Amerykański biolog James Watson: biografia, życie osobiste, wkład w naukę. Podwójna helisa DNA

James Watson jest pionierem biologii molekularnej, który wraz z Francis Crick i Maurice Wilkins jest uważany za odkrywcę podwójnej helisy DNA. W 1962 roku za swoją pracę zostali Laureaci Nagrody Nobla medycyna.

James Watson: Biografia

Urodzony w Chicago, USA, 6 kwietnia 1928 r. Studiował w Horace Mann School, a następnie w South Shore High School. W wieku 15 lat wstąpił na University of Chicago w ramach eksperymentalnego programu stypendialnego dla uzdolnionych dzieci. Zainteresowanie życiem ptaków doprowadziło Jamesa Watsona do studiów nad biologią, aw 1947 roku uzyskał tytuł licencjata z dziedziny zoologii. Po przeczytaniu epokowej książki Erwina Schrödingera "Czym jest życie?", Przeszedł na genetykę.

Odrzucony przez California Institute of Technology i Harvard, James Watson otrzymał stypendium na studia podyplomowe na Uniwersytecie Indiana. W 1950 r. Za pracę nad wpływem promieniowania X na reprodukcję wirusów bakteriofagów uzyskał stopień doktora zoologii. Z Indiany Watson przeprowadził się do Kopenhagi i nadal studiował wirusy jako pracownik National Research Council.

Aby rozwiązać DNA!

Po wizycie w nowojorskim laboratorium w Cold Spring Harbor, gdzie zapoznał się z wynikami badań Hersheya i Chase'a, Watson doszedł do wniosku, że DNA jest cząsteczką odpowiedzialną za przekazywanie informacji genetycznej. Był zafascynowany ideą, że jeśli zrozumiesz jego strukturę, możesz ustalić, w jaki sposób dane są przesyłane między komórkami. Badania nad wirusem nie interesowały go już tak bardzo jak ten nowy trend.

Wiosną 1951 r. Na konferencji w Neapolu poznał Maurice'a Wilkinsa. Ten ostatni wykazał wyniki pierwszych prób zastosowania dyfrakcji rentgenowskiej do obrazowania Cząsteczki DNA. Watson, wzburzony przez Wilkinsa, przybył jesienią do Wielkiej Brytanii. Osiedlił się w Cavendish Laboratory, gdzie rozpoczął pracę z Francis Crick.

Pierwsze próby

Próbując rozwikłać strukturę molekularną DNA, James Watson i Francis Crick postanowili zastosować podejście oparte na budowaniu modeli. Obaj byli przekonani, że rozwiązanie jej struktury odegra kluczową rolę w zrozumieniu transferu informacji genetycznej z komórek rodzicielskich do potomnych. Biolodzy zdali sobie sprawę, że odkrycie struktury DNA byłoby największym przełomem naukowym. Jednocześnie byli świadomi istnienia konkurencji wśród innych naukowców, takich jak Linus Pauling.

DNA Crick'a i Jamesa Watsona modelowane z wielką trudnością. Żaden z nich nie posiadał wykształcenia chemicznego, więc stosowali standardowe podręczniki do chemii do cięcia kartonowych konfiguracji wiązań chemicznych. Gość uczęszczający na studia doktoranckie zauważył, że według nowych danych brakujących w książkach, jeden z jego chemicznych związków chemicznych został użyty w przeciwnym kierunku. Mniej więcej w tym samym czasie Watson uczestniczył w wykładzie Rosalind Franklin w pobliskim King's College. Najwyraźniej nie słuchał bardzo uważnie.

Niewyobrażalny błąd

W wyniku błędu pierwsza próba zbudowania modelu DNA przez naukowców zakończyła się niepowodzeniem. James Watson i Francis Creek zbudowali potrójną helisę z azotem na zewnątrz struktury. Kiedy przedstawili model kolegom, Rosalind Franklin ostro skrytykowała ją. Wyniki jej badań jednoznacznie potwierdziły istnienie dwóch form DNA. Bardziej wilgotny z nich odpowiadał temu, który próbowali zbudować Watson i Crick, ale stworzyli model DNA bez wody w nim zawartej. Franklin zauważył, że jeśli jej prace byłyby właściwie interpretowane, podstawy azotu byłyby zlokalizowane wewnątrz cząsteczki. Czując się niekomfortowo z powodu publicznej porażki, dyrektor Cavendish Laboratory zalecił naukowcom porzucenie ich podejścia. Naukowcy oficjalnie zaangażowali się w inne dziedziny, ale prywatnie nadal myśleli o problemie DNA.

Otwarte otwarcie

Wilkins, który pracował w Kings College z Franklinem, był w osobistym konflikcie z nią. Rosalind była tak nieszczęśliwa, że ​​postanowiła przenieść swoje badania do innego miejsca. Nie jest jasne, jak to zrobić, ale Wilkins ma do swojej dyspozycji jedno z najlepszych zdjęć rentgenowskich cząsteczki DNA. Może nawet sama mu to oddała, kiedy sprzątała jej biuro. Ale jest pewne, że zabrał obraz z laboratorium bez zgody Franklina i pokazał go swojemu przyjacielowi Watsonowi w Cavendish. Następnie w swojej książce "Double Helix" napisał, że w chwili, gdy zobaczył zdjęcie, jego szczęka opadła, a jego puls wzrósł. Wszystko było niesamowicie prostsze niż poprzednio uzyskana forma A. Ponadto czarny krzyżyk odbić zdominowany przez zdjęcie mógł powstać tylko ze spiralnej struktury.

Laureat Nagrody Nobla

Biolodzy wykorzystali nowe dane do stworzenia dwuniciowego modelu helisy z zasadami azotowymi w parach А-Т i CG w centrum. Taka parowanie natychmiast wywołało u Crick'a, że ​​jedna strona cząsteczki może służyć jako matryca do dokładnego powtórzenia sekwencji DNA do transmisji informacji genetycznej podczas podziału komórki. Ten drugi, udany model został zaprezentowany w lutym 1951 r. W kwietniu 1953 r. Opublikowano ich wyniki w czasopiśmie Nature. Artykuł wywołał sensację. Watson i Crick odkryli, że DNA ma postać podwójnej helisy lub "spiralnych schodów". Dwa łańcuchy zostały rozłączone, jak "błyskawica", i odtworzono brakujące części. Tak więc każda cząsteczka kwas deoksyrybonukleinowy w stanie utworzyć dwie identyczne kopie.

Skrót DNA i elegancki model podwójnej helisy stały się znane całemu światu. Watson i Crick są również znani. Ich odkrycie spowodowało rewolucję w badaniach nad biologią i genetyką, co umożliwiło zastosowanie metod inżynierii genetycznej we współczesnej biotechnologii.

Artykuł w przyrodzie doprowadził do przyznania im nagrody Wilkinsa i Nobla w 1962 roku. Reguły Akademii Szwedzkiej umożliwiają nagradzanie nie więcej niż trzech naukowców. Rosalind Franklin zmarła w 1958 r. Z powodu raka jajnika. Wilkins wspomniał o tym na przemian.

W roku otrzymania Nagrody Nobla Watson poślubił Elizabeth Lewis. Mieli dwóch synów: Rufusa i Duncana.

Kontynuacja pracy

James Watson kontynuował pracę z wieloma innymi naukowcami w latach 50-tych. Jego geniusz polegał na umiejętności koordynowania pracy różnych osób i łączenia ich wyników w celu wyciągnięcia nowych wniosków. W 1952 roku użył obrotowej anody rentgenowskiej, aby zademonstrować strukturę spiralną wirusa mozaiki tytoniu. Od 1953 do 1955 roku Watson współpracował z naukowcami Caltech w celu modelowania struktury RNA. Od 1955 do 1956 roku ponownie pracował z Screamem nad ujawnieniem zasad struktura wirusów. W 1956 r. Przeniósł się do Harvardu, gdzie studiował syntezę RNA i białek.

Skandaliczna kronika

W 1968 r. Opublikowano skandaliczną książkę o DNA, której autorem był James Watson. "Podwójna helisa" była pełna obraźliwych komentarzy i złośliwych opisów wielu osób, które brały udział w odkryciu, zwłaszcza Rosalind Franklin. Z tego powodu w wydaniu Harvard Press odmówiono wydrukowania tej książki. Niemniej jednak praca została opublikowana i odniosła wielki sukces. W późniejszym przeglądzie Watson przeprosił za swoją interpretację Franklina, mówiąc, że nie wiedział o presji, jaką napotkała w 1950 r. Jako kobieta badaczka. Największy zysk otrzymał z publikacji dwóch podręczników - "Biologia molekularna genu" (1965) i "Biologia molekularna komórki i DNA rekombinowanego" (aktualizacja 2002), które wciąż są niedopracowane. W 2007 opublikował autobiografię "Unikaj nudnych ludzi. Lekcje życia w nauce.

James Watson: wkład w naukę

W 1968 został dyrektorem Laboratorium Cold Spring Harbor. W tym czasie instytut borykał się z trudnościami finansowymi, ale Watson odniósł wielki sukces w znalezieniu dawców. Instytucja przez niego kierowana stała się światowym liderem pod względem pracy w dziedzinie biologii molekularnej. Jej pracownicy odkryli naturę raka i odkryli jego geny. Każdego roku ponad 4000 naukowców z całego świata przybywa do Cold Spring Harbor - tak głęboko pod wpływem Instytutu Międzynarodowych Badań Genetycznych.

W 1990 roku Watson został mianowany szefem Human Genome Project w National Institute of Health. Wykorzystał swoje umiejętności, aby zebrać fundusze na prowadzenie tego projektu do 1992 roku. Wyjechał z powodu konfliktu o patentowanie informacji genetycznej. James Watson uważał, że to tylko utrudni badanie naukowców pracujących nad projektem.

Kontrowersyjne wypowiedzi

Jego pobyt w Cold Harbor zakończył się nagle. 14 października 2007 r., W drodze na konferencję w Londynie, został zapytany o wydarzenia na świecie. James Watson, światowej sławy uczony, odpowiedział, że był w cieniu perspektyw dla Afryki. Według niego cała nowoczesna polityka społeczna opiera się na tym, że inteligencja jego mieszkańców jest taka sama jak u innych, ale wyniki testów pokazują, że tak nie jest. Kontynuował swą myśl koncepcją, że postęp w Afryce jest utrudniony przez ubogi materiał genetyczny. Publiczny sprzeciw wobec tego oświadczenia zmusił Cold-Spring-Harbor do złożenia wniosku o jego rezygnację. Naukowiec przeprosił później i odrzucił jego oświadczenia, mówiąc, że "nie ma naukowych podstaw do tego". W swoim pożegnalnym wystąpieniu wyraził swoją wizję, że "ostateczne zwycięstwo (nad rakiem i chorobą psychiczną) jest w naszym zasięgu".

Pomimo tych niepowodzeń, genetyk James Watson nadal wygłasza kontrowersyjne oświadczenia. We wrześniu 2013 r. W Allen Institute w Seattle, na spotkaniu poświęconym badaniu mózgu, ponownie sformułował kontrowersyjne oświadczenie o swoim przekonaniu, że wzrost rozpoznanych chorób dziedzicznych może być spowodowany późniejszym urodzeniem dzieci. "Im jesteś starszy, tym bardziej prawdopodobne jest, że masz wadliwe geny", powiedział Watson, sugerując również, że materiał genetyczny powinien być zebrany od osób poniżej 15 roku życia w celu dalszego poczęcia poprzez zapłodnienie in vitro. Jego zdaniem zmniejszyłoby to szanse, że życie rodziców zostanie zepsute przez narodziny dziecka z zaburzeniami fizycznymi lub psychicznymi.