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In der Mitte des Grabsteins von Rosalind Franklin auf dem jüdischen Friedhof Willesden in London steht das Wort „Wissenschaftlerin“. Danach folgt die Inschrift: „Ihre Forschungen und Entdeckungen über Viren sind von bleibendem Nutzen für die Menschheit.“
Als eine der herausragenden Wissenschaftlerinnen des zwanzigsten Jahrhunderts hat Franklins Arbeit der gesamten Menschheit genutzt. Der hundertste Jahrestag ihrer Geburt in diesem Monat gibt Anlass, über ihren Werdegang und ihre Forschungsbeiträge nachzudenken, nicht zuletzt über Franklins katalytische Rolle bei der Entschlüsselung der DNA-Struktur.
Am bekanntesten ist sie für ein Röntgenbeugungsbild, das sie und ihr Doktorand Raymond Gosling 19531 veröffentlichten und das für die Bestimmung der DNA-Doppelhelix entscheidend war.
Aber Franklins bemerkenswerte Arbeit an der DNA macht nur einen Bruchteil ihrer Leistungen und ihres Erbes aus. Sie war eine unermüdliche Erforscherin der Geheimnisse der Natur und arbeitete in den Bereichen Biologie, Chemie und Physik, wobei sie sich auf Forschung konzentrierte, die für die Gesellschaft von Bedeutung war. Sie erzielte wichtige Fortschritte in der Wissenschaft von Kohle und Kohlenstoff und wurde zur Expertin für die Erforschung von Viren, die Pflanzen- und Menschenkrankheiten verursachen. Im Wesentlichen ist es Franklin, ihren Mitarbeitern und Nachfolgern zu verdanken, dass Forscher heute in der Lage sind, Instrumente wie die DNA-Sequenzierung und die Röntgenkristallografie zur Untersuchung von Viren wie SARS-CoV-2 einzusetzen.
Franklins Forschungskarriere begann in den Naturwissenschaften. In den 1940er Jahren, als sie promovierte, trug sie dazu bei, die Dichte, Struktur und Zusammensetzung von Kohle zu bestimmen, einem fossilen Brennstoff, der in großem Umfang zum Heizen von Häusern und zur Energieversorgung der Industrie verwendet wurde. Franklin wollte die Porosität von Kohle verstehen, vor allem um zu lernen, wie man sie effizienter verbrennen kann. Doch wie Patricia Fara, Wissenschaftshistorikerin an der Universität Cambridge, Großbritannien, hervorhebt, war die Porosität der Kohle auch ein Schlüsselfaktor für die Wirksamkeit der Gasmasken des Zweiten Weltkriegs, die Aktivkohlefilter enthielten. Auf diese Weise trug Franklin indirekt zur Entwicklung der persönlichen Schutzausrüstung ihrer Zeit bei.
Franklins Kohleforschung begründete ihren Ruf. In ihrem ersten Nature-Artikel vom Januar 1950 untersuchte sie, wie bestimmte Elektronen in Kohlenstoff die Streuung von Röntgenstrahlen beeinflussen2. Im darauffolgenden Jahr legte sie ihren wichtigsten Beitrag zur Kohleforschung vor: die Entdeckung, dass der bei der Verbrennung von Kohle entstehende Kohlenstoff in zwei Kategorien eingeteilt werden kann, nämlich in graphitbildende und nicht graphitbildende, und dass beide eine unterschiedliche Molekularstruktur aufweisen3. Durch diese Arbeit wurde der Hauptunterschied zwischen Koks und Holzkohle – zwei Produkten der Kohleverbrennung – deutlich. Koks kann bei hohen Temperaturen in kristallinen Graphit umgewandelt werden, während dies bei Holzkohle nicht möglich ist. Die Arbeit trug auch dazu bei, zu erklären, warum Koks so effizient verbrennt – heiß und raucharm. Das macht ihn für industrielle Prozesse nützlich, bei denen große Wärmemengen erzeugt werden müssen, wie z. B. beim Schmelzen in Stahlgießereien.
Nach der Kohle widmete sich Franklin der Erforschung von Viren, die sie für den Rest ihres Lebens faszinieren sollte. In den 1950er Jahren verbrachte sie fünf produktive Jahre am Birkbeck College in London und nutzte ihre Röntgenkenntnisse, um die Struktur der RNA im Tabakmosaikvirus (TMV) zu bestimmen, das Pflanzen befällt und Tabakkulturen zerstört. Das Virus wurde in den 1890er Jahren entdeckt, als Forscher versuchten, den Erreger zu isolieren, der die Pflanzen schädigte, und feststellten, dass er zu klein war, um ein Bakterium zu sein.
Franklin erstellte detaillierte Röntgenbeugungsbilder, die zu ihrem Markenzeichen wurden. An einer Stelle korrigierte sie James Watsons Interpretation der spiralförmigen Struktur von TMV. Die Kenntnis der Struktur des Virus ermöglichte es anderen Wissenschaftlern, in den Anfängen der Molekularbiologie voranzukommen und TMV als Modell für die Entschlüsselung des genetischen Codes zu nutzen.
Nachdem die Struktur von TMV geklärt war, machte sich Franklin daran, andere Pflanzenviren zu untersuchen, die wichtige landwirtschaftliche Nutzpflanzen befallen, darunter Kartoffeln, Rüben, Tomaten und Erbsen. Im Jahr 1957 wandte sie sich erneut der Erforschung des Polio-Virus zu, das strukturell dem Rübengelbmosaikvirus ähnelt. Damals war die Kinderlähmung eine gefürchtete Infektionskrankheit. Inzwischen ist sie weitgehend ausgerottet, auch wenn es in Pakistan und Afghanistan immer noch Fälle gibt.
Global connector
Aber die Zeit war nicht auf Franklins Seite. Im Jahr 1956 wurde bei ihr Eierstockkrebs diagnostiziert, und sie starb zwei Jahre später im Alter von nur 37 Jahren. Ihre Mitarbeiter Aaron Klug und John Finch veröffentlichten im folgenden Jahr die Struktur des Poliovirus und widmeten die Arbeit ihrem Andenken4. Klug erhielt 1982 den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeit zur Aufklärung der Struktur von Viren.
Franklin war eine unermüdliche Reisende auf den weltweiten Konferenzen und arbeitete mit internationalen Partnern zusammen. Sie erhielt ein seltenes Stipendium (zusammen mit Klug) von den US National Institutes of Health. Sie war ein globales Bindeglied in den boomenden Anfängen der Erforschung von Virusstrukturen: eine Expertin für pathogene Viren, die sich einen internationalen Ruf erworben hatte und der es ein großes Anliegen war, ihre Forschung in die Praxis umzusetzen.
Es ist eine Travestie, dass Franklin vor allem deshalb in Erinnerung bleibt, weil ihr Beitrag zur Entdeckung der DNA-Struktur nicht in vollem Umfang gewürdigt wird. Dieser Teil von Franklins Lebensgeschichte darf nie in Vergessenheit geraten, aber sie war so viel mehr als die „Heldin im Unrecht „5 , und es ist an der Zeit, sie für die ganze Breite und Tiefe ihrer Forschungskarriere zu würdigen.