Professor Hoppe und Freunde, ich finde Professor Hoppes Einleitung sehr nützlich für mich -
ich sollte einige der Bemerkungen veranschaulichen, die er im Verlauf seines Vortrags gemacht hat.
Wie Sie bereits von anderen Rednern gehört haben, gehen Entdeckungen oft in der Literatur verloren -
nun, vielleicht hat Dickinson Ihnen wirklich gezeigt, wie man sie finden kann, wie weit man auch immer zurückgehen muss.
Und manchmal werden Beobachtungen, die zu großen Entwicklungen führen sollten, gemacht und irgendwie nicht genutzt.
Es gibt Lücken von zehn, 15, 20 Jahren, bevor sie wirklich, endlich gut verwendet werden
und jeder an den aufgezeigten Fragestellungen arbeitet, wie bei dem Beispiel von Interferon gestern.
Diese Lücken sind, für sich genommen, sehr interessant,
und sie traten im Laufe der Geschichte der Röntgenanalyse von Proteinen auf.
Protein-Kristalle wurden in Pflanzen und tierischem Gewebe im Verlauf des 19. Jahrhunderts beobachtet,
und es existieren viele gute Zeichnungen, die Botaniker und andere,
die biologisches Gewebe untersuchten, von ihnen angefertigt haben.
Die erste Zeichnung, auf meinem ersten Dia wurde von Prof. Schimper angefertigt und zeigt Bilder von Kristallen,
die in Pflanzenzellen aus - wie ich glaube - diesem Teil von Deutschland beobachtet wurden.
Sie können sehen, dass er sie durch Mikroskope betrachtete, und hier ist insbesondere eines (gibt es hier einen Pointer?),
bei dem Sie sehen können, dass er Nickel-Kristalle in verschiedenen Ausrichtungen betrachtet, wobei sich Pleochroismus zeigt.
Einige von ihnen sind Protein-Kristalle.
Ich meine dieses eine hier, wo er offensichtlich seine Nickel-Kristalle in verschiedenen Ausrichtungen betrachtet.
Auf dem nächsten Dia haben wir ein weiteres Bild, ebenfalls über 100 Jahre alt, aus Preyers Buch über "Die Blutkristalle",
eine wunderschöne Aufnahme von Hämoglobin-Kristallen.
Ich glaube, es handelte sich um Hunde-Hämoglobin, und die Aufnahme zeigt, dass er sie durch das Mikroskop betrachtete
und "Nickels" verwendete, die er herumdrehte,
so dass die Kristalle unterschiedlich gefärbt in unterschiedlichen Richtungen erschienen.
Und selbst zu dieser Zeit erkannte man, dass die Proteine, die Moleküle, was auch immer das in diesen Kristallen war, groß waren.
Auf dem nächsten Dia findet sich eine kleine frühe Analyse, die in Preyers Buch aufgestellt wurde
und sich am Molekulargewicht von Hämoglobin versuchte.
Sie ist in keiner Hinsicht wirklich richtig, denn die Analyse von Eisen ist zu hoch,
und sie gibt eine große Zahl von 13.000 an, wobei es eher 17.000 sein sollte,
und dann ist das eigentliche Molekül das Vierfache davon.
Aber im 19. Jahrhundert wusste man, dass sich in den Kristallen große Moleküle befanden,
und sowohl Schimper als auch Preyer stellten fest, dass man, um diese schönen Kristallbilder zu bekommen,
die Kristalle mit Flüssigkeit bedeckt lassen musste und dass sie vertrockneten oder schrumpften,
wenn man sie aus ihrer Mutterlauge entfernte.
Die nächste Entdeckung war jene, die in München von Von Laue, Friedrich und Knipping gemacht wurde
und auf dem nächsten Dia dargestellt ist.
Oh, Entschuldigung - dies ist nur noch ein Dia, das Ihnen einen Kristall zeigt, wie er tatsächlich wächst,
einen Hämoglobin-Kristall, der gerade in einem roten Blutkörperchen wächst,
und Sie können sehen, dass der Hämoglobin-Kristall eine der Blutzellen fast vollständig ausfüllt.
Es ist diese bestimmte Zelle, vielleicht war die Wand beschädigt, und so begann der Kristall zu wachsen,
wohingegen man auf dem nächsten Bild das normale Aussehen erkennen kann.
Und hier ist nun eine Aufnahme, die 1912 von Von Laue, Friedrich und Knipping in München gemacht wurde,
indem sie Röntgenstrahlen durch Kupfersulfat schickten.
Sie zeigt, dass Röntgenstrahlen Wellenlängen von der Größenordnung der Beugung der Einheiten in dem Kristall haben
und dass diese Einheiten Atome sein müssen, die in einer regelmäßigen Anordnung in drei Dimensionen angeordnet sein müssen,
um diese Effekte hervorzurufen. Von Laue, Friedrich und Knipping setzten ihre Arbeit an diesem Kristall nicht fort,
und seine Struktur wurde für mehr als 20 Jahre nicht aufgeklärt.
Damals schien er ziemlich kompliziert, sie gingen zu einem kubischen Kristall über, zu Zinksulfid,
und machten wunderschöne Aufnahmen.
Tatsächlich aber erfolgte die erste Verwendung dieser Röntgenbeugungsaufnahmen durch einen sehr jungen Mann,
W. L. Bragg, 24 Jahre, in England, der zeigte, wie man die Beugungseffekte nutzen konnte,
um bei Natriumchlorid die relativen räumlichen Positionen der Atome zu finden.
Ihm kam dabei der Umstand zu Hilfe, dass ihm die Struktur von Barlow vorgeschlagen worden war,
der in der Tat 1855 den Vorschlag einer Struktur veröffentlicht hatte, ziemlich korrekt und wiederum eine lange Zeit zuvor.
Auf dem nächsten Dia illustriere ich die Struktur anhand eines tatsächlichen Bereichs
in der Elektronendichte in den Kristallen von Natriumchlorid. Die Elektronen zerstreuen die Röntgenstrahlen,
und da sie in einer regelmäßigen Anordnung in drei Dimensionen zu Atomen gruppiert sind,
ist die Interferenz teilweise destruktiv, und aus den Spektren kann man eine Fourierreihe bilden,
wie W. H. Bragg erstmals 1915 vorschlug.
Die Spektren stellen die Komponenten, die Terme der Fourierreihe, bereit, und da die Zerstreuung die Terme trennt,
müssen sie rekombiniert werden, um ihnen das Muster zurückzugeben, das sie hervorbrachte.
Die Rekombination wird üblicherweise mathematisch vorgenommen, indem der Beitrag eines jeden Terms,
der zu jeder Position in dem Kristall beobachtet wird, anhand einer mathematischen Formel berechnet wird.
Um dies zu tun, muss man die Amplitude der Wellen kennen, die einfach gemessen werden kann, und auch ihre relativen Phasen,
die in dem Prozess verloren gehen, aber manchmal einfach wiedergewonnen werden können.
Tatsächlich wurde die Berechnung, obwohl sie 1915 vorgeschlagen wurde, erst 1926 von Habbicurst in Amerika durchgeführt.
Dewan, der sie vorgeschlagen hatte, wies darauf hin,
dass die Phasen in Natriumchlorid 1.) aufgrund von Braggs Arbeit bekannt waren, aber 2.) hätten abgeleitet werden können,
da das schwerere Atom die Wirkungen dominieren würde, oder aber (wie sich dies Bragg zu Anfang zunutze gemacht hatte),
dass die Unterschiede zwischen Natriumchlorid und Kaliumchlorid, wobei ein Ion in der Dichte variierte,
einen direkten Weg angeben würden, um die Phasenbeziehungen zu finden.
Dann kann das Bild zusammengesetzt und die Elektronen können geplottet werden,
die Elektronendichte kann bei jedem gewünschten Dichte-Intervall geplottet werden, um die Anordnung der Atome deutlich zu machen.
Als die ersten Experimente zur Röntgenbeugung durchgeführt wurden und man Röntgenstrahlen durch Kristalle schickte,
war es natürlich, dass verschiedene Leute an verschiedenen Orten auf der Welt die Experimente wiederholten.
W. L. Bragg war einer von ihnen. Aber sie wurden auch in Japan wiederholt,
und unmittelbar danach wurden in Japan zum ersten Mal Röntgenstrahlen durch ein Protein, durch Seidenfasern geschickt.
Und ich denke, das nächste Dia sollte Ihnen eine Aufnahme von Seiden-Fibroin zeigen.
Dies ist eine Aufnahme, auf der die Reflexionen sehr verschwommen sind.
Tatsächlich wurden die ersten guten Aufnahmen 1921/1922 in Berlin von einem damals ebenfalls sehr jungen Mann gemacht,
von Rudolf Brill, der hoffentlich noch immer lebt und, wie vor einem oder zwei Jahren, in der Nähe von München wohnt.
Er verwendete die Aufnahmen für seine Dissertation, und bei der Interpretation halfen ihm Michael Polanyi und Hermann Mark,
die etwas älter waren und im selben Labor arbeiteten.
Diese Interpretation besagte, dass in diesen Fasern lange Proteinketten enthalten sein mussten,
worauf die Experimente von Emil Fischer hindeuteten, und dass diese Ketten nicht ganz regelmäßig waren,
dass sich die Aminosäuren nicht ganz regelmäßig wiederholten.
Somit ist dies keine perfekte kristalline Aufnahme, sondern eine, in der die wesentlichen Abstände,
die von diesen verschwommenen Stellen dargestellt werden, die Abstände in den Ketten sind.
Das nächste Dia zeigt, wie nach Vorstellung von Professor Mark und Meyer die Proteinketten, die Aminosäureketten,
beschaffen sein müssten, um die tatsächlich beobachteten Entfernungen
zwischen diesen verschwommenen Reflexionen auf den Seidenfibroin-Aufnahmen zu ergeben: längere Zick-Zack-Ketten,
abwechselnd Glycin und Alanin in der Faserstruktur, die durch die Elementarzellen hindurchlaufen.
Während dieser Zeit in den 1920er Jahren gab es mehrere Experimente,
in denen Kristalle im Labor aus kürzlich isolierten Enzymen und Hormonen hergestellt wurden, Urease von Sumner,
Pepsin von Northrop, Insulin von J. J. Abel in Amerika, und es war für junge Kristallografen in den 1920er Jahren normal,
außerdem zu versuchen, Röntgenstrahlen durch diese Kristalle zu schicken.
Im Labor von W. H. Bragg an der Royal Institution wurden also mehrere Versuche unternommen,
Röntgenaufnahmen von Insulin, Hämoglobin, von einem der Enzyme, Edestin, einem Pflanzenhormon zu machen,
und sie alle erhielten nur verschwommene Flecken. Zwei der dabei anwesenden jungen Männer waren Asbury und J. D. Bernal,
und als sie das Labor der Royal Institution verließen - Bernal Richtung Cambridge, Asbury Richtung Leeds,
um in York an Wollfasern zu forschen - waren sie beide sehr begierig, an Proteinen zu forschen.
Sie korrespondierten miteinander, und ihre Korrespondenz liegt in der Bibliothek der Universität von Cambridge,
wo ich sie gefunden habe.
Asbury beschreibt, dass er Northrop anschrieb und ihn um Pepsin-Kristalle bat, dass Northrop ihm diese sandte
und dass er auf den Aufnahmen überhaupt nichts zu sehen bekam, mit Ausnahme von zwei sehr unscharfen Reflexionen,
die jenen auf den Aufnahmen des Seidenfibroins ziemlich ähnlich sind.
Er machte auch Faser-Aufnahmen, und in der Tat stammt diese besondere Seidenfibroin-Aufnahme von Asbury und nicht von Brill
oder einem der anderen früheren Forscher.
Er fand heraus, dass Proteinfasern im Allgemeinen dazu neigen, zwei Muster zu ergeben,
eines in ungedehntem Zustand mit zwei Reflexionen, das er das Alpha-Muster nannte, und wenn man es dann streckte,
ergab sich ein Muster, das auf gedehnte Ketten hinwies, das Beta-Muster.
Aber er wollte wirklich unbedingt an Kristallen forschen und mit Bernal zusammenarbeiten.
Das Einzige, was er in seinen Briefen beklagte, war, dass er gerne eine ernsthafte Zusammenarbeit mit ihm beginnen würde,
wenn dieser doch nur nicht ein solch weichherziger Kerl wäre und sich die Probleme aller möglichen anderen Leute aufladen würde.
Das Problem, das sich J. D. Bernal zu dieser bestimmten Zeit auflud, war natürlich die Struktur der Sterole.
Er hatte gerade Röntgenstrahlen durch Calciferol-Kristalle geschickt und anhand seiner Ergebnisse nachgewiesen,
dass die Wieland-Windaus-Formel nicht richtig sein konnte und damit den Weg für einen ganz neuen Abschnitt
in der Sterol-Chemie geöffnet.
Aber Asbury schrieb, warum nicht um Hämoglobin-Kristalle bitten: Wer nichts wage, gewinne auch nichts.
Ich glaube, Bernal zögerte ein wenig, aber plötzlich wurden sie ihm in die Hände gelegt.
Sie wurden aus Uppsala geliefert, wo sie von einem jungen Mann namens John Philpot gezüchtet worden waren, einem Biochemiker,
der bei Tiselius lernte, wie man Proteine purifiziert. Und John Philpot liebte das Skifahren.
Er unternahm eine Skitour in die Bergen und blieb zwei Wochen weg.
Seine Kristalle ließ er im Kühlschrank weiterwachsen, und als er zurückkam, stellte er fest,
dass seine Röhrchen mit purifiziertem Pepsin voll mit den wunderbarsten großen Kristallen waren, ungefähr zwei Millimeter lang.
Und wie es eine glückliche Fügung für den Fortschritt der Wissenschaft wollte,
wurden sie im Labor herumgereicht und Glenn Millikan gezeigt, dem Sohn von R. A. "Elektron"-Millikan,
der in Cambridge an schnellen Reaktionen forschte.
Er sagte: "Ich kenne jemanden in Cambridge, der sein Augenlicht für diese Kristalle geben würde."
Zufällig kannte Philpot denselben Mann, John Desmond Bernal, denn er war zuvor an der Isolierung von Vitamin D
am medizinischen Forschungsinstitut unseres Landes beteiligt gewesen, und händigte ihm daher sehr bereitwillig
ein Röhrchen der Kristalle aus, welches Millikan direkt in seine Jackentasche stopfte,
mit den Kristallen noch immer in ihrer Mutterlauge, und es nach Cambridge brachte.
Dies war 1933, und Bernal sah sich die Kristalle an, natürlich tat er dies sofort,
zuerst schaute er sie sich in dem Röhrchen unter dem Mikroskop an und sah, dass sie hell leuchteten,
strahlend und doppelbrechend, und er nahm einen davon einfach mit einer Nadel heraus, da er in Eile war und sehen wollte,
was passierte. Er machte eine Röntgenaufnahme davon und bekam genau das, was Asbury bekommen hatte, nur vielleicht etwas weniger,
denn er war im Allgemeinen ein weniger geschickter Experimentator: Es war so gut wie nichts auf der Aufnahme.
Und er dachte, das muss falsch sein, ging zurück und sah sich die Kristalle an, leuchtend in ihrer Mutterlauge,
und plötzlich kam ihm der Gedanke, dass sie ihre Mutterlauge um sich herum brauchten, um ihre gegenwärtige Gestalt zu bewahren.
Und er hatte noch in anderer Hinsicht Glück, denn er arbeitete zu jener Zeit an dem Problem von Eis und Wasser
und hatte in seinem Labor eine Studentin, Helen Megaw, die Röntgenaufnahmen von Eiskristallen machte,
die sie in hübschen kleinen Lindemann-Glasröhrchen züchtete und bei niedrigen Temperaturen aufbewahrte.
Bernal nahm also nur eines ihrer kleinen dünnwandigen Röhrchen von ungefähr einem halben Millimeter Durchmesser
und fischte ein Pepsin-Kristall in seiner Mutterlauge heraus, verschloss das Röhrchen an beiden Enden
und bekam sofort eine Röntgenaufnahme mit Reflexionen, so vielen Reflexionen, überall auf der Aufnahme.
Das nächste Dia sollte nun, wenn ich mich richtig erinnere ...
- nun, zuerst haben wir hier die Personen, und hier ist also J. D. Bernal,
zu einem sehr viel späteren Zeitpunkt seines Lebens, im Gespräch mit Kathi Dornberger, einer Studentin,
die zu jener Zeit mit V. M. Goldschmidt in Göttingen zusammenarbeitete, aber dann zu ihm kam
und mit ihm und mir zusammenarbeitete und später auch an einigen der Protein-Fragestellungen arbeitete, und ich muss sagen,
dass dieses Foto in ziemlich hohem Alter aufgenommen wurde,
als Kathi gerade Direktorin eines kleinen Instituts für Studien zur Röntgenbeugung in Ostberlin geworden war.
Das nächste Dia zeigt eine weitere Figur in der Geschichte, die ich erwähnen möchte, A. L. Patterson, in seinem Labor,
mit zwei Studenten. Und das nächste Dia zeigt die Aufnahmen.
Dies ist nicht die ursprüngliche Pepsin-Aufnahme, hier haben wir einige Pepsin-Kristalle,
die in ihrer Mutterlauge herumschwimmen, und oben haben wir eine Aufnahme,
die Professor Tom Blundell am Birkbeck College in London von ihnen gemacht hat
und die sehr, sehr viele Reflexionen entlang dieser parallelen Linien auf einer Röntgenaufnahme aufweist.
Ich denke, die Original-Aufnahmen am Birkbeck College müssen zerstört worden sein,
da ein Teil des Labors während der Bombenangriffe im Krieg getroffen wurde,
aber dies hier veranschaulicht zumindest den Charakter des Bildes, der sich sehr von Seidenfibroin unterscheidet.
Ein fest umrissener Kristall - Sie können sehr einfach einen [Kristall] messen, der konstant ist, 67 Å ab der Trennung der Linien.
Und der andere - tatsächlich machten wir einen Fehler, als wir ihn zum ersten Mal maßen,
wir bekamen ungefähr die Hälfte der Größe heraus, die er wirklich hat und die fast 300 Å beträgt
und mit der Längsseite der Pepsin-Kristalle korrespondiert.
Zu jener Zeit arbeitete ich mit Bernal zusammen, und es war nur ein bisschen Pech -
aber vielleicht auch Glück für die Wissenschaft -, dass ich an dem Tag, als die ersten Kristalle eintrafen, nicht im Labor war.
Ich hatte eine schlimme Erkältung oder etwas Ähnliches, und Bernal machte alle ersten Beobachtungen selbst.
Ich habe immer ein bisschen Angst, dass ich auf der ersten Aufnahme etwas mehr eingefangen hätte, da es möglich war,
mehr Reflexionen der getrockneten Kristalle zu bekommen, als es Bernal gelang,
und dass ich auf diese Weise die Beobachtung verzögert hätte, dass es absolut erforderlich ist,
diese Kristalle in ihrer Mutterlauge aufzubewahren.
Aber ich fuhr damit fort, den Großteil der restlichen Aufnahmen zu machen, und stellte einige der Berechnungen an,
die wir nicht sehr weit führten, da unsere ersten Messungen darauf hindeuteten, dass wir eine sehr große Elementarzelle hatten
und dass es entsprechend möglich war, dass zwölf Pepsin-Moleküle in dieser Zelle enthalten waren,
jedes mit einem Gewicht von ungefähr 40.000.
Innerhalb eines jeden Moleküls sah man mehrere Tausend Atome,
und es lag zu jener Zeit außerhalb unserer Möglichkeiten, anzunehmen, dass wir die Struktur solcher Moleküle herausfinden könnten.
Dennoch reichten die Reflexionen bis ungefähr 11/2 Å, und es war klar, dass sie ausreichten, um uns Atome zu zeigen,
wenn es uns jemals gelänge, aus ihnen ein Muster der Elektronendichte zu bilden und sie zu betrachten.
Zu der Zeit stand ich unter Druck, für einen Lehrauftrag am College, der zu einer festen Anstellung führen sollte,
nach Oxford zurückzukehren.
Ich war absolut nicht gewillt zu gehen, aber jeder in Cambridge sagte, dass es derzeit schwierig sei,
Jobs im universitären Bereich zu finden und dass ich daher selbstverständlich diesen Auftrag annehmen müsse.
So ging ich widerwillig zurück nach Oxford.
Bernal hatte ein kleines Stipendium in Höhe von 200 pro Jahr zur Verfügung gestellt bekommen, um mich damit zu unterstützen,
und gab dies einem anderen jungen Wissenschaftler.
(Könnte ich das nächste Dia haben?) Dies war Isidore Fankuchen,
der damals zu Besuch aus Amerika kam und mit W. L. Bragg herübergekommen war und mit ihm in Manchester arbeitete.
Er hörte von der Forschungsarbeit in Cambridge und wollte sich ihr anschließen.
Er stieß dazu und nahm das nächste Protein-Kristall, Chymotrypsin, von Northrop in Empfang.
Danach wandte er sich der Arbeit an Virus-Kristallen zu,
die eine sehr wichtige Rolle bei der Entwicklung des Themas spielten, insbesondere später in Amerika.
Im nächsten Jahr kam wieder ein junger Wissenschaftler dazu, um mit Bernal in Cambridge zu arbeiten.
Er ist, wie ich glaube, auf dem nächsten Dia dargestellt, wiederum sehr viel älter, als er damals war - Max Perutz.
Max Perutz kam aus Wien und wollte mit Hopkins arbeiten, aber Mark hatte vergessen, Hopkins zu bitten,
Max Perutz als Forschungsstudent zu beschäftigen, als er 1935 Cambridge besuchte, da er so begeistert von Bernals Arbeit war.
Stattdessen schickte er ihn zu Bernal, um mit ihm zusammenzuarbeiten, und sagte: "Dort ist jemand, der dich wirklich braucht."
Max erwiderte: "Aber ich habe überhaupt keine Ahnung von Kristallografie,"
und Mark antwortete: "Du wirst es lernen, mein Junge," - und das tat er und ging in eine mehrjährige, harte Lehre.
Der Andere auf dem Foto ist John Kendrew, von dem Professor Hoppe sprach,
und er spielt erst zu einem sehr viel späteren Zeitpunkt eine Rolle in der Geschichte.
Was mir nun in Oxford widerfuhr, wo ich arbeitete und wieder anfing, allein zu forschen, war Folgendes: Sir Robert Robinson,
der damals Professor für organische Chemie war, erhielt ein kleines Geschenk, das aus den ersten Insulin-Kristallen bestand,
die die Firma Boots in unserem Land gewonnen hatte,
indem sie sich an ein Rezept zur Züchtung von Insulin-Kristallen gehalten hatte, das D. A. Scott in Amerika herausgegeben hatte.
Es besagte, dass es erforderlich war, dem Ansatz für die Kristalle Zink hinzuzufügen.
Sie gaben Robinson 10 Milligramm in einem kleinen Röhrchen, und da er dafür keine Verwendung hatte und wusste,
welche Art von Arbeit wir in Cambridge durchgeführt hatten
und dass wir Röntgenaufnahmen von Pepsin-Kristallen gemacht hatten, fragte er:
"Warum versuchen Sie nicht, von diesen hier Aufnahmen zu machen?"
Sie waren mikrokristallin, aber sehr hell und doppelbrechend.
Ich sah also die ganzen Zubereitungen nach und züchtete schließlich die Kristalle nach Scotts Methode, nicht besonders gut,
aber groß genug, um Röntgenaufnahmen von ihnen machen zu können.
Und ich beging einen schrecklichen Fehler - ich entschied, dass es keine Rolle spielte, ob sie nass oder trocken waren
und dass es einfacher war, sie in trockenem Zustand zu verwenden.
Ich trocknete sie, wie es gute organische Chemiker taten, goss Methylalkohol auf sie und machte dann Röntgenaufnahmen von ihnen.
Wie Sie sehen können, sind diese sehr trocken aussehenden Kristalle jene Kristalle.
Sie sehen nicht sehr gut aus, es sind einzelne Kristalle, und ganz oben ist die kleine Röntgenaufnahme, die ich von ihnen bekam.
Sie ergaben also eine Röntgenaufnahme, Flecken auf dem Film, und ich entwickelte die erste Röntgenaufnahme nachts um zehn Uhr
und wartete im Labor, während ich sie fixierte und abwusch.
Dann wanderte ich, völlig verwirrt und sehr aufgeregt - wegen den kleinen Flecken auf der Aufnahme -
in das Stadtzentrum von Oxford hinunter, weg von meiner Wohnung,
und gegen Mitternacht wurde ich von einem Polizisten angesprochen, der mich fragte, wohin ich ginge.
Ich antwortete, nicht wirklich wahrheitsgemäß, dass ich zurück zum College ginge, drehte mich um und ging zurück.
Aber am nächsten Morgen erwachte ich gegen sechs Uhr und war auf einmal zutiefst besorgt.
Ich dachte, dass jene Flecken, jene Kristalle vielleicht gar keine Protein-Kristalle waren, sondern etwas anderes,
eine Verunreinigung, ein Abbauprodukt in der Zubereitung.
Daher begab ich mich vor dem Frühstück sehr schnell ins Labor und nahm einen der Kristalle aus dem Röhrchen
und führte damit einige Protein-Tests durch.
Ich probierte die Xanthoprotein-Reaktion, die darin besteht, dass man zunächst einen Tropfen Salpetersäure auf die Probe gibt,
die dann gelb wird, und dann einen Tropfen Ammoniak, woraufhin die Probe sich braun verfärbt.
Zu meiner großen Erleichterung geschah genau dies, und ich kehrte sehr glücklich zurück, um zu frühstücken.
Vielleicht sollte ich nun all den jungen Menschen hier erzählen, warum ich diese Reaktion so gut kannte.
Dies lag daran, dass ich, als ich ziemlich jung war und noch zur Schule ging,
ein Labor hatte und auf eigene Faust Experimente durchführte.
Ich beschäftigte mich also mit Experimenten, die in Parsons' Fundamentals of Biochemistry vorgeschlagen wurden,
und eines Sonntags brachte ich das eine oder andere Experiment zum Abschluss.
Ich trug dabei ein hübsches neues Seidenkleid - natürlich sollte man so etwas niemals tun -,
und versehentlich ließ ich einen Tropfen Salpetersäure vorne auf mein Kleid fallen.
Ich griff nach dem nächstliegenden Alkali, welches Ammoniak war, und gab es auf den Fleck.
Natürlich machte es das noch viel schlimmer. Ich war furchtbar bestürzt.
Meine Mutter tröstete mich und sagte, sie könne das alles mit einer Rüsche verdecken, was sie dann tat.
Daher hat sich diese spezielle Reaktion unauslöschlich meinem Geist eingeprägt, und ich war hoch erfreut,
als ich sie erneut mit den Insulin-Kristallen testen konnte. Was geschah danach?
Ich erinnerte mich nicht wirklich, bis ich zurück in Cambridge war und Bernals Akten las,
aber offensichtlich rief ich direkt nach dem Frühstück bei dem Labor in Cambridge an,
um mitzuteilen, dass ich diese Insulin-Aufnahmen gemacht hatte, und bekam die sehr traurige Neuigkeit zu hören,
dass Bernal mit einer Temperatur von 104 ° zu Hause war.
Ich schrieb also seiner Frau einen kurzen Brief und bat sie, ihm, sobald es ihm gut genug ging, zu erzählen,
dass ich die Insulin-Aufnahmen hatte, und ich teilte die ungefähren Abmessungen der Kristall-Elementarzelle mit,
die auf dem nächsten Dia angegeben sind.
Die eigentliche Form der Kristalle ist eine Raute, 74,8 quer, 30,9 hoch,
und innerhalb der Kristalle hat man Protein mit ungefähr einem Molekulargewicht von 36.000.
Dies sollte formal auf drei aufgeteilt werden,
so dass man aufgrund der Kristallsymmetrie ein Molekulargewicht von 12.000 für die Insulin-Moleküle in der Elementarzelle erhält.
Bernal erholte sich und schrieb mir einen Brief, der mit den folgenden Worten beginnt:
"Liebe Dorothy, Zn (Zink) 0,52 %; CO (Kohlenstoffmonoxid) 0,49 %; Cd (Cadmium) 0,74 %.
Das ergibt eher weniger als drei in jedem Fall.
Ich gehe nach Cambridge zurück - wann, habe ich vergessen; ich werde dir etwas von dem Cadmium-Zeug schicken."
Jeder Kristallograf versteht, was er in diesem Brief sagte.
Zink kann, laut D. A. Scott, durch andere Elemente ersetzt werden,
von denen Cadmium nach derzeitigem Wissensstand das schwerste ist.
Man sollte herausfinden, ob die Cadmium-Kristalle Veränderungen in der Intensität der Röntgen-Reflexionen zeigen,
und dann könnte man die Methode des isomorphen Austauschs anwenden,
um Phasenkonstanten für die verschiedenen Reflexionen zu bestimmen und tatsächlich die Atome in dem Kristall zu sehen.
Ich fürchte, ich war entsetzlich vorschnell.
Ich erinnerte mich nicht an alle Details, aber ich fand den Brief, in dem ich schrieb:
"Leider kann ich keinerlei guten Kristalle aus dem Cadmium-Material bekommen, es muss sehr unrein sein.
Ich habe fürchterlich viel Arbeit der Stipendiumsprüfung für das College,", und ich unternahm einige nutzlose Versuche.
Aber ich hatte das Gefühl, dass Cadmium nicht wirklich schwer genug war, um das zu tun, was gewünscht war, und dass,
selbst wenn ich eine kleine Berechnung zu der Anzahl der Atome im Insulin anstellte, dieses Problem zu groß war,
als dass ich es im Alter von 24 angehen konnte und dass ich versuchen musste, zunächst eine einfachere Struktur zu lösen.
Ich testete die Idee des isomorphen Austauschs, in kleinen Berechnungen zu Cholesterol, Chlorid und Bromid,
die ich an der Royal Institution in ein Notizbuch schrieb, während ich die Insulin-Aufnahme,
die auf dem vorherigen Dia dargestellt ist, für eine Publikation bei der Royal Society verwendete
und mich zu diesem Zweck der großen Röntgenröhre an der Royal Institution bediente.
Mit dem Insulin machte ich also nicht weiter, aber Max Perutz machte mit dem Hämoglobin weiter.
(Könnte ich bitte das nächste Dia haben?)
Ich machte, wie gesagt, mit Sterolen weiter und erkundete dabei den möglichen Einsatz
sowohl von schweren Atomen als auch des isomorphen Austauschs, um die Elektronendichte darzustellen,
und dies ist eines der von uns durchgeführten Experimente.
Ich zeige es, denn ich muss einen weiteren Charakter in der Geschichte vorstellen, und zwar A. L. Patterson.
A. L. Patterson war, auf einem vorangegangenen Dia, einer der jungen Männer, A. L. Patterson, Asbury und Bernal ...