Das Franklinsteinsche Monster

Ich wurde heute durch das GoogleDoodle darauf aufmerksam, dass eine Pionierin der Molekularbiologie 93 Jahre alt geworden wäre, wäre sie nicht viel zu früh gestorben. Die meisten werden sie nicht kennen – oder erst seit heute, denn es sind unzählige Artikel dazu geschrieben worden – aber mir war der Name und auch auch die Geschichte bekannt.
Die wichtigsten Entdeckungen zur DNA sind noch keine 100 Jahre alt. Erst 1944 fand man in dem berühmten Avery-MacLeod-McCarty Experiment heraus, dass die DNA Träger unserer Erbinformationen ist. Bald machten sich Forscher daran, die Struktur dieses Moleküls zu erforschen. Unter ihnen eine junge Molekularbiologin, Rosalind Franklin. Sie versuchte mit Röngtenkristallographie die Struktur aufzuklären. Dazu nahm sie einzelne DNA-Fäden, was weniger schwierig ist als es klingt. DNA lässt sich im Vergleich zu anderen Zellbestandteilen sehr leicht isolieren und wenn man möchte kann man das auch mal in der Küche machen wie hier bei Quarks&Co gezeigt. Nach dem gleichen Prinzip mache ich das auch im Labor.
Wie der Name schon sagt benötigt man zur Kristallographie Kristalle. Kristalle sind einfach sehr geordnete Moleküle, so wie Salz oder Zucker. Diese Kristalle bestrahlt man mit Röntgenstrahlen und fängt dann die Strahlen auf. Wie bei einem Schattenspiel erreichen nicht alle Röntgenstrahlen den Film oder werden abgelenkt. Die Beugung (Diffraction) dieser Strahlen kann man messen und anhand dieser Daten berechnen wie groß die Elektronendichte an einer Position ist, also ob sich dort ein Atom befindet.
Anhand dieser Bilder konnte man also Aussagen zur Struktur machen. Doch die DNA ließ sich nicht so einfach ablichten. Sehr wichtig – und der große Durchbruch von Franklin – war der Wassergehalt der DNA. Man kann sich das ein bisschen so vorstellen wie Salz das Wasser zieht und verklumpt. Ist die DNA sehr trocken – es sind also keine Wassermoleküle da, die die Struktur der DNA verändern konnten – nimmt sie die A-Form an. Bei höherer Feuchtigkeit nimmt sie ihre natürliche B-Form an. Waren diese beiden Formen vermischt wurden die Bilder unscharf. Ein Problem das beispielsweise der Forscher William Astbury hatte.
Franklin optimierte, unter anderem durch die Vorarbeit ihres Kollegen Wilkins, diese Methode. Am Ende konnten sie einzelne DNA-Fäden aufspannen und mit den Röntgenstrahlen „fotographieren“. Dies führte zu dem berühmten Bild 51, ein Bild was ohne ihr Wissen den Herren Watson und Crick in die Hände fiel, die daraufhin die Struktur der DNA postulierten. Jetzt weiß man nicht genau, inwiefern Franklin schon wusste wie genau die DNA aussah bevor Watson und Crick das Bild in die Hände fiel. Sie wollte weitere Analysen durchführen und fand, dass Watson und Crick noch gar keine Beweise für ihre These hatten. Ja, die beiden erwähnen erst kurz vor Schluss die von Wilkins und Franklin produzierten und bis dahin unpublizierten Daten. Als Watson und Crick ihre These veröffentlichten schrieb sie ebenfalls ein Paper was in der selben Ausgabe erschien. Hier machte sie sehr genaue Berechnungen über die Struktur der DNA: Sie nahm die Form einer Doppelhelix an, also zwei sich umeinander windende Stränge, die außen aus einem Rückgrat aus Phosphor und Zucker bestand und innen aus Basen. Sie berechnete außerdem, dass eine Drehung der Helix 34 Angstrom bzw. 10 Basenpaare lang ist. Mit dem dritten von insgesamt drei Artikeln über die Struktur der DNA (neben dem ersten von Watson und Crick gab es noch einen zweiten von Wilkins) unterstützte sie lediglich die These von Watson und Crick und wird wohl weiterhin nur am Rande erwähnt werden.
Vielleicht hätte Franklin noch mehr erreicht, wäre sie nicht bereits mit 37 Jahren an Eierstockkrebs gestorben. So entging ihr der Nobelpreis und uns eine exzellente Forscherin. Ich frage mich was sie dazu sagen würde, dass jetzt in der Molekularbiologie mehr Frauen arbeiten als Männer. Ja, es fehlt uns noch an weiblichen Führungskräften, aber vor 60 Jahren wurde Rosalind Franklin von ihrem Kollegen noch für eine Assistentin gehalten. Wer weiß was in 60 Jahren sein wird?

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