Credit: Science Source/SPL
In het midden van de grafsteen van Rosalind Franklin op de Joodse begraafplaats van Willesden in Londen staat het woord “wetenschapper”. Dit wordt gevolgd door de inscriptie: “Haar onderzoek en ontdekkingen op het gebied van virussen blijven van blijvend nut voor de mensheid.”
Als een van de vooraanstaande wetenschappers van de twintigste eeuw heeft de mensheid veel gehad aan het werk van Franklin. De honderdste verjaardag van haar geboorte deze maand geeft aanleiding tot veel reflectie op haar carrière en onderzoeksbijdragen, niet in de laatste plaats Franklins katalyserende rol bij het ontrafelen van de structuur van DNA.
Zij is het meest bekend om een röntgendiffractie-afbeelding die zij en haar afstudeerstudent Raymond Gosling in 19531 publiceerden en die de sleutel vormde tot de bepaling van de dubbele helix van DNA.
Maar Franklins opmerkelijke werk aan DNA vormt slechts een fractie van haar staat van dienst en nalatenschap. Ze was een onvermoeibare onderzoeker van de geheimen van de natuur, en werkte in de biologie, scheikunde en natuurkunde, met een focus op onderzoek dat van belang was voor de samenleving. Ze boekte belangrijke vooruitgang in de wetenschap van steenkool en koolstof, en ze werd een expert in de studie van virussen die planten- en mensenziekten veroorzaken. In wezen is het aan Franklin, haar medewerkers en opvolgers te danken dat de onderzoekers van vandaag in staat zijn instrumenten als DNA-sequencing en röntgenkristallografie te gebruiken om virussen als SARS-CoV-2 te onderzoeken.
Franklins onderzoekscarrière begon in de natuurwetenschappen. In enkele van haar vroegste werkzaamheden, in de jaren veertig van de vorige eeuw, waaronder haar promotieonderzoek, hielp Franklin bij het bepalen van de dichtheid, structuur en samenstelling van steenkool, een fossiele brandstof die op grote schaal werd gebruikt om huizen te verwarmen en de industrie van energie te voorzien. Franklin wilde de porositeit van steenkool begrijpen, vooral om te weten te komen hoe ze efficiënter kon branden. Maar, zoals Patricia Fara, wetenschapshistorica aan de universiteit van Cambridge, VK, opmerkt, was de poreusheid van steenkool ook een sleutelfactor in de doeltreffendheid van gasmaskers uit de Tweede Wereldoorlog, die actieve koolfilters bevatten. Op die manier hielp Franklin indirect bij het ontwerpen van de persoonlijke beschermingsmiddelen van haar tijd.
Franklins kolenonderzoek vestigde haar reputatie. Haar eerste Nature-paper, in januari 1950, onderzocht hoe bepaalde elektronen in koolstof van invloed zijn op de verstrooiing van röntgenstraling2. Het jaar daarop zette ze haar belangrijkste bijdrage aan de steenkoolwetenschap uiteen: de ontdekking dat de koolstof die bij de verbranding van steenkool wordt gevormd, in een van de twee categorieën valt, namelijk de grafietvormende en de niet-grafietvormende, en dat elke categorie een aparte moleculaire structuur heeft3. Dit werk bracht het belangrijkste verschil aan het licht tussen cokes en houtskool – twee producten van de verbranding van steenkool. Cokes kan bij hoge temperaturen worden omgezet in kristallijn grafiet, terwijl houtskool dat niet kan. Het werk hielp ook verklaren waarom cokes zo efficiënt brandt – heet en met weinig rook. Dit maakt het nuttig in industriële processen die grote hoeveelheden warmte moeten produceren, zoals smelten in staalgieterijen.
Van steenkool ging Franklin verder met de studie van virussen, die haar de rest van haar leven zouden blijven fascineren. In de jaren vijftig bracht ze vijf productieve jaren door op het Birkbeck College in Londen, waar ze haar röntgenkennis gebruikte om de structuur te bepalen van het RNA in het tabaksmozaïekvirus (TMV), dat planten aanvalt en tabaksgewassen vernietigt. Het virus werd ontdekt in de jaren 1890, toen onderzoekers probeerden de ziekteverwekker te isoleren die de planten schade toebracht, en ontdekten dat het te klein was om een bacterie te zijn.
Franklin maakte gedetailleerde röntgendiffractiebeelden, wat haar kenmerk zou worden. Op een gegeven moment corrigeerde ze James Watson’s interpretatie van de spiraalvormige structuur van TMV. Dankzij haar kennis van de structuur van het virus konden andere wetenschappers in de begindagen van de moleculaire biologie vooruitgang boeken en TMV als model gebruiken om de genetische code te ontrafelen.
Nadat de structuur van TMV was opgelost, begon Franklin andere plantenvirussen te bestuderen die belangrijke landbouwgewassen aantasten, waaronder aardappelen, rapen, tomaten en erwten. In 1957 maakte ze opnieuw een draai om het virus te bestuderen dat polio veroorzaakt en dat structureel lijkt op het raapgeelmozaïekvirus. In die tijd was polio een gevreesde overdraagbare ziekte. Sindsdien is de ziekte grotendeels uitgeroeid, hoewel er in Pakistan en Afghanistan nog gevallen zijn.
Global connector
Maar de tijd stond niet aan Franklins kant. In 1956 werd eierstokkanker bij haar geconstateerd, en twee jaar later overleed ze op slechts 37-jarige leeftijd. Haar medewerkers Aaron Klug en John Finch publiceerden het jaar daarop de structuur van het poliovirus en droegen het artikel op aan haar nagedachtenis4. Klug zou in 1982 de Nobelprijs voor de scheikunde krijgen voor zijn werk om de structuur van virussen te ontrafelen.
Franklin was een verstokte reiziger in het wereldwijde conferentiecircuit en een samenwerker met internationale partners. Ze won een zeldzame beurs (met Klug) van de US National Institutes of Health. Ze was een wereldwijde verbinder in de bloeiende begindagen van het onderzoek naar virusstructuren: een expert op het gebied van pathogene virussen die een internationale reputatie had opgebouwd en er veel waarde aan hechtte om haar onderzoek in praktijk te brengen.
Het is een travestie dat Franklin vooral wordt herinnerd omdat ze niet alle eer heeft gekregen voor haar bijdragen aan de ontdekking van de structuur van het DNA. Dat deel van Franklins levensverhaal mag nooit worden vergeten, maar ze was zoveel meer dan de “onrechtvaardige heldin “5 en het is tijd om haar te erkennen voor de volle breedte en diepte van haar onderzoekscarrière.