로잘린드 엘시 프랭클린

로잘린드 엘시 프랭클린(Rosalind Elsie Franklin, 1920.07.25~1958.04.16)는 물리화학자이다.

생애

로잘린드는 영국 런던 유대인 가정의 둘째딸로 태어났다. 여덟 살 때 자주 감기에 걸려서, 요양을 겸하여 바닷가에 있는 기숙학교로 보내졌다. 기숙학교를 마치고 런던의 세인트 폴 사립여학교에서 물리학과 화학을 접한 뒤, 보다 심화된 과정을 공부하기 위해 1938년에 케임브리지대학의 여성 대학인 뉴햄 대학에 입학하였다.

1941년에 케임브리지를 졸업한 뒤 킹스칼리지 연구소의 로널드 노리쉬와 실험 과학 연구를 하였다. 석탄과 탄소의 물리적 구조를 연구하여, 탄소에 관한 논문으로 1945년에 케임브리지 대학에서 물리화학 박사 학위를 받았다.

1947년부터 파리에 있는 국립 화학 중앙 연구소에서 근무하였다. 1951년에 킹스 칼리지 런던대학교에서 DNA 구조에 관한 연구를 시작하였다.

1951년 11월에 킹스칼리지에서 열린 세미나에서 습도변화에 따른 DNA 사진과 당-인산염의 위치에 관한 자신의 추론을 발표하였다.

로잘린드는 A와 B 형태 모두 나선형 구조라고 생각하면서 상대적으로 습도가 적은 A 형태의 DNA가 나선형임을 증명하는 연구를 하였다.

1954년 2월에는 B 형태의 DNA로 관심을 기울이면서, 수학적 계산을 모형으로 만들어 시각화하고, DNA의 바깥 연쇄가 위 아래로 움직인다는 사실을 알아냈다.

1954년 2월 23일, 로잘린드는 B 형태의 DNA가 나선형이고, 2개의 연쇄로 되어있다는 사실을 알아내어 논문 초고를 작성했지만, 왓슨과 크릭이 3월 6일에 비슷한 내용의 논문을 먼저 출판하여 자신의 논문을 수정하여 뒤늦게 출판하였다.

1954년 3월, 로잘린드는 런던 대학의 대학원 야간 학교인 버크벡 대학으로 자리를 옮겼다. 석탄과 DNA에 대한 연구를 마무리한 로잘린드는 DNA에 관한 논문 두 편을 발표하고, 팀을 만들어 담배 모자이크 바이러스(Tobacco Mosaic Virus,TMV)에 관한 연구를 지휘했다.

1956년에 RNA와 단백질로 이루어진 TMV에 관한 연구결과를 발표한 로잘린드는 같은 해에 난소암을 진단받고 수술과 연구활동을 병행하다가, 케임브리지 분자 생물학 연구소로 자리를 옮겨서 소아마비 바이러스에 관한 연구에 착수하였다.

로잘린드는 소아마비 바이러스 연구를 계속하다가, 1958년 3월에 갑자기 난소암으로 비롯된 병세가 악화되어, 같은해 4월 16일에 37세의 나이로 세상을 떠났다.

업적

'석탄과 목탄을 더 효율적으로 이용하는 방안'을 고민하며 석탄과 탄소의 물리적 구조를 연구하다가, 석탄과 탄소가 가열될 때 구조적 변화가 생기는 것을 발견하였다.

가열된 탄소 분자가 평평한 층을 생성하여 미끄러지고 분리되는 현상 등을 기록한 석탄과 탄소에 관한 5편의 논문은 탄소 섬유와 흑연을 사용하는 원자력 발전의 토대가 되었다.

탄소에 관한 논문으로 로잘린드는 26세의 나이에 산업 화학의 권위자로 인정받았다.

1951년에 킹스 칼리지 런던대학교의 DNA 구조 연구팀의 실험 자료를 분석하기 위해 고용된 로잘린드는 그곳에서 DNA의 섬유를 분석하기 위해 섬유를 나열하는 더 좋은 방법을 개발하였다.

유리 막대기로 섬유들을 뽑아 평행하게 나열하여 덩어리로 뭉치고, X선 카메라로 DNA다발의 사진을 찍으면서 습도환경을 조절하다가 DNA 분자가 수분을 얼마나 흡수하느냐에 따라서 A와 B의 두가지 형태로 존재한다는 것을 발견하였다.

섬유를 둘러싼 공기가 75%의 상대습도에 도달했을 때 가장 선명하게 사진이 나오는 A형태와 95%의 상대습도에 도달하면 분자가 25% 길어지면서 십자가 모양이 나타나는 B형태를 비교하여, 로잘린드는 DNA에 있는 당-인산염이 분자 바깥에 있다고 추론하였다.

1951년 11월에 킹스칼리지에서 열린 세미나에서 로잘린드는 습도변화에 따른 DNA 사진과 당-인산염의 위치에 관한 추론을 발표하였다.

당시 케임브리지 대학에서 DNA를 연구하던 제임스 왓슨과 프란시스 크릭이 킹스칼리지의 세미나에 참석한 직후에 갑자기 DNA 분자 모형을 만들어 처음으로 선보였고, 타 대학의 프로젝트에 비겁하게 끼어들었기 때문에 이후 공식적으로 DNA를 연구하는 것을 금지당했다. 왓슨과 크릭이 만든 DNA 모형은 당-인산염이 안쪽에 위치한 데다가 물 함량도 맞지않았다. 
- 제임스 왓슨, 이중 나선 

십자가 모양이 나타나는 B형태의 사진으로 상대습도 95%의 DNA가 나선형 구조를 지닌다고 생각한 남자 동료 연구원 모리스 윌킨스와 달리, 로잘린드는 A와 B 형태 모두 나선형 구조라고 직감하고 연구를 계속하였다.

1952년 5월에 로잘린드는 X선 광선으로 필요 이상으로 젖은 상태의 DNA를 촬영하고 아래와 같은 사진을 찍었다. 이 사진은 현대의 생물학 교과서에 실릴 정도로 유명해지지만 당시의 로잘린드는 상대적으로 마른 A 형태의 DNA 사진을 분석하는 것에 더 관심을 쏟고 있었다.

그리고 1951년에 로잘린드와 크게 다투고 사이가 멀어진 모리스 윌킨스가 1952년부터 가능한한 로잘린드의 자료를 복사하여 제임스 왓슨과 프란시스 크릭에게 팔아넘기고 있었다. 
- 제임스 왓슨, 이중 나선 

모리스 윌킨스가 A 형태의 DNA는 나선형이 아니라는 내용의 논문을 출판한 즈음까지 로잘린드의 사진 분석 연구는 진전이 없었다. 로잘린드는 1952년 7월 18일에 농담삼아 A형태 DNA 나선의 죽음을 선언하고, 수학 계산으로 DNA의 A 형태가 나선형임을 증명하는 연구에 집중하였다.

1953년 1월 30일, 모리스 윌킨스는 로잘린드가 1952년 5월에 찍은, 젖은 상태의 DNA 사진을 제임스 왓슨에게 넘겼다. 제임스 왓슨은 그 사진을 입수하고서야 DNA에 두 가지 형태가 있다는 것을 알았다. 왓슨과 크릭의 DNA 연구가 크게 진전을 보이자, 케임브리지 대학은 왓슨과 크릭에게 걸어두었던 DNA 연구 금지를 해제하고 둘의 연구를 장려하였다. 
- 제임스 왓슨, 이중 나선  

1953년 12월, 로잘린드가 1951년 11월의 세미나에서 발표했던 자료가 검토 위원회 회원들에게 배포되었고, 회원 중 케임브리지 대학의 맥스 페루츠는 그 자료가 공식 기밀이 아니었기에 1954년 2월에 제임스 왓슨과 프란시스 크릭에게 넘겼다. 왓슨과 크릭은 당-인산염의 위치와 물의 정확한 함량을 알게 되었다. 
- 제임스 왓슨, 이중 나선   

1954년 2월의 로잘린드는 1952년 5월에 찍었던, 젖은 상태의 DNA 사진으로 관심을 기울이고 있었다. 수학적 계산을 모형으로 만들어 시각화한 로잘린드는 DNA의 바깥 연쇄가 위 아래로 움직인다는 사실을 알아냈다.

1954년 2월 23일, 로잘린드는 젖은 상태의 DNA가 나선형이고, 2개의 연쇄로 되어있다는 사실을 알아냈고, 이 것을 정리하여 3월 초에 논문으로 발표했다. 3월 17일에 논문 출판을 위해 초안을 작성중이던 로잘린드는 왓슨과 크릭이 3월 6일에 비슷한 논문을 출판했다는 사실을 알고 자신의 논문 초안을 수정하였다.

1954년 3월, 로잘린드는 런던 대학의 대학원 야간 학교인 버크벡 대학으로 자리를 옮겼다. 석탄과 DNA에 대한 연구를 마무리한 로잘린드는 DNA에 관한 논문 두 편을 발표하고, 팀을 만들어 담배 모자이크 바이러스(Tobacco Mosaic Virus,TMV)에 관한 연구를 지휘했다.

로잘린드의 바이러스 연구팀은 X선 회절을 이용하여, RNA를 지닌 바이러스의 기본적인 분자 구조의 윤곽을 밝혀 구조 생물학을 발전시켰다.

1956년에 RNA와 단백질로 이루어진 TMV에 관한 연구결과를 발표한 로잘린드는 케임브리지 분자 생물학 연구소로 자리를 옮겼다. 연구소에서 소아마비 바이러스에 관한 연구에 착수하였다. 바이러스 연구활동과 관련하여 로잘린드의 이름으로 발표된 논문은 17편이다.

소아마비 바이러스의 악명만큼 로잘린드의 연구는 런던 왕립 학회와 영국 왕립 협회의 관심을 끌었다. 로잘린드는 1957년에 브뤼셀 세계박람회의 의뢰를 받아, 전시용으로 담배 모자이크 바이러스와 소아마비 바이러스 분자의 모형을 제작하였다.세계박람회가 열린 1958년 여름, 로잘린드의 바이러스 분자 모형은 4천2백만 관람객들에게 보여졌고 박람회가 끝난 뒤에는 런던 왕립 협회에 전시되었다.

사후 영향

로잘린드의 사후인 1962년에 제임스 왓슨과 프란시스 크릭 그리고 모리스 윌킨스에게 노벨 의학상이 수여되었다. 노벨상은 생존인물에게만 수여된다.

1968년에 제임스 왓슨이 책 이중 나선을 출판하면서, 왓슨이 단순히 재미를 위해 삽입한 일화들-모리스 윌킨스에게 젖은 상태의 DNA 사진을 건네받은 것과 맥스 페루츠에게 로잘린드의 세미나 자료를 건네받은 것이 알려졌다.

1992년 1월에 영국 유산보호단체는 런던 켄싱턴에 있는 로잘린드의 아파트 앞에 DNA를 포함한 분자 구조 연구의 개혁자라고 기록된 표지판을 세웠다.

로잘린드와 여성차별

• 로잘린드가 케임브리지대학에 입학할 당시, 여성 과학자들은 전문가로 인정받지 못하고 급여없이 부려지고 있었다. 여성 과학자가 전망이 없다고 판단한 로잘린드의 아버지는 로잘린드의 대학교육을 반대하며 학비를 대주지 않았다.
• 뉴햄 대학에서 여학생은 자신의 방에 남학생을 들이기 전에 침대를 복도로 옮겨두어야 했다.
• 미혼의 로잘린드는 여성 과학자로서의 유일한 약점이 '아직 결혼을 하지 않은 것'이라고 평가받았다.
• 킹스 칼리지 런던대학에서 여성 과학자 직원은 남성 과학자 직원들의 모임에서 배제되었다. 여성 직원의 식사는 연구실 밖이나 학생식당에서 이루어졌다.
• 제임스 왓슨은 1951년의 세미나에서 로잘린드의 강연을 "잘 알지 못하는 분야에 대해 말하는 것을 자제하라는 얘기를 여성에게 듣는 것은 그다지 즐거운 기분은 아니었다"고 평가하였다. 당시 로잘린드는 안경을 쓰지않았는데도, "안경을 쓴 로잘린드의 말에는 따뜻함이 전혀 없었다"고 불평하기도 하였다.

참조

섀런버트시맥그레인 (27 November 2007). 《두뇌 살아있는 생각》. 룩스미아. ISBN 978-89-91274-23-5.