Амерички биолог Џејмс Вотсон: биографија, лични живот, допринос науци. ДНК дупла спирала

Џејмс Вотсон је пионир молекуларне биологије која се, заједно са Францисом Црицком и Маурицеом Вилкинсом, сматра откривачем двоструке спирале ДНК. Године 1962, за свој рад, постали су Добитници Нобелове награде медицине.

Јамес Ватсон: Биографија

Рођен је у Чикагу, САД, 6. априла 1928. године. Студирао је на Хораце Манн школи, а затим у Соутх Схоре Хигх Сцхоол. Са 15 година уписао је на Универзитет у Чикагу експериментални програм стипендирања за надарену децу. Интересовање за живот птица водило је Џејмса Вотсона на студиј биологије, а 1947. године је дипломирао зоологију. Након што је прочитао епохалну књигу Ервина Шредингера "Шта је живот?", Прешао је на генетику.

Одбијен од стране Калифорнијског института за технологију и Харварда, Јамес Ватсон је добио стипендију за постдипломске студије на Универзитету Индиана. Године 1950, за свој рад на ефектима рендгенских зрака на репродукцију бактериофагних вируса, добио је докторат из зоологије. Из Индијане, Вотсон се преселио у Копенхаген и наставио да проучава вирусе као запослени у Националном истраживачком савету.

Да решимо ДНК!

Након посјете лабораторији у Нев Иорку у Цолд Спринг Харбору, гдје се упознао с резултатима Херсхеи и Цхасеовог истраживања, Ватсон је дошао до закључка да је ДНА молекул који је одговоран за пријенос генетске информације. Био је фасциниран идејом да ако разумете његову структуру, можете утврдити како се подаци преносе између ћелија. Истраживање вируса га више није занимало колико овај нови тренд.

У пролеће 1951. на конференцији у Напуљу срео је Маурицеа Вилкинса. Ово је показало резултате првих покушаја примене рендгенске дифракције за снимање ДНА молекуле. Ватсон, узбуђен Вилкинсом, стигао је у Велику Британију на јесен. Сместио се у Цавендисх Лаборатори, где је почео да ради са Францисом Црицком.

Први покушаји

У покушају да открију молекуларну структуру ДНК, Џејмс Вотсон и Френсис Крик одлучили су да користе приступ који се заснива на изградњи модела. Обојица су били убеђени да ће решење за његову структуру играти кључну улогу у разумевању преноса генетичких информација из ћелија родитеља у ћерке. Биолози су схватили да ће откриће структуре ДНК бити највећи научни пробој. Истовремено, били су свесни постојања такмичара међу другим научницима, као што су Линус Паулинг.

Крик и Џејмс Вотсон ДНК су моделовани са великим тешкоћама. Нико од њих није имао хемијско образовање, па су користили стандардне уџбенике из хемије за резање картонских конфигурација хемијских веза. Гост дипломирани студент је примијетио да је, према новим подацима који недостају из књига, једна од његових кемијских кемијских веза кориштена у супротном смјеру. Отприлике у исто време, Ватсон је присуствовао предавању Росалинд Франклин у оближњем Кинг'с Цоллегеу. Очигледно, није пажљиво слушао.

Неопростива грешка

Као резултат грешке, први покушај научника да конструишу ДНК модел није успео. Јамес Ватсон и Францис Цреек изградили су троструку хеликс са азотним базама на вањској страни структуре. Када су представили модел колегама, Росалинд Франклин је озбиљно критиковала. Резултати њених истраживања јасно су доказали постојање два облика ДНК. Влажнији од њих одговарали су оном који су Ватсон и Црицк покушали да изграде, али су створили ДНК модел без воде у њој. Френклин је приметио да ако су њени радови правилно интерпретирани, базе азота би се налазиле унутар молекула. Осећајући се неугодно због таквог јавног неуспјеха, директор лабораторије Цавендисх препоручио је истраживачима да напусте свој приступ. Научници су званично били ангажовани у другим областима, али су приватно наставили да размишљају о проблему ДНК.

Пеепед опенинг

Вилкинс, који је радио у Кингс Цоллегеу са Франклином, био је у личном сукобу с њом. Росалинд је била толико несретна да је одлучила да своје истраживање пренесе на друго мјесто. Није јасно како, али Вилкинс има на располагању једну од својих најбољих рендгенских слика молекуле ДНК. Можда му је чак и сама дала кад је чистила своју канцеларију. Али је извесно да је узео слику из лабораторије без дозволе Франклина и показао је свом пријатељу Ватсону у Цавендисху. Након тога, у својој књизи "Доубле Хелик", написао је да је у тренутку када је видио слику, његова чељуст пала и пулс му се повећао. Све је било невероватно једноставније од претходно добијеног А-облика. Поред тога, црни крст рефлексија које су доминирале фотографијом могао би настати само из спиралне структуре.

Добитник Нобелове награде

Биолози су користили нове податке за креирање двоструког ланца хеликса са азотним базама у паровима А-Т и ЦГ у центру. Такво упаривање одмах је навело Црицка да једна страна молекула може послужити као шаблон за тачно понављање ДНК секвенци за пренос генетске информације током деобе ћелија. Овај други, успјешан модел представљен је у фебруару 1951. године. У априлу 1953. објавили су своје налазе у часопису Натуре. Чланак је изазвао сензацију. Ватсон и Црицк су открили да ДНК има облик двоструке спирале, или "спиралне степенице". Два ланца у њој била су одспојена, попут "муње", и репродуковала недостајуће делове. Тако, сваки молекул дезоксирибонуклеинска киселина могу да створе два идентична примерка.

Кратица ДНК и елегантни модел двоструког хеликса постали су познати целом свету. Ватсон и Црицк су такође познати. Њихово откриће направило је револуцију у проучавању биологије и генетике, што је омогућило методе генетског инжењеринга које се користе у модерној биотехнологији.

Један чланак у природи довео је до награде за њих и Вилкинса од Нобелове награде 1962. године. Правила Шведске академије дозвољавају додјељивање највише три научника. Росалинд Франклин је умрла од рака јајника 1958. године. Вилкинс је то споменуо у пролазу.

У години примања Нобелове награде, Вотсон се оженио Елизабетх Левис. Имали су два сина: Руфуса и Данкана.

Наставак рада

Џејмс Вотсон је наставио да ради са многим другим научницима током 1950-их. Његов гениј се састојао у способности да координира рад различитих људи и комбинује њихове резултате за нове закључке. Године 1952, он је користио ротирајућу рендгенску аноду да демонстрира спиралну структуру вируса духанског мозаика. Од 1953. до 1955 Ватсон је сарађивао са Цалтецховим научницима на моделирању структуре РНК. Од 1955. до 1956 поново је радио са Крицем на откривању принципа структура вируса. Године 1956. преселио се на Харвард, гдје је проучавао синтезу РНК и протеина.

Скандалозна хроника

Године 1968. објављена је скандалозна књига о ДНК, чији је аутор био Јамес Ватсон. "Двострука спирала" била је пуна погрдних коментара и узнемирујућих описа многих људи који су учествовали у открићу, посебно Росалинд Франклин. Због тога је издање Харвардске новине одбило да штампа књигу. Ипак, рад је објављен и био је велики успјех. У каснијој ревизији, Вотсон се извинио због своје интерпретације Френклина, рекавши да није знао за притисак с којим се суочила 1950. као истраживачица. Највећи добитак добио је од издавања два уџбеника - "Молекуларна биологија гена" (1965) и "Молекуларна биологија ћелије и рекомбинантне ДНК" (ажурирано 2002 издање), који су још увијек ван тиска. Године 2007. објавио је аутобиографију „Избјегавајте досадне људе. Лекције живота у науци.

Џејмс Вотсон: допринос науци

Године 1968. постао је директор Цолд Спринг Харбор Лаборатори. У то време, институт је био у финансијским тешкоћама, али је Вотсон био веома успешан у проналажењу донатора. Институција на чијем је челу постала свјетски лидер у погледу рада у области молекуларне биологије. Њено особље открило је природу рака и први пут открило његове гене. Сваке године, више од 4.000 научника из цијелог свијета долази у Цолд Спринг Харбор - тако дубоко под утјецајем Института за међународна генетичка истраживања.

Ватсон је 1990. године именован за шефа Пројекта људског генома у Националном институту за здравље. Своје способности искористио је за прикупљање средстава за вођење овог пројекта до 1992. године. Отишао је због сукоба око патентирања генетских информација. Џејмс Вотсон је веровао да ће то само ометати истраживање научника који раде на пројекту.

Контроверзне изреке

Његов боравак у Цолд Харбору нагло је завршио. 14. октобра 2007. године, на путу до конференције у Лондону, питали су га о догађајима у свијету. Џејмс Вотсон, светски познати научник, одговорио је да га засјењују изгледи за Африку. Према његовим речима, савремена социјална политика заснива се на чињеници да је интелигенција њених становника иста као и код осталих, али резултати тестова показују да то није случај. Он је наставио размишљање са идејом да је напредак у Африци отежан лошим генетским материјалом. Јавни протест против ове изјаве приморао је Цолд-Спринг-Харбоур да затражи његову оставку. Научник се касније извинио и одбацио његове изјаве, рекавши да "за то нема научних основа". У свом опроштајном говору, он је изразио своју визију да је "коначна побједа (над раком и менталним болестима) унутар нашег досега."

Упркос овим застојима, генетичар Јамес Ватсон наставља да даје контроверзне изјаве данас. У септембру 2013. године, на Институту Аллен у Сијетлу, на састанку посвећеном проучавању мозга, он је поново дао контроверзну изјаву о свом уверењу да повећање дијагностицираних наследних болести може бити последица каснијег рођења деце. "Што сте старији, већа је вјероватноћа да имате дефектне гене", рекао је Ватсон, такођер сугерирајући да генетски материјал треба прикупити од људи млађих од 15 година за даљње зачеће путем ин витро оплодње. По његовом мишљењу, то би смањило шансе да би живот родитеља био покварен рођењем детета са физичким или менталним поремећајима.