสภา นอกจากนี้ยังได้เป็นข้าหลวงใหญ่ประจำรัฐในอารักขาปาเลสไตน์อีกด้วย ส่วนป้าของเธอ เฮเลน คาโรลิน แฟรงคลิน (Helen Carolin Franklin) ก็ได้เป็นสตรีที่มีบทบาทในสหภาพแรงงาน และองค์กรเคลื่อนไหวเพื่อสิทธิทางการเมืองของสตรีอีกด้วย

ในวัยเด็ก โรซาลินด์เข้าเรียนที่โรงเรียนสตรีเซนต์พอล (St Paul's Girls' School) ระหว่างการศึกษา โรซาลินด์เป็นเด็กที่มีพรสวรรค์ทางการเรียนอย่างมาก โดยทำคะแนนได้ดีในวิชาวิทยาศาสตร์ ภาษาลาติน และพลศึกษา ยิ่งไปกว่านั้น ครอบครัวของเธอมีบทบาทในการส่งเสริมให้ผู้ใหญ่ได้รับการศึกษา โดยเอลลิสผู้เป็นบิดาของเธอได้สอน วิชาไฟฟ้า แม่เหล็ก และประวัติศาสตร์สงคราม ในเวลาต่อมาเอลลิสก็ได้ขึ้นเป็นผู้ช่วยผู้อำนวยการโรงเรียนผู้ใหญ่เวิร์กกิงเมน (Working Men's College) นอกจากการส่งเสริมการศึกษาแล้ว ตระกูลแฟรงคลินยังได้ช่วยให้ชาวยิวที่หนีภัยสงครามจากนาซีเยอรมันให้ได้มีที่ทำกินเป็นหลักฐานอีกด้วย

การศึกษา

เมื่ออายุได้ 18 ปี โรซาลินด์เข้าศึกษาที่วิทยาลัยนิวน์แฮม (Newnham College) อันเป็นสถาบันสมทบของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ โดยเลือกศึกษาในหลักสูตรศิลปศาสตร์สาขาวิชาเคมี สี่ปีให้หลังจากนั้น เธอได้รับปริญญาตรีเกียรตินิยมอันดับสอง ซึ่งก็ทำให้สามารถเริ่มชีวิตในฐานะนักวิจัย หลังจากการศึกษาในระดับปริญญาตรีแล้ว โรซาลินด์เข้ารับราชการเป็นเจ้าพนักงานผู้ช่วยวิจัยที่สถาบันวิจัยอรรถประโยชน์ถ่านหินแห่งสหราชอาณาจักร (British Coal Utilization Research Association; BCURA) ซึ่งตั้งอยู่ชานกรุงลอนดอนด้านตะวันตกเฉียงใต้ ณ ที่นี่ เธอได้ศึกษาสมบัติความพรุนของถ่านหินจนมีแรงบันดาลใจทำดุษฎีนิพนธ์หัวข้อ สมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของสารคอลลอยด์อินทรีย์เทียบกับถ่านหิน โดยมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ก็ได้ให้ปริญญาเอกแก่เธอเมื่อ พ.ศ. 2488 จากนั้นงานวิจัยหลายฉบับก็ได้ออกจากมือของเธออย่างต่อเนื่อง

แฟรงคลินและวิลคินส์ทำการทดลองร่วมกันเพื่อพิสูจน์สมมติฐานโครงสร้างดีเอ็นเอ โดยแฟรงคลินได้ใช้เทคนิคเอกซเรย์ คริสตัลโลกราฟี (X-ray crystallography)

วิลคินส์มีความสนิทสนมกับวัตสันและคริก แต่กลับมีปัญหาไม่กินเส้นกับผู้ร่วมงานสาวของตนเอง ทำให้วิลคินส์ถึงกับต้องแอบไปฟังสัมมนาของแฟรงคลินโดยชวนวัตสันไปด้วยเพื่อที่จะทราบว่าแฟรงคลินทำวิจัยไปถึงไหนแล้ว โดยสาเหตุแห่งความขัดแย้งระหว่างวิวกินส์ กับแฟรงคลิน เกิดขึ้นเมื่อ วิลคินส์ กล่าวอ้างถึงภาพถ่ายผลงานของแฟรงคลินเกี่ยวกับโครงสร้างของ DNA  กลางที่ประชุมว่า “ดีเอ็นเอมีโครงสร้างเป็นสายเกลียว”  โดยที่ยังไม่ได้รับอนุญาตจากเธอแต่อย่างใด  ซึ่งแฟรงคลินถือว่าผิดมารยาท และไม่สามารถให้อภัยได้ และเรื่องนี้เองที่หลายคนก็มองว่าไม่ยุติธรรม ซึ่งต่อมาวัตสัน ก็ได้ยอมรับเรื่องนี้ในการเขียนหนังสือ The Double Helix  และในหนังสือ DNA: The Secret of Life (2003) วัตสันยังกล่าวอีกว่า หากแฟรงคลินยังมีชีวิตอยู่ในปีที่เขาได้รับรางวัลโนเบล แฟรงคลินก็ควรได้รับพิจารณาให้ได้รางวัลด้วย

และก็อาจจะกล่าวได้ว่า วัตสันและคริกนั้นไม่ได้ลงมือทำการทดลองกับตัวสาร DNA โดยตรง แต่ก็ได้อาศัยข้อมูลอันเป็นประโยชน์จากการผลการวิจัย ของนักวิทยาศาสตร์ท่านอื่นๆ รวมทั้งวิลคินส์และแฟรงคลิน มาวิเคราะห์โครงสร้าง DNA ด้วยทฤษฎีทางฟิสิกส์ โดยเฉพาะภาพเอกซเรย์ดีเอ็นเอ ของแฟรงคลิน ซึ่งเป็นทั้งกุญแจดอกสำคัญในการไขความลับของโครงสร้างดีเอ็นเอ และจุดแตกหักของแฟรงคลินและวิลคินส์

ในครั้งนั้นแฟรงคลิน เริ่มคลี่คลายปริศนา DNA ด้วยภาพถ่ายเอกซเรย์ DNA ซึ่งเธอสามารถถ่ายภาพโครงสร้างที่สมบูรณ์ที่สุดได้เมื่อพฤษภาคม 1952 แฟรงคลินพบว่าโครงสร้าง DNA ที่ แตกต่างกันเมื่ออยู่ในสภาวะความชื้น DNA จะยืดติด ก่อให้เกิดโครงสร้างที่แตกต่างไปเรียกว่าโครงสร้างแบบ B แต่เมื่อวิลคินส์ต้องการจะร่วมศึกษาโครงสร้าง DNA แบบ B ด้วย เธอก็ไม่ยินดีจนต้องถึงผู้ใหญ่ต้องออกมายุติเรื่อง โดยให้  วิลคินส์ศึกษาโครงสร้างแบบ B ส่วนแฟรงคลินศึกษาโครงสร้างแบบ A และนี่เองที่ทำให้ ภาพของถ่ายดีเอ็นเอ แบบ B ของแฟรงคลินตกไปอยู่ในมือของวัตสัน เมื่อวิลคินส์ได้มอบให้วัตสันในครั้งที่วัตสันเดินทางลอนดอนเพื่อแจ้งข่าวความคืบหน้าการหาคำตอบโครงสร้างของดีเอนเอของไลนัส พอลิ่ง แต่ก็ต้องมีปากเสียงอย่างหนักกับแฟรงกินในการสนทนาทางความคิดเรื่องดีเอนเอ

เมื่อวิลคินส์ได้มอบภาพถ่ายให้แก่วัตสันดู ซึ่งมันเป็นภาพที่คมชัดมากทีสุดเท่าที่จะเคยเห็นมาก่อน จนสร้างความตื่นเต้นให้กับวัตสันและคริกอย่างมาก และแสดงให้เห็นชัดว่า DNA  มีโครงสร้างเป็นสายเกลียว และด้วยภูมิความรู้ของทั้งคู่ พวกเขาคำนวณจากภาพฟิลม์เอกซเรย์และพบว่า ดีเอ็นเอน่าจะจับกันมากกว่าหนึ่งสายและมีโครงสร้างเป็นรูปซ้ำๆ (ตอนนั้นคาดกันว่าน่าจะเป็นสามหรือสี่สาย) อาจจะมีรูปแบบการจับกันมากกว่าหนึ่งแบบอีกด้วย ในที่สุดพวกเขาก็แน่ใจว่า โครงสร้างดีเอ็นเอเป็นเกลียวคู่

สำหรับผลงานที่ตีพิมพ์ลงในวาสาร Nature ฉบับวันที่ 25 เมษายน ค.ศ. 1953  นั้น วัตสันและคริก พบว่าโครงสร้างของดีเอ็นเอมีลักษณะเป็นสายเกลียวคู่ (Double helix) มีเบสที่จับคู่กันระหว่างสองสายอย่างเฉพาะเจาะจง คือ A (อะดีนีน : Adenine) เกาะกับ T (ไทมีน : Thymine) ด้วยพันธะคู่ของไฮโดรเจน และ C (ไซโทซีน : Cytosine) เกาะกับ G (กัวนีน : Guanine) ด้วยพันธะสาม  โดยคาดว่าเบสทั้ง 4 ตัวยึดติดกับน้ำตาลและฟอสเฟตตรงแกนหลัก   การจับคู่ของเบสในลักษณะนี้ ทำให้ดีเอ็นเอสามารถต่อกันได้เป็น
สายยาวอย่างต่อเนื่อง  โดยดีเอ็นเอของสายหนึ่งเป็นแบบจำลองของDNAอีกสายหนึ่งโดยอัตโนมัติ      

ส่วนทางฝั่งของ แฟรงคลินและวิลคินส์ มีผู้พบบันทึกการทดลองของแฟรงคลินในภายหลังว่า
เธอได้เตรียมรายงานผลงานวิจัยเกี่ยวกับโครงสร้างดีเอ็นเอ เพื่อลงในวาสาร Nature เสร็จตั้งแต่วันที่
 17 มีนาคม ค.ศ. 1953  ก่อนหน้าที่คริกและวัตสันจะส่งต้นฉบับถึง Nature เพียงหนึ่งวันเท่านั้น!  แต่สุดท้ายผลงานของทั้งคู่ก็ได้ลงตีพิมพ์ลงในวารสารฉบับเดียวกัน

เหตุผลที่ไม่มีชื่อของโรซาลินด์ แฟลงคลินในรายชื่อผู้ได้รับรางวัลโนเบลในปี 1962 นั้นก็เพราะ 4 ปีก่อนการประกาศรางวัล เธอต้องจบชีวิตลงด้วยโรคมะเร็งรังไข่ใน และรางวัลโนเบลมอบให้เฉพาะนักวิทยาศาสตร์ที่ยังมีชีวิตอยู่เท่านั้น ชีวิตของเธอถูกบันทึกไว้ในหนังสือชื่อ Rosalind Franklin and DNA โดยเพื่อนของเธอ Anne Sayre

คำถาม

1.นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเรื่อง DNA มีกี่คู่และมีใครบ้าง
ตอบ 2 คู่ คือ 1.เจมส์  วัตสัน (James Watson)และ ฟรานซิส คริก(Francis Crick) 2.โรซาลินด์ แฟรงคลิน (Rosalind Franklin) และ มอรีส วิลคินส์ (Maurice Wilkins)

2.แฟรงคลินและวิลคินส์ทำการทดลองร่วมกันเพื่อพิสูจน์สมมติฐานโครงสร้างดีเอ็นเอ โดยแฟรงคลินได้ใช้เทคนิคอะไร

ใครคือผู้ที่ได้รางวัลโนเบล จากนำเสนอทฤษฎี โครงสร้าง DNA!

ใครเป็นผู้ถ่ายรูป DNA เป็นคนแรก

บุคคลใดเป็นผู้ศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับ DNA

เจมส์ วอตสัน (Jame Watson) และฟรานซิส คริก (Francis Crick) ค้นพบสารพันธุกรรมได้ข้อสรุปอย่างไรบ้าง