Francis Crick - Francis Crick

Francis Crick

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Née
Francis Harry Compton Crick

( 1916-06-08 )8 juin 1916
Weston Favell , Northamptonshire , Angleterre, RU
Décédés 28 juillet 2004 (2004-07-28)(88 ans)
Nationalité Britanique
mère nourricière
Occupation
  • Biologiste moléculaire
  • biophysicien
  • neuroscientifique
Connu pour
Conjoint(s)
Enfants 3
Récompenses
Carrière scientifique
Des champs
Établissements
Thèse Polypeptides et protéines : études aux rayons X  (1954)
Conseiller de doctorat Max Pérutz
Doctorants rien
Site Internet www .crick .ac .uk /about-us /francis-crick
Signature
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Francis Harry Compton Crick OM FRS (8 juin 1916 - 28 juillet 2004) était un biologiste moléculaire , biophysicien et neuroscientifique britannique . Lui, James Watson et Rosalind Franklin ont joué un rôle crucial dans le déchiffrement de la structure hélicoïdale de la molécule d'ADN . L'article de Crick et Watson dans Nature en 1953 a jeté les bases de la compréhension de la structure et des fonctions de l'ADN. En collaboration avec Maurice Wilkins , ils ont reçu conjointement le 1962 Prix Nobel de physiologie ou médecine « pour leurs découvertes concernant la structure moléculaire des acides nucléiques et sa signification pour le transfert d'informations en matière de vie ».

Crick était un important biologiste moléculaire théorique et a joué un rôle crucial dans la recherche liée à la révélation de la structure hélicoïdale de l'ADN. Il est largement connu pour l'utilisation du terme « dogme central » pour résumer l'idée qu'une fois que l'information est transférée des acides nucléiques (ADN ou ARN) aux protéines, elle ne peut plus revenir aux acides nucléiques. En d'autres termes, l'étape finale du flux d'informations des acides nucléiques vers les protéines est irréversible.

Pendant le reste de sa carrière, il a occupé le poste de professeur de recherche distingué JW Kieckhefer au Salk Institute for Biological Studies à La Jolla, en Californie . Ses recherches ultérieures étaient centrées sur la neurobiologie théorique et tentaient de faire avancer l'étude scientifique de la conscience humaine. Il resta à ce poste jusqu'à sa mort ; "il éditait un manuscrit sur son lit de mort, un scientifique jusqu'au bout" selon Christof Koch .

Première vie et éducation

Crick était le premier fils de Harry Crick (1887-1948) et d'Annie Elizabeth Crick (née Wilkins ; 1879-1955). Il est né le 8 juin 1916 et a grandi à Weston Favell , alors un petit village près de la ville anglaise de Northampton , dans laquelle le père et l'oncle de Crick dirigeaient l'usine de bottes et de chaussures de la famille. Son grand-père, Walter Drawbridge Crick (1857-1903), un naturaliste amateur , a écrit une enquête sur les foraminifères locaux ( protistes unicellulaires avec des coquilles), correspondait avec Charles Darwin et avait deux gastéropodes (escargots ou limaces) nommés d'après lui.

Dès son plus jeune âge, François a été attiré par la science et par ce qu'il pouvait en apprendre dans les livres. Enfant, il a été emmené à l'église par ses parents. Mais vers l'âge de 12 ans, il a dit qu'il ne voulait plus y aller, car il préférait la recherche scientifique de réponses à la croyance religieuse.

Walter Crick, son oncle, vivait dans une petite maison du côté sud d'Abington Avenue ; il avait un cabanon au fond de son petit jardin où il apprit à Crick à souffler du verre, à faire des expériences chimiques et à faire des tirages photographiques. Quand il avait huit ou neuf ans, il a été transféré dans la forme la plus junior de la Northampton Grammar School , sur Billing Road. C'était à environ 1,25 mi (2 km) de son domicile afin qu'il puisse aller et retour à pied, par Park Avenue South et Abington Park Crescent, mais il se rendait plus souvent en bus ou, plus tard, à vélo. L'enseignement dans les formes supérieures était satisfaisant, mais pas aussi stimulant. Après l'âge de 14 ans, il a fait ses études à la Mill Hill School de Londres ( grâce à une bourse), où il a étudié les mathématiques, la physique et la chimie avec son meilleur ami John Shilston. Il a partagé le prix Walter Knox de chimie le jour de la fondation de l'école Mill Hill, le vendredi 7 juillet 1933. Il a déclaré que son succès était inspiré par la qualité de l'enseignement qu'il a reçu alors qu'il était élève à Mill Hill.

Crick a étudié à l' University College de Londres et a obtenu un baccalauréat ès sciences de l' Université de Londres en 1937. Crick n'avait pas réussi à obtenir une place dans un collège de Cambridge, probablement parce qu'il n'avait pas satisfait à ses exigences en latin. Crick a commencé son doctorat à l' UCL , un collège constitutif de l' Université de Londres, mais a été interrompu par la Seconde Guerre mondiale. Il est ensuite devenu doctorant et membre honoraire du Gonville and Caius College de Cambridge et a principalement travaillé au laboratoire Cavendish et au laboratoire de biologie moléculaire du Medical Research Council (MRC) à Cambridge. Il a également été membre honoraire du Churchill College de Cambridge et de l'University College de Londres.

Crick a commencé un projet de recherche de doctorat sur la mesure de la viscosité de l'eau à haute température (qu'il a décrit plus tard comme "le problème le plus ennuyeux imaginable") dans le laboratoire du physicien Edward Neville da Costa Andrade à l'University College de Londres, mais avec le déclenchement de la guerre mondiale. II (en particulier, un incident lors de la bataille d'Angleterre lorsqu'une bombe est tombée à travers le toit du laboratoire et a détruit son appareil expérimental), Crick a été détourné d'une éventuelle carrière en physique. Au cours de sa deuxième année de doctorat, il a cependant reçu le Carey Foster Research Prize, un grand honneur. Il a effectué un travail postdoctoral à l' Institut polytechnique de Brooklyn .

Pendant la Seconde Guerre mondiale, il a travaillé pour le Laboratoire de recherche de l' Amirauté , d'où a émergé un groupe de nombreux scientifiques de renom, dont David Bates , Robert Boyd , George Deacon , John Gunn , Harrie Massey et Nevill Mott ; il travailla à la conception de mines magnétiques et acoustiques et contribua à la conception d'une nouvelle mine efficace contre les dragueurs de mines allemands .

Vie et travail après la Seconde Guerre mondiale

En 1947, âgé de 31 ans, Crick a commencé à étudier la biologie et a fait partie d'une importante migration de physiciens vers la recherche en biologie. Cette migration a été rendue possible par l'influence nouvellement acquise de physiciens tels que Sir John Randall , qui avait aidé à gagner la guerre avec des inventions telles que le radar . Crick a dû s'adapter à "l'élégance et la simplicité profonde" de la physique aux "mécanismes chimiques élaborés que la sélection naturelle avait évolués au cours de milliards d'années". Il a décrit cette transition comme « presque comme si l'on devait naître de nouveau ». Selon Crick, l'expérience de l'apprentissage de la physique lui avait appris quelque chose d'important – l'orgueil – et la conviction que puisque la physique était déjà un succès, de grands progrès devraient également être possibles dans d'autres sciences comme la biologie. Crick a estimé que cette attitude l'encourageait à être plus audacieux que les biologistes typiques qui avaient tendance à se préoccuper des problèmes redoutables de la biologie et non des succès passés de la physique.

Pendant près de deux ans, Crick a travaillé sur les propriétés physiques du cytoplasme au Strangeways Research Laboratory de Cambridge , dirigé par Honor Bridget Fell , avec une bourse du Medical Research Council , jusqu'à ce qu'il rejoigne Max Perutz et John Kendrew au Cavendish Laboratory . Le laboratoire Cavendish de Cambridge était sous la direction générale de Sir Lawrence Bragg , qui avait remporté le prix Nobel en 1915 à l'âge de 25 ans. Bragg a joué un rôle important dans les efforts visant à battre un éminent chimiste américain, Linus Pauling , à la découverte de l' ADN. 's structure (après avoir été piégé par le succès de Pauling dans la détermination de la structure en hélice alpha des protéines). Dans le même temps, le laboratoire Cavendish de Bragg était également en concurrence effective avec le King's College de Londres , dont le département de biophysique était sous la direction de Randall. (Randall avait refusé la candidature de Crick pour travailler au King's College.) Francis Crick et Maurice Wilkins du King's College étaient des amis personnels, ce qui a influencé les événements scientifiques ultérieurs autant que l'amitié étroite entre Crick et James Watson . Crick et Wilkins se sont rencontrés pour la première fois au King's College et non, comme l'ont rapporté par erreur deux auteurs, à l' Amirauté pendant la Seconde Guerre mondiale.

Vie privée

Crick s'est marié deux fois, a engendré trois enfants et était le grand-père de six petits-enfants; son frère Anthony (né en 1918) est décédé avant lui en 1966.

Conjoints :

  • Ruth Doreen Crick, née Dodd (née en 1913, décédée du 18 février 1940 au 8 mai 1947. décédée en 2011), est devenue Mme James Stewart Potter
  • Odile Crick , née Speed ​​(née le 11 août 1920, décédée le 14 août 1949 - 28 juillet 2004, décédée le 5 juillet 2007)

Enfants:

  • Michael Francis Compton (né le 25 novembre 1940) [par Doreen Crick]
  • Gabrielle Anne (née le 15 juillet 1951) [par Odile Crick]
  • Jacqueline Marie-Thérèse [plus tard Nichols] (née le 12 mars 1954, décédée le 28 février 2011) [par Odile Crick] ;

Petits enfants

  • Alexandre (né en mars 1974)
  • Kindra (né en mai 1976)
  • Camberley (né en juin 1978)
  • Francis Henry Riley (né en février 1981), les quatre enfants de Michael et Barbara Crick
  • Mark & ​​Nicholas, les enfants de feu Jacqueline et Christopher Nichols.

Crick est décédé d' un cancer du côlon le matin du 28 juillet 2004 à l' hôpital Thornton de l' Université de Californie à San Diego (UCSD) à La Jolla; il a été incinéré et ses cendres ont été dispersées dans l'océan Pacifique. Un mémorial public a eu lieu le 27 septembre 2004 au Salk Institute , La Jolla, près de San Diego, Californie ; Parmi les conférenciers invités figuraient James Watson , Sydney Brenner , Alex Rich , Seymour Benzer , Aaron Klug , Christof Koch , Pat Churchland , Vilayanur Ramachandran , Tomaso Poggio , Leslie Orgel , Terry Sejnowski , son fils Michael Crick et sa plus jeune fille Jacqueline Nichols. Un mémorial privé pour la famille et les collègues a eu lieu le 3 août 2004.

Recherche

Crick s'intéressait à deux problèmes fondamentaux non résolus de la biologie : comment les molécules font la transition du non-vivant au vivant, et comment le cerveau crée un esprit conscient. Il s'est rendu compte que son expérience le rendait plus qualifié pour la recherche sur le premier sujet et le domaine de la biophysique . C'est à cette époque de la transition de Crick de la physique à la biologie qu'il a été influencé à la fois par Linus Pauling et Erwin Schrödinger . Il était clair en théorie que les liaisons covalentes dans les molécules biologiques pourraient fournir la stabilité structurelle nécessaire pour conserver l' information génétique dans les cellules. Il ne restait qu'un exercice de biologie expérimentale à découvrir exactement quelle molécule était la molécule génétique. De l'avis de Crick, la théorie de Charles Darwin de l' évolution par la sélection naturelle , Gregor Mendel génétique de la connaissance et de la base moléculaire de la génétique, lorsqu'il est combiné, a révélé le secret de la vie. Crick avait la vision très optimiste que la vie serait très bientôt créée dans un tube à essai. Cependant, certaines personnes (comme la chercheuse et collègue Esther Lederberg ) pensaient que Crick était excessivement optimiste

Il était clair qu'une macromolécule telle qu'une protéine était susceptible d'être la molécule génétique. Cependant, il était bien connu que les protéines sont des macromolécules structurelles et fonctionnelles, dont certaines réalisent des réactions enzymatiques des cellules. Dans les années 1940, certaines preuves avaient été trouvées indiquant qu'une autre macromolécule, l'ADN, l'autre composant majeur des chromosomes , était une molécule génétique candidate. Dans l' expérience Avery-MacLeod-McCarty de 1944 , Oswald Avery et ses collaborateurs ont montré qu'une différence phénotypique héréditaire pouvait être provoquée chez les bactéries en leur fournissant une molécule d'ADN particulière.

Cependant, d'autres preuves ont été interprétées comme suggérant que l'ADN était structurellement inintéressant et peut-être juste un échafaudage moléculaire pour les molécules de protéines apparemment plus intéressantes. Crick était au bon endroit, dans le bon état d'esprit, au bon moment (1949), pour rejoindre le projet de Max Perutz à l' Université de Cambridge , et il commença à travailler sur la cristallographie aux rayons X des protéines. La cristallographie aux rayons X offrait théoriquement l'opportunité de révéler la structure moléculaire de grosses molécules comme les protéines et l'ADN, mais de sérieux problèmes techniques empêchaient alors la cristallographie aux rayons X d'être applicable à de telles grosses molécules.

1949-1950

Crick a appris lui-même la théorie mathématique de la cristallographie aux rayons X. Pendant la période d'étude de Crick sur la diffraction des rayons X , les chercheurs du laboratoire de Cambridge tentaient de déterminer la conformation hélicoïdale la plus stable des chaînes d' acides aminés dans les protéines (l' hélice alpha ). Linus Pauling a été le premier à identifier le rapport de rotation de 3,6 acides aminés par hélice de l'hélice alpha. Crick a été témoin du genre d'erreurs que ses collègues ont commises dans leurs tentatives infructueuses de créer un modèle moléculaire correct de l'hélice alpha ; ceux-ci se sont avérés être des leçons importantes qui pourraient être appliquées, à l'avenir, à la structure hélicoïdale de l'ADN. Par exemple, il a appris l'importance de la rigidité structurelle que les doubles liaisons confèrent aux structures moléculaires, ce qui est pertinent à la fois pour les liaisons peptidiques dans les protéines et la structure des nucléotides dans l'ADN.

1951-1953 : structure de l'ADN

En 1951 et 1952, avec William Cochran et Vladimir Vand, Crick a participé au développement d'une théorie mathématique de la diffraction des rayons X par une molécule hélicoïdale. Ce résultat théorique correspondait bien aux données de rayons X pour les protéines qui contiennent des séquences d'acides aminés dans la conformation de l'hélice alpha. La théorie de la diffraction hélicoïdale s'est également avérée utile pour comprendre la structure de l'ADN.

À la fin de 1951, Crick a commencé à travailler avec James Watson au Cavendish Laboratory de l' Université de Cambridge , en Angleterre. En utilisant " Photo 51 " (les résultats de diffraction des rayons X de Rosalind Franklin et de son étudiant diplômé Raymond Gosling du King's College de Londres, qui leur ont été donnés par Gosling et le collègue de Franklin Wilkins), Watson et Crick ont ​​développé ensemble un modèle pour une structure hélicoïdale de l'ADN , qu'ils ont publié en 1953. Pour ce travail et les suivants, ils ont reçu conjointement le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1962 avec Wilkins.

Lorsque Watson est arrivé à Cambridge, Crick était un étudiant diplômé de 35 ans (en raison de son travail pendant la Seconde Guerre mondiale) et Watson n'avait que 23 ans, mais avait déjà obtenu un doctorat. Ils partageaient un intérêt pour le problème fondamental de savoir comment l'information génétique pourrait être stockée sous forme moléculaire. Watson et Crick parlaient sans cesse de l'ADN et de l'idée qu'il serait possible de deviner un bon modèle moléculaire de sa structure. Un élément clé des informations dérivées expérimentalement provenait des images de diffraction des rayons X obtenues par Wilkins, Franklin et Gosling. En novembre 1951, Wilkins est venu à Cambridge et a partagé ses données avec Watson et Crick. Alexander Stokes (un autre expert en théorie de la diffraction hélicoïdale) et Wilkins (tous deux au King's College) étaient parvenus à la conclusion que les données de diffraction des rayons X pour l'ADN indiquaient que la molécule avait une structure hélicoïdale, mais Franklin a contesté avec véhémence cette conclusion. Stimulés par leurs discussions avec Wilkins et ce que Watson a appris en assistant à une conférence donnée par Franklin sur son travail sur l'ADN, Crick et Watson ont produit et montré un premier modèle d'ADN erroné. Leur hâte de produire un modèle de structure de l'ADN était en partie motivée par le fait qu'ils étaient en compétition avec Linus Pauling. Compte tenu du récent succès de Pauling dans la découverte de l'hélice Alpha, ils craignaient que Pauling ne soit également le premier à déterminer la structure de l'ADN.

Beaucoup ont spéculé sur ce qui aurait pu se passer si Pauling avait pu se rendre en Grande-Bretagne comme prévu en mai 1952. En l'état, ses activités politiques ont fait que son voyage a été restreint par le gouvernement des États-Unis et il ne s'est rendu au Royaume-Uni que plus tard, à quel point il n'a rencontré aucun des chercheurs d'ADN en Angleterre. En tout cas, il était préoccupé par les protéines à l'époque, pas par l'ADN. Watson et Crick ne travaillaient pas officiellement sur l'ADN. Crick rédigeait sa thèse de doctorat ; Watson avait également d'autres travaux tels que l'essai d'obtenir des cristaux de myoglobine pour des expériences de diffraction des rayons X. En 1952, Watson a effectué une diffraction des rayons X sur le virus de la mosaïque du tabac et a trouvé des résultats indiquant qu'il avait une structure hélicoïdale. Après avoir échoué une fois, Watson et Crick étaient maintenant quelque peu réticents à réessayer et pendant un certain temps, il leur a été interdit de faire davantage d'efforts pour trouver un modèle moléculaire d'ADN.

Diagramme qui met l'accent sur le squelette phosphate de l'ADN. Watson et Crick ont ​​d'abord fait des modèles hélicoïdaux avec les phosphates au centre des hélices.

La compréhension de la chimie fondamentale de Rosalind Franklin, qui indiquait que les squelettes contenant du phosphate hydrophile des chaînes nucléotidiques de l'ADN devaient être positionnés de manière à interagir avec les molécules d'eau à l'extérieur de la molécule tandis que les bases hydrophobes doivent être emballées dans le noyau. Franklin a partagé cette connaissance chimique avec Watson et Crick lorsqu'elle leur a fait remarquer que leur premier modèle (de 1951, avec les phosphates à l'intérieur) était manifestement faux.

Crick a décrit ce qu'il considérait comme l'échec de Wilkins et Franklin à coopérer et à travailler à la recherche d'un modèle moléculaire d'ADN comme une des principales raisons pour lesquelles lui et Watson ont finalement tenté une deuxième fois de le faire. Ils ont demandé et obtenu la permission de le faire à la fois de William Lawrence Bragg et de Wilkins. Pour construire leur modèle d'ADN, Watson et Crick ont ​​utilisé des informations provenant d'images de diffraction aux rayons X inédites de Franklin (montrées lors de réunions et librement partagées par Wilkins), y compris des comptes rendus préliminaires des résultats/photographies de Franklin des images aux rayons X qui ont été inclus dans un rapport d'étape écrit pour le laboratoire du King's College de Sir John Randall à partir de la fin de 1952.

C'est un sujet de débat si Watson et Crick auraient dû avoir accès aux résultats de Franklin à son insu ou sans sa permission, et avant qu'elle n'ait eu la chance de publier officiellement les résultats de son analyse détaillée de ses données de diffraction des rayons X qui ont été incluses dans le rapport d'étape. Cependant, Watson et Crick ont ​​trouvé à redire à son affirmation inébranlable selon laquelle, selon ses données, une structure hélicoïdale n'était pas la seule forme possible pour l'ADN - ils avaient donc un dilemme. Dans un effort pour clarifier cette question, Max Ferdinand Perutz a publié plus tard ce qui avait été dans le rapport d'étape, et a suggéré que rien dans le rapport que Franklin elle-même n'avait pas dit dans son discours (en présence de Watson) à la fin de 1951. De plus, Perutz a expliqué que le rapport était destiné à un comité du Medical Research Council (MRC) qui avait été créé pour "établir le contact entre les différents groupes de personnes travaillant pour le Conseil". Les laboratoires de Randall et de Perutz ont tous deux été financés par le MRC.

On ne sait pas non plus à quel point les résultats non publiés de Franklin tirés du rapport d'étape étaient en réalité pour la construction de modèles réalisée par Watson et Crick. Après que les premières images brutes de diffraction des rayons X de l'ADN aient été recueillies dans les années 1930, William Astbury avait parlé d'empilements de nucléotides espacés de 3,4 angström (0,34 nanomètre) dans l'ADN. Une citation des premiers travaux d'Astbury sur la diffraction des rayons X était l'une des huit références du premier article de Franklin sur l'ADN. L'analyse des résultats d'ADN publiés par Astbury et les meilleures images de diffraction des rayons X recueillies par Wilkins et Franklin ont révélé la nature hélicoïdale de l'ADN. Il a été possible de prédire le nombre de bases empilées dans un seul tour de l'hélice d'ADN (10 par tour ; un tour complet de l'hélice est de 27 angströms [2,7 nm] dans la forme compacte A, 34 angströms [3,4 nm] dans le forme B plus humide). Wilkins a partagé cette information sur la forme B de l'ADN avec Crick et Watson. Crick n'a vu les images radiographiques de la forme B de Franklin ( Photo 51 ) qu'après la publication du modèle d'ADN à double hélice.

L'une des rares références citées par Watson et Crick lorsqu'ils ont publié leur modèle d'ADN était un article publié qui comprenait le modèle d'ADN de Sven Furberg qui avait les bases à l'intérieur. Ainsi, le modèle Watson et Crick n'était pas le premier modèle « bases in » à être proposé. Les résultats de Furberg avaient également fourni l'orientation correcte des sucres de l'ADN par rapport aux bases. Au cours de la construction de leur modèle, Crick et Watson ont appris qu'une orientation antiparallèle des deux squelettes de la chaîne nucléotidique fonctionnait mieux pour orienter les paires de bases au centre d'une double hélice. L'accès de Crick au rapport d'avancement de Franklin de la fin de 1952 est ce qui a convaincu Crick que l'ADN était une double hélice avec des chaînes antiparallèles, mais il y avait d'autres chaînes de raisonnement et sources d'information qui ont également conduit à ces conclusions.

Après avoir quitté King's College pour Birkbeck College , John Randall a demandé à Franklin d'abandonner son travail sur l'ADN. Lorsqu'il est devenu clair pour Wilkins et les superviseurs de Watson et Crick que Franklin allait occuper le nouveau poste et que Linus Pauling travaillait sur la structure de l'ADN, ils étaient prêts à partager les données de Franklin avec Watson et Crick, dans l'espoir que ils pouvaient trouver un bon modèle d'ADN avant que Pauling ne le puisse. Les données de diffraction des rayons X de Franklin pour l'ADN et son analyse systématique des caractéristiques structurelles de l'ADN ont été utiles à Watson et Crick pour les guider vers un modèle moléculaire correct. Le problème clé pour Watson et Crick, qui n'a pas pu être résolu par les données du King's College, était de deviner comment les bases nucléotidiques s'entassent au cœur de la double hélice d'ADN.

Représentation schématique de certaines caractéristiques structurelles clés de l'ADN. Les structures similaires des paires de bases guanine : cytosine et adénine : thymine sont illustrées. Les paires de bases sont maintenues ensemble par des liaisons hydrogène . Les squelettes phosphates sont anti-parallèles .

Une autre clé pour trouver la structure correcte de l'ADN était ce qu'on appelle les rapports de Chargaff , des rapports déterminés expérimentalement des sous-unités nucléotidiques de l'ADN : la quantité de guanine est égale à la cytosine et la quantité d' adénine est égale à la thymine . Une visite d' Erwin Chargaff en Angleterre, en 1952, a renforcé l'importance de ce fait important pour Watson et Crick. L'importance de ces rapports pour la structure de l'ADN n'a pas été reconnue jusqu'à ce que Watson, persistant dans la construction de modèles structuraux, se rende compte que les paires A:T et C:G sont structurellement similaires. En particulier, la longueur de chaque paire de bases est la même. Chargaff avait également fait remarquer à Watson que, dans l'environnement aqueux et salin de la cellule, les tautomères prédominants des bases pyrimidiques (C et T) seraient les configurations amine et céto de la cytosine et de la thymine, plutôt que les formes imino et énol. que Crick et Watson avaient supposé. Ils ont consulté Jerry Donohue qui a confirmé les structures les plus probables des bases nucléotidiques. Les paires de bases sont maintenues ensemble par des liaisons hydrogène , la même interaction non covalente qui stabilise l'hélice de la protéine. Les structures correctes étaient essentielles pour le positionnement des liaisons hydrogène. Ces informations ont conduit Watson à déduire les véritables relations biologiques des paires A:T et C:G. Après la découverte des paires A:T et C:G à liaison hydrogène, Watson et Crick eurent bientôt leur modèle d'ADN antiparallèle à double hélice, les liaisons hydrogène au cœur de l'hélice fournissant un moyen de "décompresser" le deux brins complémentaires pour une réplication facile : la dernière condition clé pour un modèle probable de la molécule génétique. Aussi importantes que soient les contributions de Crick à la découverte du modèle d'ADN à double hélice, il a déclaré que sans la possibilité de collaborer avec Watson, il n'aurait pas trouvé la structure par lui-même.

Crick a tenté d'effectuer quelques expériences sur l'appariement des bases de nucléotides, mais il était plus un biologiste théorique qu'un biologiste expérimental. Il y eut une autre quasi-découverte des règles d'appariement des bases au début de 1952. Crick avait commencé à réfléchir aux interactions entre les bases. Il a demandé à John Griffith d'essayer de calculer les interactions attractives entre les bases de l'ADN à partir des principes chimiques et de la mécanique quantique . La meilleure estimation de Griffith était que A:T et G:C étaient des paires attrayantes. À cette époque, Crick n'était pas au courant des règles de Chargaff et il faisait peu de calculs de Griffith, bien que cela l'ait amené à penser à une réplication complémentaire. L'identification des règles d'appariement de bases correctes (AT, GC) a été réalisée par Watson « jouant » avec des modèles découpés en carton des bases nucléotidiques, un peu comme Linus Pauling avait découvert l'hélice alpha de la protéine quelques années plus tôt. La découverte par Watson et Crick de la structure en double hélice de l'ADN a été rendue possible grâce à leur volonté de combiner théorie, modélisation et résultats expérimentaux (bien que principalement réalisés par d'autres) pour atteindre leur objectif.

La structure en double hélice d'ADN proposée par Watson et Crick était basée sur des liaisons "Watson-Crick" entre les quatre bases les plus fréquemment trouvées dans l'ADN (A, C, T, G) et l'ARN (A, C, U, G). Cependant, des recherches ultérieures ont montré que des structures moléculaires d'ADN triple brin, quadruple brin et d'autres structures moléculaires plus complexes nécessitaient un appariement de bases de Hoogsteen . Tout le domaine de la biologie synthétique a commencé avec les travaux de chercheurs comme Erik T. Kool, dans lesquels des bases autres que A, C, T et G sont utilisées dans un ADN synthétique. En plus de l'ADN synthétique, il existe également des tentatives pour construire des codons synthétiques, des endonucléases synthétiques, des protéines synthétiques et des doigts de zinc synthétiques . En utilisant de l'ADN synthétique, au lieu d'avoir 4 3 codons, s'il y a n nouvelles bases, il pourrait y avoir jusqu'à n 3 codons. Des recherches sont actuellement en cours pour voir si les codons peuvent être étendus à plus de 3 bases. Ces nouveaux codons peuvent coder pour de nouveaux acides aminés. Ces molécules synthétiques peuvent être utilisées non seulement en médecine, mais aussi dans la création de nouveaux matériaux.

La découverte a été faite le 28 février 1953; le premier article de Watson/Crick parut dans Nature le 25 avril 1953. Sir Lawrence Bragg, directeur du Laboratoire Cavendish , où travaillaient Watson et Crick, donna une conférence à la Guy's Hospital Medical School de Londres le jeudi 14 mai 1953 qui aboutit à un article de Ritchie Calder dans le News Chronicle de Londres, le vendredi 15 mai 1953, intitulé « Why You Are You. Nearer Secret of Life. La nouvelle parvint le lendemain aux lecteurs du New York Times ; Victor K. McElheny , en recherchant sa biographie, "Watson and DNA: Making a Scientific Revolution", a trouvé une coupure d'un article de six paragraphes du New York Times écrit de Londres et daté du 16 mai 1953 avec le titre "Form of 'Life Unit ' dans Cell Is Scanned." L'article a été publié dans une première édition et a ensuite été retiré pour faire de la place aux nouvelles jugées plus importantes. ( Le New York Times a par la suite publié un article plus long le 12 juin 1953). Le journal universitaire de premier cycle Varsity a également publié son propre court article sur la découverte le samedi 30 mai 1953. L'annonce originale de la découverte par Bragg lors d'une conférence Solvay sur les protéines en Belgique le 8 avril 1953 n'a pas été rapportée par la presse britannique.

Dans une lettre manuscrite de sept pages adressée à son fils dans un pensionnat britannique le 19 mars 1953, Crick expliqua sa découverte en commençant par la lettre "Mon cher Michael, Jim Watson et moi avons probablement fait une découverte des plus importantes..." . La lettre a été mise aux enchères chez Christie's New York le 10 avril 2013 avec une estimation de 1 à 2 millions de dollars, pour finalement s'être vendue 6 059 750 $, le montant le plus élevé jamais payé pour une lettre aux enchères.

Sydney Brenner , Jack Dunitz , Dorothy Hodgkin , Leslie Orgel et Beryl M. Oughton, ont été parmi les premières personnes en avril 1953 à voir le modèle de la structure de l' ADN , construit par Crick et Watson ; à l'époque, ils travaillaient au département de chimie de l'université d'Oxford . Tous ont été impressionnés par le nouveau modèle d'ADN, en particulier Brenner qui a ensuite travaillé avec Crick à Cambridge dans le laboratoire Cavendish et le nouveau laboratoire de biologie moléculaire . Selon le regretté Dr Beryl Oughton, plus tard Rimmer, ils ont tous voyagé ensemble dans deux voitures une fois que Dorothy Hodgkin leur a annoncé qu'ils se rendaient à Cambridge pour voir le modèle de la structure de l'ADN. Orgel a également travaillé plus tard avec Crick au Salk Institute for Biological Studies .

Le modèle d'ADN de Crick et Watson construit en 1953, a été reconstruit en grande partie à partir de ses pièces originales en 1973 et donné au National Science Museum de Londres.

Peu de temps après la mort de Crick, il y a eu des allégations selon lesquelles il aurait utilisé du LSD quand il est venu à l'idée de la structure en hélice de l'ADN. Bien qu'il ait presque certainement utilisé du LSD, il est peu probable qu'il l'ait fait dès 1953.

Biologie moléculaire

En 1954, à l'âge de 37 ans, Crick termine sa thèse de doctorat : " Diffraction des rayons X : Polypeptides et protéines " et obtient son diplôme. Crick a ensuite travaillé dans le laboratoire de David Harker au Brooklyn Polytechnic Institute , où il a continué à développer ses compétences dans l'analyse des données de diffraction des rayons X pour les protéines, travaillant principalement sur la ribonucléase et les mécanismes de synthèse des protéines . David Harker, le cristallographe américain aux rayons X, a été décrit comme « le John Wayne de la cristallographie » par Vittorio Luzzati, cristallographe au Centre de génétique moléculaire de Gif-sur-Yvette près de Paris, qui avait travaillé avec Rosalind Franklin.

Après la découverte du modèle à double hélice de l'ADN, les intérêts de Crick se sont rapidement tournés vers les implications biologiques de la structure. En 1953, Watson et Crick publient un autre article dans Nature qui déclare : « il semble donc probable que la séquence précise des bases soit le code qui porte l'information génétique ».

Triple hélice de collagène.

En 1956, Crick et Watson ont spéculé sur la structure des petits virus. Ils ont suggéré que les virus sphériques tels que le Tomato bushy stunt virus avaient une symétrie icosaédrique et étaient constitués de 60 sous-unités identiques.

Après son court séjour à New York, Crick est retourné à Cambridge où il a travaillé jusqu'en 1976, date à laquelle il a déménagé en Californie. Crick s'est engagé dans plusieurs collaborations de diffraction des rayons X, comme celle avec Alexander Rich sur la structure du collagène . Cependant, Crick s'éloignait rapidement des travaux continus liés à son expertise dans l'interprétation des schémas de diffraction des rayons X des protéines.

George Gamow a créé un groupe de scientifiques intéressés par le rôle de l' ARN en tant qu'intermédiaire entre l'ADN en tant que molécule de stockage génétique dans le noyau des cellules et la synthèse de protéines dans le cytoplasme (le RNA Tie Club ). Il était clair pour Crick qu'il devait y avoir un code par lequel une courte séquence de nucléotides spécifierait un acide aminé particulier dans une protéine nouvellement synthétisée. En 1956, Crick a écrit un article informel sur le problème de codage génétique pour le petit groupe de scientifiques du groupe ARN de Gamow. Dans cet article, Crick a passé en revue les preuves soutenant l'idée qu'il y avait un ensemble commun d'environ 20 acides aminés utilisés pour synthétiser les protéines. Crick a proposé qu'il existait un ensemble correspondant de petites "molécules adaptatrices" qui établiraient une liaison hydrogène avec de courtes séquences d'un acide nucléique, et également se lieraient à l'un des acides aminés. Il a également exploré les nombreuses possibilités théoriques par lesquelles de courtes séquences d'acides nucléiques pourraient coder pour les 20 acides aminés.

Modèle moléculaire d'une molécule d' ARNt . Crick a prédit que de telles molécules adaptatrices pourraient exister en tant que liens entre les codons et les acides aminés .

Entre le milieu et la fin des années 1950, Crick s'est beaucoup investi intellectuellement dans la recherche du mystère de la synthèse des protéines. En 1958, la pensée de Crick avait mûri et il pouvait énumérer de manière ordonnée toutes les caractéristiques clés du processus de synthèse des protéines :

  • information génétique stockée dans la séquence des molécules d'ADN
  • une molécule d'ARN « messager » pour transporter les instructions de fabrication d'une protéine dans le cytoplasme
  • molécules adaptatrices ("elles pourraient contenir des nucléotides") pour faire correspondre de courtes séquences de nucléotides dans les molécules messagères d'ARN à des acides aminés spécifiques
  • complexes ribonucléiques-protéiques qui catalysent l'assemblage d'acides aminés en protéines selon l'ARN messager

Les molécules adaptatrices se sont finalement révélées être des ARNt et les "complexes ribonucléiques-protéines" catalytiques sont devenus connus sous le nom de ribosomes . Une étape importante fut la réalisation ultérieure (en 1960) que l' ARN messager n'était pas le même que l' ARN ribosomique . Rien de tout cela, cependant, n'a répondu à la question théorique fondamentale de la nature exacte du code génétique. Dans son article de 1958, Crick spéculait, comme d'autres, qu'un triplet de nucléotides pouvait coder pour un acide aminé. Un tel code pourrait être « dégénéré », avec 4 × 4 × 4 = 64 triplets possibles des quatre sous-unités nucléotidiques alors qu'il n'y avait que 20 acides aminés. Certains acides aminés peuvent avoir plusieurs codes triplet. Crick a également exploré d'autres codes dans lesquels, pour diverses raisons, seuls certains des triplets étaient utilisés, produisant "par magie" seulement les 20 combinaisons nécessaires. Des résultats expérimentaux étaient nécessaires; la théorie seule ne pouvait pas décider de la nature du code. Crick a également utilisé le terme « dogme central » pour résumer une idée qui implique que le flux d'informations génétiques entre les macromolécules serait essentiellement à sens unique :

ADN → ARN → Protéine

Certains critiques pensaient qu'en utilisant le mot « dogme », Crick impliquait qu'il s'agissait d'une règle qui ne pouvait pas être remise en question, mais tout ce qu'il voulait vraiment dire, c'était que c'était une idée convaincante sans beaucoup de preuves solides pour la soutenir. Dans sa réflexion sur les processus biologiques liant les gènes de l'ADN aux protéines, Crick a rendu explicite la distinction entre les matériaux impliqués, l'énergie requise et le flux d'informations. Crick s'est concentré sur cette troisième composante (l'information) et elle est devenue le principe organisateur de ce qui est devenu la biologie moléculaire. Crick était alors devenu un biologiste moléculaire théorique très influent.

La preuve que le code génétique est un code triplet dégénéré est finalement venue d'expériences génétiques, dont certaines ont été réalisées par Crick. Les détails du code proviennent principalement des travaux de Marshall Nirenberg et d'autres qui ont synthétisé des molécules d'ARN synthétiques et les ont utilisées comme modèles pour la synthèse de protéines in vitro . Nirenberg a annoncé ses résultats pour la première fois à un petit public à Moscou lors d'une conférence en 1961. La réaction de Crick a été d'inviter Nirenberg à prononcer son discours devant un public plus large.

Controverse

Utilisation des données d'autres chercheurs

Une controverse persistante a été générée par l'utilisation par Watson et Crick des données de diffraction des rayons X de l' ADN recueillies par Franklin et Wilkins. La controverse est née du fait que certaines des données non publiées de Franklin ont été utilisées à son insu ou sans son consentement par Watson et Crick dans leur construction du modèle à double hélice de l'ADN. Sur les quatre chercheurs en ADN, seul Franklin avait un diplôme en chimie ; Wilkins et Crick avaient une formation en physique, Watson en biologie.

Avant la publication de la structure en double hélice, Watson et Crick avaient peu d'interaction directe avec Franklin elle-même. Ils étaient cependant conscients de son travail, plus conscients qu'elle ne le pensait elle-même. Watson était présent à une conférence, donnée en novembre 1951, où Franklin présentait les deux formes de la molécule, type A et type B, et discutait de la position des unités phosphate sur la partie externe de la molécule. Elle précise également la quantité d'eau que l'on trouve dans la molécule en fonction des autres parties de celle-ci, données qui ont une importance considérable en termes de stabilité de la molécule. Elle a été la première à découvrir et à formuler ces faits, qui ont en fait constitué la base de toutes les tentatives ultérieures de construire un modèle de la molécule. Avant cela, à la fois Linus Pauling et Watson et Crick avaient généré des modèles erronés avec les chaînes à l'intérieur et les bases pointées vers l'extérieur. Son identification du groupe spatial pour les cristaux d'ADN a révélé à Crick que les deux brins d'ADN étaient antiparallèles .

En janvier 1953, Watson a montré une photographie aux rayons X de l'ADN-B (appelée photographie 51 ), par Wilkins. Wilkins avait reçu la photographie 51 de Raymond Gosling, étudiant au doctorat de Rosalind Franklin. Wilkins et Gosling avaient travaillé ensemble dans l'unité de biophysique du Medical Research Council (MRC) avant que le directeur John Randall ne nomme Franklin pour prendre en charge à la fois les travaux de diffraction de l'ADN et la direction de la thèse de Gosling. Il semble que Randall n'ait pas communiqué efficacement avec eux au sujet de la nomination de Franklin, ce qui a contribué à la confusion et aux frictions entre Wilkins et Franklin.

À la mi-février 1953, le directeur de thèse de Crick, Max Perutz, donna à Crick une copie d'un rapport rédigé pour une visite du comité de biophysique du Medical Research Council à King's en décembre 1952, contenant des données du groupe King's, y compris certains des calculs cristallographiques de Franklin.

Franklin ignorait que la photographie 51 et d'autres informations avaient été partagées avec Crick et Watson. Elle a écrit une série de trois projets de manuscrits, dont deux comprenaient un squelette d'ADN à double hélice. Ses deux manuscrits de forme A sont parvenus à Acta Crystallographica à Copenhague le 6 mars 1953, un jour avant que Crick et Watson n'aient terminé leur modèle.

Les images de diffraction des rayons X recueillies par Gosling et Franklin ont fourni la meilleure preuve de la nature hélicoïdale de l'ADN. Le travail expérimental de Franklin s'est donc avéré crucial dans la découverte de Watson et Crick. Ses résultats expérimentaux ont fourni des estimations de la teneur en eau des cristaux d'ADN, et ces résultats étaient les plus cohérents avec les trois squelettes sucre-phosphate se trouvant à l'extérieur de la molécule. La photographie aux rayons X de Franklin a montré que les épines dorsales devaient être à l'extérieur. Bien qu'elle ait d'abord insisté avec véhémence sur le fait que ses données n'obligeaient pas à conclure que l'ADN a une structure hélicoïdale, dans les projets qu'elle a soumis en 1953, elle plaide en faveur d'une double colonne vertébrale hélicoïdale de l'ADN. Son identification du groupe spatial pour les cristaux d'ADN a révélé à Crick que les brins d'ADN étaient antiparallèles , ce qui a aidé Watson et Crick à décider de rechercher des modèles d'ADN avec deux brins polynucléotidiques antiparallèles.

En résumé, Watson et Crick disposaient de trois sources pour les données non publiées de Franklin : 1) son séminaire de 1951, auquel assistait Watson, 2) des discussions avec Wilkins, qui travaillait dans le même laboratoire que Franklin, 3) un rapport d'avancement de la recherche destiné à promouvoir coordination des laboratoires soutenus par le Medical Research Council. Watson, Crick, Wilkins et Franklin ont tous travaillé dans les laboratoires du MRC.

Crick et Watson ont estimé qu'ils avaient bénéficié de la collaboration avec Wilkins. Ils lui ont offert une co-paternité sur l'article qui a d'abord décrit la structure en double hélice de l'ADN. Wilkins a refusé l'offre, un fait qui a peut-être conduit au caractère laconique de la reconnaissance des travaux expérimentaux effectués au King's College dans l'article publié éventuel. Plutôt que de faire de l'un des chercheurs en ADN du King's College co-auteurs de l'article sur la double hélice de Watson et Crick, la solution qui a été trouvée consistait à publier deux articles supplémentaires du King's College avec l'article sur l'hélice. Brenda Maddox suggère qu'en raison de l'importance de ses résultats expérimentaux dans la construction de modèles et l'analyse théorique de Watson et Crick, Franklin aurait dû avoir son nom sur l'article original de Watson et Crick dans Nature . Franklin et Gosling ont soumis leur propre « deuxième » article commun à Nature en même temps que Wilkins, Stokes et Wilson ont soumis le leur (c'est-à-dire le « troisième » article sur l'ADN).

La représentation de Franklin dans The Double Helix par Watson était négative et donnait l'impression qu'elle était l'assistante de Wilkins et qu'elle était incapable d'interpréter ses propres données ADN.

Les images de diffraction des rayons X recueillies par Franklin ont fourni la meilleure preuve de la nature hélicoïdale de l'ADN. Alors que les travaux expérimentaux de Franklin se sont avérés importants pour le développement d'un modèle correct par Crick et Watson, elle-même ne pouvait pas s'en rendre compte à l'époque. Lorsqu'elle a quitté le King's College, le directeur Sir John Randall a insisté sur le fait que tous les travaux d'ADN appartenaient exclusivement à King's et a ordonné à Franklin de ne même pas y penser. Franklin a ensuite fait un travail superbe dans le laboratoire de JD Bernal au Birkbeck College avec le virus de la mosaïque du tabac, étendant les idées sur la construction hélicoïdale.

Crick était souvent décrit comme très bavard, Watson – dans The Double Helix – impliquant un manque de modestie. Sa personnalité combinée à ses réalisations scientifiques a produit de nombreuses occasions pour Crick de stimuler les réactions des autres, à la fois à l'intérieur et à l'extérieur du monde scientifique, qui était le centre de sa vie intellectuelle et professionnelle. Crick parlait rapidement et assez fort, et avait un rire contagieux et résonnant, et un sens de l'humour vif. Un collègue de l'Institut Salk l'a décrit comme « une centrale intellectuelle de brainstorming avec un sourire malicieux... Francis n'a jamais été mesquin, juste incisif. Il a détecté des défauts microscopiques de logique. sa position de champion des poids lourds."

Eugénisme

Crick a parfois exprimé ses opinions sur l' eugénisme , généralement dans des lettres privées. Par exemple, Crick a préconisé une forme d' eugénisme positif dans laquelle les parents riches seraient encouragés à avoir plus d'enfants. Il a dit un jour : « À long terme, il est inévitable que la société commence à s'inquiéter du caractère de la prochaine génération... Ce n'est pas un sujet pour le moment que nous pouvons aborder facilement parce que les gens ont tellement de croyances religieuses et jusqu'à ce que nous ayons une vision plus uniforme de nous-mêmes, je pense qu'il serait risqué d'essayer de faire quoi que ce soit dans le sens de l'eugénisme... Je serais étonné si, dans les 100 ou 200 prochaines années, la société n'a pas adopté cette vision qu'ils devraient essayer d'améliorer la prochaine génération d'une manière ou d'une autre."

Harcèlement sexuel

La biologiste Nancy Hopkins dit que lorsqu'elle était étudiante de premier cycle dans les années 1960, Crick a mis ses mains sur ses seins lors d'une visite au laboratoire. Elle a décrit l'incident : "Avant que je puisse me lever et serrer la main, il avait traversé la pièce à toute allure, s'était tenu derrière moi, avait mis ses mains sur mes seins et avait dit : " Sur quoi travaillez-vous ? " "

Points de vue sur la religion

Crick s'est qualifié d'humaniste, ce qu'il a défini comme la conviction « que les problèmes humains peuvent et doivent être affrontés en termes de ressources morales et intellectuelles humaines sans invoquer une autorité surnaturelle ». Il a publiquement appelé à ce que l'humanisme remplace la religion en tant que force directrice de l'humanité, écrivant :

Le dilemme humain n'est pas nouveau. Nous nous trouvons sans aucun désir de notre part sur cette planète qui tourne lentement dans un coin obscur d'un vaste univers. Notre intelligence interrogative ne nous laissera pas vivre dans un contentement de vache avec notre sort. Nous avons un besoin profond de savoir pourquoi nous sommes ici. De quoi est fait le monde ? Plus important, de quoi sommes-nous faits ? Dans le passé, la religion répondait à ces questions, souvent de manière très détaillée. Maintenant, nous savons que presque toutes ces réponses sont très susceptibles d'être absurdes, étant nées de l'ignorance de l'homme et de son énorme capacité d'auto-illusion... Les simples fables des religions du monde en sont venues à ressembler à des contes racontés aux enfants. Même compris symboliquement, ils sont souvent pervers, voire plutôt désagréables... Les humanistes vivent donc dans un monde mystérieux, passionnant et intellectuellement en expansion, qui, une fois entrevu, fait paraître les vieux mondes des religions faux-confortables et périmés. .

Crick était particulièrement critique envers le christianisme :

Je ne respecte pas les croyances chrétiennes. Je pense qu'ils sont ridicules. Si nous pouvions nous en débarrasser, nous pourrions plus facilement nous attaquer au problème sérieux d'essayer de découvrir ce qu'est le monde.

Crick a plaisanté un jour : « Le christianisme peut être acceptable entre adultes consentants en privé, mais ne devrait pas être enseigné aux jeunes enfants. »

Dans son livre Des molécules et des hommes , Crick a exprimé son point de vue sur la relation entre la science et la religion . Après avoir suggéré qu'il deviendrait possible de programmer un ordinateur pour avoir une âme , il s'est demandé : à quel moment de l'évolution biologique le premier organisme a-t-il eu une âme ? A quel moment un bébé a-t-il une âme ? Crick a déclaré que l'idée d'une âme non matérielle qui pourrait entrer dans un corps et persister après la mort n'est que cela, une idée imaginée. Pour Crick, l'esprit est le produit de l'activité physique du cerveau et le cerveau a évolué naturellement pendant des millions d'années. Il a estimé qu'il était important que l'évolution par sélection naturelle soit enseignée dans les écoles et qu'il était regrettable que les écoles anglaises aient un enseignement religieux obligatoire. Il considérait également qu'une nouvelle vision scientifique du monde était en train de s'établir rapidement et prédit qu'une fois que le fonctionnement détaillé du cerveau serait finalement révélé, les concepts chrétiens erronés sur la nature des humains et du monde ne seraient plus tenables ; les conceptions traditionnelles de "l'âme" seraient remplacées par une nouvelle compréhension de la base physique de l'esprit. Il était sceptique à l' égard de la religion organisée , se qualifiant de sceptique et d'agnostique avec « une forte inclination pour l'athéisme ».

En 1960, Crick a accepté une bourse honorifique au Churchill College de Cambridge , l'un des facteurs étant que le nouveau collège n'avait pas de chapelle. Quelque temps plus tard, un don important a été fait pour établir une chapelle et le Conseil du Collège a décidé de l'accepter. Crick a démissionné de sa bourse en signe de protestation.

En octobre 1969, Crick a participé à une célébration du 100e anniversaire de la revue Nature dans laquelle il a tenté de faire des prédictions sur ce que les 30 prochaines années réserveraient à la biologie moléculaire. Ses spéculations ont ensuite été publiées dans Nature . Vers la fin de l'article, Crick a brièvement mentionné la recherche de la vie sur d'autres planètes, mais il avait peu d'espoir que la vie extraterrestre serait trouvée d'ici l'an 2000. Il a également discuté de ce qu'il a décrit comme une nouvelle direction possible pour la recherche, ce qu'il appelé « théologie biochimique ». Crick a écrit "tant de gens prient qu'on a du mal à croire qu'ils n'en retirent pas quelque satisfaction".

Crick a suggéré qu'il serait possible de trouver des changements chimiques dans le cerveau qui étaient des corrélats moléculaires de l'acte de prière. Il a émis l'hypothèse qu'il pourrait y avoir un changement détectable dans le niveau de certains neurotransmetteurs ou neurohormones lorsque les gens prient. Il aurait pu imaginer des substances telles que la dopamine qui sont libérées par le cerveau dans certaines conditions et produisent des sensations gratifiantes. La suggestion de Crick qu'il pourrait y avoir un jour une nouvelle science de la "théologie biochimique" semble avoir été réalisée sous un autre nom : il y a maintenant le nouveau domaine de la neurothéologie . Le point de vue de Crick sur la relation entre la science et la religion a continué à jouer un rôle dans son travail alors qu'il effectuait la transition de la recherche en biologie moléculaire vers les neurosciences théoriques.

Crick a demandé en 1998 « et si une partie de la Bible est manifestement erronée, pourquoi le reste devrait-il être accepté automatiquement ? ... Et quoi de plus important que de trouver notre véritable place dans l'univers en supprimant un par un ces malheureux vestiges de croyances antérieures ?"

En 2003, il est l'un des 22 lauréats du prix Nobel à avoir signé le Manifeste humaniste .

Créationnisme

Crick était un critique ferme du créationnisme de la Jeune Terre . Dans l' affaire Edwards v. Aguillard de 1987 devant la Cour suprême des États-Unis , Crick s'est joint à un groupe d'autres lauréats du prix Nobel qui ont déclaré : « La « science-création » n'a tout simplement pas sa place dans la classe de sciences des écoles publiques. » Crick était également un défenseur de l'établissement du Darwin Day comme fête nationale britannique.

Panspermie dirigée

Au cours des années 1960, Crick s'est intéressé aux origines du code génétique. En 1966, Crick prit la place de Leslie Orgel lors d'une réunion où Orgel devait parler de l' origine de la vie . Crick a spéculé sur les étapes possibles par lesquelles un code initialement simple avec quelques types d'acides aminés aurait pu évoluer vers le code plus complexe utilisé par les organismes existants . À cette époque, tout le monde considérait les protéines comme le seul type d' enzymes , et les ribozymes n'avaient pas encore été trouvés. De nombreux biologistes moléculaires ont été intrigués par le problème de l'origine d'un système de réplication de protéines aussi complexe que celui qui existe dans les organismes qui habitent actuellement la Terre. Au début des années 1970, Crick et Orgel ont en outre spéculé sur la possibilité que la production de systèmes vivants à partir de molécules ait pu être un événement très rare dans l' univers , mais une fois développé, il pourrait être propagé par des formes de vie intelligentes utilisant la technologie du voyage spatial , un processus qu'ils ont appelé " panspermie dirigée ". Dans un article rétrospectif, Crick et Orgel ont noté qu'ils avaient été trop pessimistes quant aux chances d' abiogenèse sur Terre lorsqu'ils avaient supposé qu'une sorte de système protéique auto-répliquant était l'origine moléculaire de la vie.

En 1976, Crick a abordé l'origine de la synthèse des protéines dans un article avec Sydney Brenner , Aaron Klug et George Pieczenik. Dans cet article, ils spéculent que les contraintes de code sur les séquences nucléotidiques permettent la synthèse des protéines sans avoir besoin d'un ribosome . Cependant, cela nécessite une liaison à cinq bases entre l'ARNm et l'ARNt avec un retournement de l'anti-codon créant un triplet codant, même s'il s'agit d'une interaction physique à cinq bases. Thomas H. Jukes a souligné que les contraintes de code sur la séquence d'ARNm requises pour ce mécanisme de traduction sont toujours préservées.

Neurosciences et autres intérêts

Résultats d'une expérience d' IRMf dans laquelle les gens ont pris une décision consciente concernant un stimulus visuel. La petite région du cerveau de couleur orange montre des schémas d'activité en corrélation avec le processus de prise de décision. Crick a souligné l'importance de trouver de nouvelles méthodes pour sonder le fonctionnement du cerveau humain.

La période de Crick à Cambridge a été l'apogée de sa longue carrière scientifique, mais il a quitté Cambridge en 1977 après 30 ans, après s'être vu offrir (et avoir refusé) la maîtrise de Gonville et Caius . James Watson a déclaré lors d'une conférence à Cambridge marquant le 50e anniversaire de la découverte de la structure de l'ADN en 2003 :

Maintenant, c'est peut-être un secret assez bien gardé que l'un des actes les plus ennuyeux de l'Université de Cambridge au cours du siècle dernier a été de refuser Francis Crick lorsqu'il a postulé pour devenir professeur de génétique , en 1958. Maintenant, il y a peut-être eu une série d'arguments, ce qui les a conduits à rejeter François. C'était vraiment dire, ne nous poussez pas à la frontière.

L'apparemment "secret assez bien gardé" avait déjà été enregistré dans Designs For Life: Molecular Biology After World War II de Soraya De Chadarevian , publié par Cambridge University Press en 2002. Sa contribution majeure à la biologie moléculaire à Cambridge est bien documentée dans The History of l'Université de Cambridge : Volume 4 (1870 à 1990) , qui a été publié par CUP en 1992.

Selon le site officiel du département de génétique de l' Université de Cambridge , les électeurs de la chaire n'ont pas pu parvenir à un consensus, ce qui a provoqué l'intervention du vice-chancelier de l'université de l'époque, Lord Adrian . Lord Adrian a d'abord offert le poste de professeur à un candidat de compromis, Guido Pontecorvo , qui a refusé, et l'aurait ensuite offert à Crick, qui a également refusé.

En 1976, Crick a pris une année sabbatique au Salk Institute for Biological Studies à La Jolla, en Californie . Crick était membre non-résident de l'Institut depuis 1960. Crick a écrit : « Je me sentais chez moi dans le sud de la Californie. Après le congé sabbatique, Crick a quitté Cambridge pour continuer à travailler au Salk Institute. Il a également été professeur adjoint à l' Université de Californie à San Diego . Il a enseigné lui-même la neuroanatomie et a étudié de nombreux autres domaines de recherche en neurosciences . Il lui a fallu plusieurs années pour se désengager de la biologie moléculaire car des découvertes passionnantes ont continué à être faites, notamment la découverte de l' épissage alternatif et la découverte des enzymes de restriction , qui ont permis de rendre possible le génie génétique . Finalement, dans les années 1980, Crick a pu consacrer toute son attention à son autre intérêt, la conscience . Son livre autobiographique, What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery , comprend une description des raisons pour lesquelles il a quitté la biologie moléculaire et est passé aux neurosciences.

En commençant à travailler en neurosciences théoriques, Crick a été frappé par plusieurs choses :

  • il y avait de nombreuses sous-disciplines isolées au sein des neurosciences avec peu de contacts entre elles
  • beaucoup de gens qui s'intéressaient au comportement traitaient le cerveau comme une boîte noire
  • la conscience était considérée comme un sujet tabou par de nombreux neurobiologistes

Crick espérait qu'il pourrait contribuer au progrès des neurosciences en favorisant des interactions constructives entre les spécialistes des nombreuses sous-disciplines différentes concernées par la conscience. Il a même collaboré avec des neurophilosophes comme Patricia Churchland . En 1983, à la suite de leurs études de modèles informatiques de réseaux de neurones, Crick et Mitchison ont proposé que la fonction du sommeil paradoxal soit de supprimer certains modes d'interactions dans les réseaux de cellules du cortex cérébral des mammifères ; ils ont appelé ce processus hypothétique « apprentissage inversé » ou « désapprentissage ». Dans la phase finale de sa carrière, Crick a établi une collaboration avec Christof Koch qui a conduit à la publication d'une série d'articles sur la conscience au cours de la période allant de 1990 à 2005. Crick a pris la décision stratégique de concentrer son enquête théorique sur la conscience sur la façon dont le Le cerveau génère une conscience visuelle quelques centaines de millisecondes après avoir visionné une scène. Crick et Koch ont proposé que la conscience semble si mystérieuse parce qu'elle implique des processus de mémoire à très court terme qui sont encore mal compris. Crick a également publié un livre décrivant comment la neurobiologie avait atteint un stade suffisamment mature pour que la conscience puisse faire l'objet d'un effort unifié pour l'étudier aux niveaux moléculaire, cellulaire et comportemental. Le livre de Crick, The Astonishing Hypothesis, soutenait que les neurosciences disposaient désormais des outils nécessaires pour commencer une étude scientifique sur la façon dont le cerveau produit des expériences conscientes. Crick était sceptique quant à la valeur des modèles informatiques de la fonction mentale qui ne sont pas basés sur des détails sur la structure et la fonction cérébrales.

Prix ​​et distinctions

Vitrail de la salle à manger du Caius College , à Cambridge, commémorant Francis Crick et représentant la structure en double hélice de l' ADN-B .

Outre sa troisième part du prix Nobel de physiologie ou médecine 1962, il a reçu de nombreux prix et distinctions, dont les médailles Royal et Copley de la Royal Society (1972 et 1975), ainsi que l'Ordre du Mérite (le 27 novembre 1991 ); il refusa une offre de CBE en 1963, mais fut souvent appelé par erreur « Sir Francis Crick » et même parfois « Lord Crick ». Il a été élu membre de l' EMBO en 1964.

L'attribution des prix Nobel à John Kendrew et Max Perutz, ainsi qu'à Crick, Watson et Wilkins a fait l'objet d'une satire dans un court sketch de l'émission télévisée de la BBC That Was The Week That Was with the Nobel Prizes étant dénommé 'The Alfred Nobel Peace Piscines'.

Médaille Francis Crick et conférence

La médaille et la conférence Francis Crick ont été créées en 2003 grâce à une dotation de son ancien collègue, Sydney Brenner , co-lauréat du prix Nobel 2002 de physiologie et de médecine. La conférence est donnée chaque année dans n'importe quel domaine des sciences biologiques, la préférence étant donnée aux domaines dans lesquels Francis Crick lui-même a travaillé. Il est important de noter que le poste de conférencier s'adresse aux scientifiques plus jeunes, idéalement de moins de 40 ans, ou dont la progression de carrière correspond à cet âge. Depuis 2019, les conférences Crick ont ​​été données par 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 et Daniel Wolpert .

Institut Francis Crick

Le Francis Crick Institute est un centre de recherche biomédicale de 660 millions de livres sterling situé au nord de Londres, au Royaume-Uni. Le Francis Crick Institute est un partenariat entre Cancer Research UK , Imperial College London , King's College London, le Medical Research Council, University College London (UCL) et le Wellcome Trust . Achevé en 2016, c'est le plus grand centre de recherche et d'innovation biomédicales en Europe.

Conférences des diplômés Francis Crick

La Graduate School of Biological, Medical and Veterinary Sciences de l'Université de Cambridge accueille les Francis Crick Graduate Lectures. Les deux premières conférences ont été données par John Gurdon et Tim Hunt .

Autres distinctions

  • L'inscription sur les hélices d'une sculpture d' ADN (donnée par James Watson) à l'extérieur du Clare College 's Thirkill Court, Cambridge, Angleterre se lit comme suit : "La structure de l'ADN a été découverte en 1953 par Francis Crick et James Watson alors que Watson vivait ici à Claire." et sur le socle : "Le modèle à double hélice a été soutenu par les travaux de Rosalind Franklin et Maurice Wilkins."
  • Une autre sculpture intitulée Discovery , de l'artiste Lucy Glendinning a été installée le mardi 13 décembre 2005 à Abington Street, Northampton. Selon feu Lynn Wilson, présidente de la Fondation Wilson, « La sculpture célèbre la vie d'un scientifique de classe mondiale qui doit sûrement être considéré comme le plus grand Northamptonien de tous les temps - en découvrant l'ADN, il a déverrouillé tout l'avenir de la génétique et de l'alphabet de la vie."
  • Le conseil municipal de Westminster a dévoilé une plaque verte à Francis Crick sur la façade avant du 56 St George's Square, Pimlico, Londres SW1 le 20 juin 2007 ; Crick vivait dans l'appartement du premier étage, avec Robert Dougall de la radio BBC et plus tard de la télévision, un ancien associé de la Royal Navy.
  • En outre, Crick a été élu membre de la Royal Society (FRS) en 1959 , membre de l' Académie internationale d'humanisme et membre du CSICOP .
  • En 1987, Crick a reçu le Golden Plate Award de l' American Academy of Achievement .
  • Lors d'une réunion du conseil exécutif du Comité d'enquête sceptique (CSI) (anciennement CSICOP) à Denver , Colorado en avril 2011, Crick a été sélectionné pour être inclus dans le Panthéon des sceptiques de CSI. Le Panthéon des Sceptiques a été créé par CSI pour se souvenir de l'héritage des membres décédés de CSI et de leurs contributions à la cause du scepticisme scientifique.
  • Un buste sculpté de Francis Crick par John Sherrill Houser , qui incorpore une seule hélice « d'or », a été coulé en bronze dans l'atelier de l'artiste au Nouveau-Mexique, aux États-Unis. Le bronze a été exposé pour la première fois à la Francis Crick Memorial Conference (on Consciousness) au Churchill College de l'Université de Cambridge le 7 juillet 2012 ; il a été acheté par Mill Hill School en mai 2013 et exposé lors du premier dîner Crick le 8 juin 2013 et le sera à nouveau lors de leur dîner du centenaire du Crick en 2016.
  • La médaille Benjamin Franklin pour ses réalisations distinguées dans les sciences de l' American Philosophical Society (2001), avec Watson.
  • Crick a figuré dans la série BBC Radio 4 The New Elizabethans pour marquer le jubilé de diamant de la reine Elizabeth II en 2012. Un panel de sept universitaires, journalistes et historiens nommé Crick parmi un groupe de 60 personnes au Royaume-Uni « dont les actions pendant le règne de Elizabeth II a eu un impact significatif sur la vie dans ces îles et compte tenu de l'âge de son caractère".

Livres

  • Des molécules et des hommes (Prometheus Books, 2004; édition originale 1967) ISBN  1-59102-185-5
  • La vie elle-même: son origine et sa nature (Simon & Schuster, 1981) ISBN  0-671-25562-2
  • What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery (édition de réimpression de Basic Books, 1990) ISBN  0-465-09138-5
  • L'hypothèse étonnante : la recherche scientifique de l'âme (édition de réimpression Scribner, 1995) ISBN  0-684-80158-2
  • Georg Kreisel : quelques souvenirs personnels. Dans : Kreiseliana : À propos et autour de Georg Kreisel (1996), pp. 25-32. ISBN  1-56881-061-X

Voir également

Les références

Sources

Lectures complémentaires

  • John Bankston, Francis Crick et James D. Watson; Francis Crick et James Watson : Pionniers de la recherche sur l'ADN (Mitchell Lane Publishers, Inc., 2002) ISBN  1-58415-122-6 .
  • Bill Bryson ; Une courte histoire de presque tout (Broadway Books, 2003) ISBN  0-7679-0817-1 .
  • Soraya De Chadarevian; Designs For Life: Molecular Biology After World War II , CUP 2002, 444 pp; ISBN  0-521-57078-6 .
  • Roderick Braithwaite. Strikingly Alive: L'histoire de la Mill Hill School Foundation 1807-2007 ; publié Phillimore & Co. ISBN  978-1-86077-330-3
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