Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Badaczki znane i nieznane. Florence Bell – pionierka biologii molekularnej i zapomniana boh

Florence Bell pozostaje jedną z mniej znanych, a jednak niezwykle zasłużonych postaci w historii biologii molekularnej. Jej pionierskie badania nad strukturą DNA, prowadzone w latach 30. XX w., wyprzedzały swoją epokę i torowały drogę dla późniejszych odkryć, które zmieniły oblicze nauki. Przez dekady zapomniana, dziś odzyskuje należne miejsce wśród twórców fundamentów współczesnej genetyki. Bell była jedną z pierwszych osób, które wskazały na regularność struktury kwasu deoksyrybonukleinowego, co stanowiło podwaliny dla późniejszego zrozumienia mechanizmów dziedziczenia.

 

Florence Ogilvy Bell urodziła się 1 maja 1913 r. w Wielkiej Brytanii, w hrabstwie Middlesex. Jej ojcem był Archibald Ogilvy Bell, inżynier i konsultant przemysłowy, a matką Florence Louisa Bell z domu Armitage. Pochodziła z rodziny o silnych tradycjach intelektualnych i edukacyjnych – ojciec był absolwentem Uniwersytetu Cambridge, co mogło mieć wpływ na decyzje edukacyjne młodej Florence. Rodzina pielęgnowała wartości racjonalizmu, ciekawości świata i równości płci, co wyróżniało ich na tle ówczesnego społeczeństwa. Florence już w dzieciństwie zdradzała niezwykłe zdolności analityczne. Według wspomnień przyjaciół rodziny uwielbiała rozkładać mechanizmy zegarków i zadawać pytania o naturę światła oraz grawitacji. Rodzice wspierali jej edukacyjne ambicje – w domu znajdowała się dobrze wyposażona biblioteka, z której korzystała, czytając zarówno klasykę literatury, jak i książki naukowe. Uczęszczała do lokalnych szkół żeńskich w Londynie, gdzie szybko zyskała opinię jednej z najzdolniejszych uczennic. W wieku 16 lat podjęła samodzielne studia nad podstawami chemii i fizyki.

Jej edukacja formalna rozpoczęła się w North London Collegiate School for Girls, jednej z najbardziej postępowych szkół żeńskich w Wielkiej Brytanii. Szkoła ta była znana z wysokiego poziomu nauczania przedmiotów ścisłych, co w tamtym czasie było niezwykle rzadkie w edukacji dziewcząt. Florence była tam wspierana przez nauczycielki, które zachęcały ją do dalszego kształcenia się w naukach przyrodniczych. W czasach, gdy kobiety rzadko miały dostęp do wyższej edukacji, Bell zdecydowała się kontynuować naukę na Uniwersytecie Cambridge, gdzie podjęła studia w Girton College – jednej z pierwszych uczelni przyjmujących kobiety. Studiowała tam fizykę, co w latach 30. XX w. było rzadkością wśród kobiet. Była jedną z zaledwie kilku studentek w swojej grupie.

Po ukończeniu Cambridge Bell została przyjęta do zespołu Williama Astbury’ego na Uniwersytecie w Leeds. Astbury był pionierem zastosowań dyfrakcji rentgenowskiej w badaniach biologicznych cząsteczek. Zespół ten prowadził badania nad strukturą białek, w szczególności keratyny i innych białek włóknistych (białka proste o strukturze włókienkowej, stanowiące podstawowy materiał budulcowy organizmów zwierzęcych, odznaczają się dużą zawartością proliny i hydroksyproliny), co stało się wstępem do analizy struktur kwasów nukleinowych. W 1937 r. Bell rozpoczęła eksperymenty z DNA pochodzącego z różnych źródeł, w tym drożdży, trzustki, wirusa mozaiki tytoniowej i grasicy cielęcej. Wspólnie z Astburym opublikowała w 1938 r. badanie rentgenowskie DNA, opisując nukleotydy jako „stos monet” („Pile of Pennies”). Astbury zaprezentował ich pracę w Cold Spring Harbor Laboratory w USA.

W tamtym okresie DNA uważane było raczej za materiał strukturalny komórki niż nośnik informacji genetycznej. Bell, korzystając z protokołów przygotowania próbek, suszyła preparaty DNA i umieszczała je w wiązce promieniowania X generowanej przez aparat rentgenowski. Otrzymywane obrazy dyfrakcyjne rejestrowano na emulsji fotograficznej. Ich interpretacja opierała się na analizie regularnych pierścieni i prążków świadczących o uporządkowanej strukturze molekuły. To Bell zauważyła powtarzalność 3,4 Ångströma pomiędzy elementami struktury, co oznaczało istnienie rytmicznych, równoległych warstw. Jak pisała we wspólnej pracy z Astburym: „Istnieje odstęp 3,4 Å, który może sugerować regularne układanie się reszt [nukleotydowych – przyp. red]”. To stwierdzenie okazało się niezwykle prorocze. Współczesna struktura DNA, opisana przez Watsona i Cricka, wykazuje tę samą odległość pomiędzy zasadami azotowymi wzdłuż osi helisy. Bell i Astbury jednak nie potrafili jeszcze powiązać tej informacji z ideą helikalności czy roli DNA jako nośnika informacji genetycznej. Niemniej ich praca stworzyła bazę do dalszych odkryć.

Bell zajmowała się także analizą wpływu wilgotności na strukturę DNA, obserwując zmiany w obrazach dyfrakcyjnych w różnych warunkach środowiskowych. Zauważyła, że DNA w różnych stopniach nawodnienia może przyjmować odmienne formy strukturalne – później znane jako formy A, B i C DNA. Jej prace eksperymentalne wskazywały również na możliwość istnienia formy spiralnej, choć bez wystarczających danych, by ją jednoznacznie określić. Eksperymenty Bell wymagały niezwykłej precyzji laboratoryjnej i wyczucia techniki. Pracowała z próbkami bardzo wrażliwymi na warunki zewnętrzne, a sprzęt dostępny w tamtym czasie ograniczał rozdzielczość obrazów dyfrakcyjnych. Mimo to udało jej się osiągnąć poziom jakości, który jeszcze dwie dekady później był cytowany jako punkt odniesienia. W artykule z 1947 r. Maurice Wilkins wspomniał: „Wczesne zdjęcia rentgenowskie Astbury’ego, wykonane wspólnie z panną Bell, jako pierwsze sugerowały istnienie uporządkowanej struktury w kwasach nukleinowych”.

Badania Bell były również cennym wkładem metodologicznym. Standaryzowała proces przygotowania próbek DNA do badań rentgenowskich i opracowała sposoby optymalizacji parametrów rejestracji obrazu. Jej notatki z laboratorium zawierają precyzyjne instrukcje dla kolejnych badaczy, co zostało podkreślone przez historyków nauki jako przykład wyjątkowego profesjonalizmu i rzetelności badawczej. Prace Bell i Astbury’ego miały wpływ na kolejnych badaczy, w tym Rosalind Franklin, która dzięki bardziej zaawansowanym technikom uzyskała wyraźniejsze obrazy dyfrakcyjne DNA. To z kolei doprowadziło do przełomowego odkrycia struktury podwójnej helisy przez Watsona i Cricka w 1953 r. James Watson wspominał w „The Double Helix”, że choć nie znał bezpośrednio prac Bell, to wyniki Astbury’ego były dla niego punktem odniesienia. W rzeczywistości, jak dziś wskazują historycy, wiele z fundamentów tych prac było obserwacjami Bell.

Wybuch II wojny światowej przerwał karierę naukową Florence. W 1941 r. Bell została powołana do Women's Auxiliary Air Force. W latach wojennych zaangażowała się w działania na rzecz państwa i bezpieczeństwa narodowego. Po wojnie nie powróciła do pracy naukowej. Uniwersytet w Leeds i Astbury starali się przywrócić ją do laboratorium, utrzymując jej stanowisko i pisząc do Ministerstwa Wojny, jednak Bell zakochała się w amerykańskim żołnierzu, kapitanie Jamesie Herbercie Sawyerze, i poinformowała uniwersytet, że zamierza wyjść za mąż i przeprowadzić się do Stanów Zjednoczonych. Pobrali się 21 grudnia 1942 r. w kościele St. Mary's w Ambleside. Po przeprowadzce do USA Bell pracowała dla British Air Commission w Waszyngtonie, a później jako chemik przemysłowy w Magnolia Petroleum Company w Beaumont w Teksasie. Wyszła za mąż i poświęciła się rodzinie, wychowując dzieci i angażując się w lokalną działalność społeczną. Zarówno brak powrotu do nauki, jak i ówczesna marginalizacja kobiet w środowisku akademickim sprawiły, że jej nazwisko niemal zniknęło z historii nauki. Dopiero współczesne badania nad historią biologii molekularnej przywracają Florence Bell należne miejsce w nauce. W artykule opublikowanym w „Nature” w 2013 r. z okazji stulecia jej urodzin dr Matthew Cobb napisał: „Bell była pionierką, której wkład w zrozumienie DNA był nieoceniony, mimo że przez lata pozostawał niezauważony”.

Florence Bell zmarła w 2000 r. Choć przez większość życia pozostawała na marginesie środowiska akademickiego, dziś uznawana jest za jedną z kluczowych postaci w historii biologii strukturalnej. Jej praca była nie tylko prekursorską w sensie naukowym, ale także społecznym – jako kobieta torowała drogę kolejnym pokoleniom badaczek. Jej życiorys to przypomnienie, że rozwój nauki to nie tylko historia wielkich nazwisk, ale także cichej, rzetelnej pracy tych, których zasługi przez dekady pozostawały w cieniu. W 2022 r. na kampusie Uniwersytetu w Leeds, w nowo otwartym budynku Sir Williama Henry'ego Bragga, nazwano salę seminaryjną na cześć Florence Bell, oddając hołd jej wkładowi w rozwój biologii molekularnej.

Źródła

1. https://www.nature.com/articles/141747b0

2. https://www.nobelprize.org/uploads/2018/06/wilkins-lecture.pdf

3. https://www.whatisbiotechnology.org/index.php/people/summary/Bell

4. https://www.researchgate.net/publication/51045316_William_Astbury_and_the_biological_significance_of_nucleic_acids_1938-1951

5. https://en.wikipedia.org/wiki/Florence_Bell_(scientist)

6. https://leedsunilibrary.wordpress.com/2018/10/22/florence-bell-a-phd-student-with-x-ray-vision/

Fot. https://handwiki.org/wiki/index.php?curid=1268309, domena publiczna

KOMENTARZE
news

<Kwiecień 2025>

pnwtśrczptsbnd
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
Wzorcowanie i kwalifikacja wag
2025-04-29 do 2025-04-29
1
2
3
4
Newsletter