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James Watson und Francis Crick
Ein neugieriges Team
James Watson und Francis Crick nutzten jede freie Minute, um über die Molekularstruktur der Erbsubstanz
Ein ungewöhnliches Paar war das, das sich 1951 in Cambridge traf: der 35-jährige Brite Francis Crick und der zwölf Jahre jüngere Amerikaner James Watson. Gemeinsam war ihr Ehrgeiz, ihre jugendliche Nachlässigkeit und vor allem ihre Faszination für das menschliche Genom. Eigentlich waren sie für ganz andere Aufgaben am berühmten Cavendish Laboratory (Das Cavendish Laboratory ist das Department of Physics an der University of Cambridge, und ist Teil der School of Physical Sciences) beschäftigt. Crick sollte über Proteine promovieren und Watson erhielt ein Stipendium für molekularbiologische Studien. Von 1951 bis 1953 hatten die beiden jungen Forscher jedoch etwas ganz anderes im Sinn. Jede freie Minute – besonders in der “Tea Time” um 16 Uhr im Büro des Labors und in ihrem örtlichen Pub “Eagle\” – diskutierten sie aufgeregt und wild gestikulierend über die Struktur des menschlichen Genoms.
Rasse der Wissenschaftler
Das ist die Struktur des Erbguts: Ein dreidimensionaler, spiralförmiger Doppelstrang
Crick und Watson waren nicht die einzigen, die dieses Ziel vor Augen hatten. Auch andere Wissenschaftler forschten fieberhaft an der Ent
schlüsselung des Erbguts – schließlich war damals allgemein bekannt, au
s welchen chemischen Substanzen das Molekül der DNA besteht. Nun galt es herauszufinden, wie all diese Komponenten genau angeordnet sind. Crick und Watson konnten bei ihren Überlegungen auf die Forschungsergebnisse anderer Wissenschaftler zurückgreifen. Die beiden Forscher fanden heraus, dass sich zwei Basen gegenüberliegen: Adenin und Thymin und Guanin und Cytosin. Dies erklärt jedoch nicht die gesamte molekulare Struktur. Nun galt es, die Anordnung der äußeren Struktur von Phosphat und Zucker zu erforschen: Etwas musste schließlich die Grundlagen zusammenhalten. Erst ein gutes Jahr später kamen sie auf die richtige Idee – durch eine Röntgenstrukturanalyse der DNA durch die Physikerin Rosalind Franklin (Rosalind Elsie Franklin war eine englische Chemikerin und Röntgenkristallographin, die zum Verständnis der molekularen Strukturen von DNA, RNA, Viren , Kohle und Graphit beigetragen hat). Allerdings hatte sie Crick und Watson diese Aufnahme nicht freiwillig gezeigt. Es war ein Glück für sie, dass Franklins Kollege Maurice Wilkins es ihnen gab. Watson (Raymond Sanders “Ray” Watson war ein australischer Richter am Familiengericht) und Crick las schließlich die Form unseres Erbguts vor.
The Triumph
1953 James Watson (James Dewey Watson ist ein amerikanischer Molekularbiologe, Genetiker und Zoologe, bekannt als einer der Mitentdecker der DNA-Struktur 1953 mit Francis Crick und Rosalind Franklin) und Francis Crick (Francis Harry Compton Crick war ein britischer Molekularbiologe, Biophysiker und Neurowissenschaftler, am meisten bekannt als Mitentdecker der Struktur des DNA-Moleküls im Jahr 1953 mit James Watson) veröffentlichten ihre Entdeckung in der Zeitschrift \”Nature\”
Sie entdeckten: Das DNA-Molekül ist ein dreidimensionaler, spiralförmiger Doppelstrang, in dessen Inneren die vier Basen immer paarweise zusammenlaufen. Unser Erbgut sieht aus wie eine Wendeltreppe. Man muss sich die Basen als Stufen und Zucker und Phosphat als Geländer vorstellen. Das Besondere an dieser Struktur ist nach Ansicht der beiden Forscher, dass sie sich selbst kopieren kann. So erklärten Watson und Crick auch den Mechanismus der Vererbung . Auf dieser Basis schufen die beiden im Februar 1953 ihr berühmtes Modell – aus Draht, Pappe und Clips. Sie haben überall damit angegeben. Und natürlich wollten sie diese Entdeckung veröffentlichen. Am 2. April 1953 schickten sie eine DinA-4-Seite an das Magazin “Nature”. Drei Wochen später wurde der Artikel veröffentlicht. Er machte damals nicht viel Aufhebens, aber das sollte sich ändern. Die folgenden Jahre zeigten, dass Watson und Crick mit ihrem Verdacht Recht hatten. Erst 1962 erhielten sie zusammen mit Maurice Wilkins den Nobelpreis für Medizin (der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin, der von der Nobel-Stiftung vergeben wird, wird einmal im Jahr für herausragende Entdeckungen in den Bereichen Biowissenschaften und Medizin verliehen). Ihre Entdeckung revolutionierte die Wissenschaft und läutete das Zeitalter der Gentechnik ein (Gentechnik , auch Gentechnik genannt, ist die direkte Manipulation des Genoms eines Organismus mit Hilfe der Biotechnologie).
DNA
Desoxyribonukleinsäure (DNA) speichert die genetische Information einer Zelle. Das DNA-Molekül besteht aus einem Phosphat (ein Phosphat ist eine anorganische Chemikalie und ein Salz der Phosphorsäure) und Zuckerrückgrat und vier verschiedenen Basen: Adenin (Adenin ist eine Nukleobase), Thymin (Thymin ist eine der vier Nukleobasen in der Nukleinsäure der DNA, die durch die Buchstaben G-C-A-T dargestellt werden), Cytosin (Cytosin ist eine der vier Hauptbasen in DNA und RNA, zusammen mit Adenin, Guanin und Thymin) und Guanin (Guanin ist eine der vier wichtigsten Nukleobasen in den Nukleinsäuren DNA und RNA, die anderen sind Adenin, Cytosin und Thymin). Wie Watson und Crick 1953 entdeckten, hat die DNA die Struktur einer Doppelhelix (in der Molekularbiologie bezeichnet der Begriff Doppelhelix die Struktur, die aus doppelsträngigen Molekülen von Nukleinsäuren wie der DNA besteht): zwei Einzelstränge liegen zusammen und verdrehen sich wie eine Wendeltreppe. Das Rückgrat ist außen, die Genbuchstaben zeigen nach innen. Zwei Buchstaben stehen sich in der Doppelhelix immer gegenüber (Desoxyribonukleinsäure ist ein Molekül, das die genetischen Anweisungen für Wachstum, Entwicklung, Funktion und Vermehrung aller bekannten lebenden Organismen und vieler Viren trägt) : A und T und C und G. Wissenschaftler nennen dies ein Basenpaar (Ein Basenpaar ist eine Einheit aus zwei Nukleobasen, die durch Wasserstoffbrücken aneinander gebunden sind).