13. März 2021

Beinahe Nobelpreisträgerin

Rosalind Franklin machte das vielleicht wichtigste Foto des 20. Jahrhunderts und sicherte durch ihre Arbeit 4 Männern Nobelpreise…

https://www.youtube.com/watch?v=kcHqqk9oj-g

Transkript

Desoxyribonukleinsäure, das ist ein Begriff, den habe ich in der Schule gelernt. Als mir nämlich erklärt wurde, wie das Ding mit der Vererbung funktioniert. Und es wird wohl auch in der Schule gewesen sein, als ich zum ersten Mal ein Bild dieser Doppelwendeltreppe gesehen habe, in der alles enthalten ist, was man über unseren Körper wissen muss. Zum Zeitpunkt dieser Aufnahme ist dieses Wissen gerade mal knapp 70 Jahre alt. Und es fühlt sich an, als wäre es eigentlich schon immer in der Welt gewesen. Wir identifizieren Menschen mithilfe von DNA. Wir beweisen Verwandtschaftsverhältnisse. Wir verfolgen Viren. Wir entwickeln Impfstoffe auf Basis dieses Wissens. Dabei war erst 1943 klar, dass die DNA irgendwas mit Vererbung zu tun haben musste.

Als nämlich der Wissenschaftler Oswald Avery experimentell nachwies, dass er Eigenschaften zwischen Bakterienstämmen mithilfe von DNA übertragen konnte. In vielerlei Hinsicht eröffnete dieses Experiment ein Rennen. Man wusste jetzt, dass die DNA zuständig für Vererbung war. Man wusste auch, dass man das beeinflussen konnte. Man wusste aber nicht, wie es genau funktionierte und warum. Und das ist jetzt der Zeitpunkt, wo ich eine Frau vorstellen möchte. Rosalind Franklin. Rosalind war 1920 in eine britisch-jüdische Bankerfamilie geboren worden. Akademisches Wissen und Ambitionen standen in der Familie Franklin in hohem Kurs. Und so wurde auch Rosalind relativ früh auf eine hervorragende Schule geschickt. Rosalind war von klein auf als überdurchschnittlich begabt aufgefallen. Sie hatte ein außergewöhnliches Gedächtnis und interessierte sich einfach immer ein bisschen mehr und ein bisschen detaillierter als ihre gleichaltrigen Spielkameraden für Dinge in ihrer Umgebung. Für sie ist schon mit 15 klar, dass sie eine wissenschaftliche Karriere einschlagen möchte. Mit 17 besteht sie die Zulassungsprüfung an der Universität Cambridge. Sie schneidet in der Chemie-Prüfung so gut ab, dass ihr die Universität ein Stipendium gibt.

Und Rosalind stürzt sich vollends in ihr Studium. Sie hat außerdem eine Eigenart, die sie von ihren Kommilitonen und auch von späteren Kollegen abhebt. Sie liebt Laborarbeit. Für die meisten Wissenschaftler ist die Arbeit im Labor eher nervig. Dinge dauern lange, brauchen viel Aufwand. Aber für Rosalind ist das der Platz, an dem Wissenschaft und wissenschaftliche Erkenntnis wirklich stattfindet. Ihre Arbeit bringt sie in die Kristallografie und die physikalische Chemie. Sie beschäftigt sich also mit der inneren Struktur und dem Verhalten von Atomen und Molekülen. In ihrer Zeit in Cambridge bricht der zweite Weltkrieg aus. Als jüdische Familie verfolgen die Franklins aufmerksam und mit Schock und Schrecken, wie sich Nazi-Deutschland gegenüber ihren Landsleuten verhält, und fangen an, sich in verschiedenen Flüchtlingsorganisationen und auch persönlich zu engagieren. Rosalind forscht in dieser Zeit an der Struktur von Kohle. Arbeiten, die unter anderem zu effizienteren Gasmasken führen.

Da die Deutschen im Umgang mit Giftgas nicht zimperlich sind, wird ihre Arbeit als lebensrettend angesehen. Es sind auch diese Arbeiten, die die Grundlage ihres Doktortitels in physikalischer Chemie bilden, den sie 1945 verliehen bekommt. Zwei Jahre nach Kriegsende macht sie sich auf den Weg nach Paris. Es ist diese Zeit, in der sie anfängt, sich mit der sogenannten Kristallstrukturanalyse zu beschäftigen. Es gibt verschiedene Methoden, mit denen man auf den inneren Aufbau von Kristallen schließen kann. Eine der erfolgversprechendsten ist die sogenannte Röntgenbeugungsanalyse. Das ist nichts anderes als Fotografie, aber mithilfe von Röntgenstrahlen. Das sind elektromagnetische Strahlen, und ähnlich wie Licht kann man sie verwenden, um ein Filmmedium zu schwärzen. Das heißt, es lassen sich Abbildungen erzeugen. Die Fotos, die da erzeugt werden, basieren auf der Streuung. Röntgenstrahlen prallen sozusagen von Strukturen ab, und diese abgeprallten Strahlen fängt man dann ein.

Die Muster, die so sichtbar wurden, erlaubten dann Rückschlüsse auf die fotografierten Strukturen. Das war eine höchst aufwendige Methode. Belichtungen konnten über 100 Stunden dauern. Und nachdem man das Bild hatte, fing die Arbeit eigentlich erst an. Dann wurde nämlich aus dem Chemiker ein Mathematiker. Diese Bilder wurden mathematisch analysiert. Und die dazu notwendigen Berechnungen konnten durchaus auch mal über ein Jahr dauern. Und Rosalind ging in all diesen Arbeiten auf. Sie fühlte sich in Paris im Kreis ihrer Kollegen an dem Institut, an dem sie arbeitete, pudelwohl und veröffentlichte in der Zeit diverse Artikel, in der sie die Struktur verschiedener Kohlenstoffverbindungen analysierte. Die Nachkriegszeit in Frankreich war hart. Aber aus Briefen aus der Zeit weiß man, dass Rosalind glücklich war. Trotzdem wird sie von ihrer Familie bekniet, doch wieder nach England zurückzukehren.

So nimmt sie dann letztlich 1950 ein Stipendium des King’s College in London an, in dem es um den Aufbau einer Kristallogie-Abteilung geht. Und für Rosalind begann jetzt eine wirklich harte Zeit. Ihr war vom Leiter des Instituts zugesichert worden, dass sie eigenständig forschen würde und eine eigene Abteilung leiten würde. Der damals stellvertretende Leiter, Maurice Wilkins, wusste von diesem Arrangement nichts und hielt zunächst Rosalind Franklin für seine Assistentin. Rosalind war aber starrköpfig und fähig. Als sie ihre Arbeit im King’s College antrat, war Maurice Wilkins zwei Monate auf Reisen, und in der Zeit baute sie ein Labor auf, das trotz der begrenzten Möglichkeiten des Instituts schnell zu den besten seiner Zeit gehörte. Rosalind Franklin und Maurice Wilkins arbeiteten beide im Wesentlichen im selben Aufgabengebiet. Der Auftrag war, die Struktur der DNA zu analysieren. Man hatte vor Kurzem entdeckt, dass die Röntgenstrahlen-Diffraktion in der Lage war, Fotos von DNA-Strängen zu produzieren. Rosalind war eine anerkannte Expertin in der Methode. Maurice Wilkins wiederum war in dem Verfahren ein Anfänger. Hinzu kam, dass Rosalind nicht mal eben zimperlich war. Besonders fragile männliche Egos mussten darunter leiden, dass Rosalind den Männern in ihrer Umgebung ihre Meinung ungeschminkt ins Gesicht sagte.

Hinzu kam noch ein nicht unerheblicher Kulturschock. Rosalind hatte ein außerordentlich reichhaltiges Sozialleben. Sie war belesen in zwei Sprachen, hatte in Paris ausgiebig am kulturellen Leben teilgenommen und war jetzt im King’s College gelandet, wo im Wesentlichen Männer arbeiteten und überwiegend auch keine besonders hohe Meinung von ihren weiblichen Kollegen hatten. Ein jahrelanger Freund Rosalinds schreibt das so: „Wohl belesen in zwei Sprachen war sie ein zivilisiertes, intellektuelles Leben sowie Gespräche über Malerei, Lyrik, Theater und Existenzialismus gewohnt.“ Und jetzt umgaben sie Menschen, die noch nie von Sartre gehört hatten, die hauptsächlich den Evening Standard lasen und denen die Sorte Mädchen gefiel, die sich auf Fachbereichspartys betranken, von Schoß zu Schoß weitergereicht wurden und sich den BH öffnen ließen. Eieiei. Aber Rosalind bleibt am Ball. Sie glaubt sich im Auftrag, die Struktur der DNA entschlüsseln zu sollen, und arbeitet daran. Die Entschlüsselung der DNA lag auch irgendwie in der Luft. Es gab eine ganze Reihe Arbeitsgruppen, die sich genau mit dieser Aufgabe auseinandersetzten.

Es gab verschiedene Versuche, das Problem anzugehen. Eine sehr beliebte Methode schien zu der Zeit das Bauen von Modellen gewesen zu sein. Statt also Experimente im Labor durchzuführen, baute man Modelle von Molekülketten auf und forschte an denen. Und beide Vorgehensweisen hatten ihre Vorteile. Während Franklin im Wesentlichen Experimente durchführte, konnte man mithilfe von solchen Modellen versuchen, Theorien zu entwickeln und zu überprüfen. Zwei damals noch junge und unbekannte Wissenschaftler, die mit diesem Modellansatz arbeiteten, waren James Watson und Francis Crick. Letzterer hatte zu dem Zeitpunkt noch nicht mal seinen Doktortitel im Kasten. Und beide sahen in der Jagd nach der DNA-Struktur eine Möglichkeit, zu Ruhm zu gelangen. Sie mussten sich allerdings beeilen, das war ihnen klar. Beide standen im engen Austausch mit Maurice Wilkins vom King’s College. Also dem Mann, der mit Rosalind Franklin seinen kleinen persönlichen Machtkampf hatte.

Rosalinds Arbeit bestand im Wesentlichen darin, Aufnahmen per Röntgendiffraktion zu machen und dann die entstandenen Aufnahmen zu analysieren. Im Mai 1952 macht sie wieder eine solche Aufnahme. 100 Stunden lang wird belichtet. Das Ergebnis ist ungewöhnlich scharf und muss auch für Rosalind sofort als etwas Besonderes hervorgestochen haben. Auf dem Bild ist ein X zu sehen, bestehend aus einzelnen Segmenten. Und kundige Augen erkennen an dieser Aufnahme sofort, dass das Molekül, das fotografiert worden war, eine Doppelhelixstruktur haben muss. Rosalind benennt das Bild Foto 51 und legt es in eine Mappe zur späteren Bearbeitung. Sie ist dabei, ein ausführliches Paper über ihre Erkenntnisse zu schreiben, und dieses Bild wird der finale Baustein sein. Und hier fängt der Teil der Geschichte an, der sich fischig anfühlt. Rosalind Franklin hält diverse Vorträge. Und über einen solchen Vortrag erfährt Maurice Wilkins von den Aufnahmen, die sie in letzter Zeit produziert hat und die Erkenntnisse, die man darin sehen kann. Er weiß auch von der Arbeitsgruppe in Cambridge.

Er kopiert die Aufnahme und leitet sie an die Arbeitsgruppe weiter. Und für Watson und Crick fällt jetzt alles an den richtigen Platz. Plötzlich wissen sie, wie sie ihr Modell aufzubauen haben. Sie erkennen die Fehler in ihren bisherigen Versuchen und erkennen, dass es nicht nur eine Helix, sondern eine Doppelhelix ist. Weil aber so viele Forscher gleichzeitig an diesem Problem arbeiten, drängt die Zeit. Und es werden mit Hochdruck mehrere Paper geschrieben und Kontakt mit dem anerkannten Wissenschaftsmagazin Nature aufgenommen. Auch Rosalind Franklin wird eingeladen, sich das neu entwickelte Modell anzusehen. Sie weiß nichts davon, dass dieses Modell auf Basis ihrer Arbeit entstanden ist, erkennt aber sofort, dass die Wissenschaftler ganz offensichtlich diesmal die richtige Struktur gefunden haben. Das Paper, an dem sie gearbeitet hatte, kam zu demselben Ergebnis. Und so einigt man sich darauf, sämtliche Forschungsarbeiten gleichzeitig in der derselben Nature-Ausgabe zu veröffentlichen. Crick und Watson erwähnen Rosalind in ihren Texten, aber eher beiläufig als eine inhaltliche Inspiration. Und die Reihenfolge der Paper wird so gewählt, das Rosalinds Paper am Schluss des Magazins landet und deswegen so aussieht, als wäre es einfach nur eine experimentelle Bestätigung der Arbeiten der anderen Arbeitsgruppe gewesen. Kurzum, der Eindruck entsteht, es war die Arbeitsgruppe von Crick and Watson, die die Doppelhelixstruktur entdeckt hatte. Und weil die nicht darauf hinwiesen, welche zusätzlichen Informationen Ihnen vorgelegen hatten, wurde die Arbeit von Rosalind Franklin nicht als so bahnbrechend erkannt, wie sie tatsächlich gewesen war. Rosalind hatte zu der Zeit bereits Schritte eingeleitet, sich vom King’s College zu lösen. Unter der Bedingung, dass sie nicht weiter an der DNA-Analyse arbeiten würde, erlaubte man ihr, zum Berwick College zu wechseln. Ihr war es gerade recht. Sie hatte mit den Kollegen im King’s College mehr oder weniger abgeschlossen, obwohl sie mit einigen, unter anderem auch Mitgliedern dieser Arbeitsgruppen, in positivem Kontakt blieb, und wandte sich jetzt er Erforschung von Viren zu.

Es mangelte ihr auch nicht an Anerkennung. Als bekannte Kristallogin, Virenforscherin, DNA-Forscherin wurde sie international zu Vorträgen eingeladen und hatte diverse Stipendien in Aussicht, die sie unter Umständen annehmen konnte. 1956 wurde bei ihr Eierstockkrebs diagnostiziert. Unter Umständen ein Ergebnis ihrer jahrelangen Arbeit mit Röntgenstrahlung. Und sie stirbt 1958. 1962 bekommen James Watson, Francis Crick und Maurice Wilkins den Nobelpreis für die Entdeckung der Doppelhelixstruktur der DNA verliehen. Rosalinds Beitrag wird zu dem Zeitpunkt nicht gewürdigt. Die Öffentlichkeit erfährt von dem Zusammenhang erst so richtig, als James Watson sechs Jahre später sein Buch „Die Doppelhelix“ veröffentlicht. Er erwähnt in diesem Buch Rosalind Fanklins Beitrag, lässt aber an Rosalind charakterlich kein gutes Haar. Der beschriebene Vorgang selbst löst natürlich schon Kritik aus. Außerdem wirft man Watson Sexismus vor.

Es gibt auch Diskussionen, ob man Rosalind Franklin nicht nachträglich noch würdigen könnte, aber der Nobelpreis wird nicht posthum verliehen. James Watson ist inzwischen eine einigermaßen traurige Gestalt. 1997 gibt er ein Interview, in dem er nicht nur nahelegt, dass man per Gentest Homosexualität diagnostizieren kann, sondern gleich auch fordert, dass Frauen im Falle einer solchen Diagnose ihr Baby abtreiben dürfen sollten. Außerdem, so gibt er im selben Interview zum Besten, wären Schwarze mit einer höheren Libido und geringerer Intelligenz als Weiße ausgestattet. Kritik hagelt auf ihn nieder, und er wird von seinen Ämtern suspendiert. Als er beide Aussagen 2017 und 2019 noch mal wiederholt. 2014 macht er dann wieder Schlagzeilen als der einzige lebende Nobelpreisträger, der sich dazu entschließt, seine Medaille beim Auktionshaus Christie’s zu versteigern.

Damit will er nicht nur seine Geldprobleme ausräumen, sondern auch darauf hinweisen, dass er durch diese Interviews und die Kritik zu einer wissenschaftlichen Unperson geworden sei und sich ja schließlich irgendwie auch um sein Auskommen kümmern müsse. 2019 veröffentlicht PPS eine Dokumentation über James Watson. Und er äußert sich noch mal dazu, dass er Schwarze für weniger intelligent halte und im Wesentlichen deswegen der afrikanische Kontinent ihm Sorge bereite. Das sorgt dann dafür, dass diverse akademische Institutionen ihm seine Ehrentitel aberkennen. Eieiei. Einmal mehr ein Beweis dafür, dass auch Nobelpreisträger strunzeblöd sein können schätze ich. Intelligenz ist halt nicht gleichmäßig verteilt. Aber noch mal kurz zurück zu Rosalind Franklin. Es ist kein Zweifel. Wäre sie nicht frühzeitig dem Krebs erlegen, hätten wir Rosalind als Nobelpreisträgerin begrüßen dürfen. So zumindest die Überzeugung des Forschers Aaron Klug, der zuletzt mit ihr zusammengearbeitet hatte. Und 1982 in seiner eigenen Nobelpreisrede ausführlich Rosalind gedachte.

Auch wenn immer wieder mal gesagt wird, Rosalind Franklin wurde ihr Nobelpreis gestohlen, ist es dann wahrscheinlich doch ein wenig komplizierter. Sie wusste zwar nicht, in welchem Umfang ihre Arbeit die notwendige Inspiration geliefert hatte, um die Doppelhelixstruktur und den Aufbau der DNA final zu entschlüsseln. Aber der Beitrag der Männer, die letztlich den Preis entgegennehmen durften, wird auch aus heutiger Sicht immer noch als groß genug akzeptiert, um diesen Preis auch verdient zu haben. Einige sagen, Foto 51 wäre das vielleicht wichtigste Bild des 20. Jahrhunderts. Tatsache ist, das Bild selbst sieht nicht besonders aufregend aus. Aufgenommen auf eine kleine Glasplatte ist es nur wenige Zentimeter im Durchmesser. Und auch wenn es für das geübte Auge von ungewohnter Präzision ist, sieht es für den ungeübten Blick erst mal unscharf und verwischt aus. Es zeigt ein X und die Anzahl Segmente, und es erlaubte gleich mehrere wichtige Rückschlüsse. Und ja, wenn wir darüber nachdenken, dass zurzeit während der Corona-Pandemie Impfstoffe auf Basis von Gentechnik entwickelt wurden, dann könnte man vielleicht wirklich sagen, dass dieses Bild die vielleicht folgenschwerste und wichtigste Aufnahme des 20. Jahrhunderts gewesen war.

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