Americký biolog James Watson: biografie, osobní život, přínos vědy. DNA dvojitá šroubovice

James Watson je průkopník molekulární biologie, který spolu s Francisem Crickem a Mauricem Wilkinsem je považován za objevitele DNA dvojité šroubovice. V roce 1962 se pro svou práci stali Nobeloví vítězové lékařství.

James Watson: Životopis

Narozen v Chicagu, USA, 6. dubna 1928. Studoval na Horace Mann School a pak na South Shore High School. Ve věku 15 let vstoupil na University of Chicago na experimentální stipendijní program pro nadané děti. Zájem o život ptáků vedl Jamesa Watsona k studiu biologie a v roce 1947 získal bakalářský titul v oboru zoologie. Po přečtení epochální knihy Erwina Schrödingera "Co je to život?" Přešel k genetice.

Odmítl Kalifornský technologický institut a Harvard, James Watson získal stipendium pro postgraduální studium na Indiánské univerzitě. V roce 1950, za práci na vlivu rentgenu na reprodukci bakteriofágových virů, získal doktorský titul v oboru zoologie. Z Indiany se Watson přestěhoval do Kodaně a pokračoval ve studiu virů jako zaměstnanec Národní rady pro výzkum.

Vyřešit DNA!

Po návštěvě laboratoře v New Yorku v Cold Spring Harbour, kde se seznámil s výsledky výzkumu Hershey a Chase, Watson dospěl k závěru, že DNA je molekula, která je zodpovědná za přenos genetických informací. Byl fascinován představou, že pokud pochopíte jeho strukturu, můžete zjistit, jak se data mezi buňkami přenášejí. Výzkum v oblasti virů ho už netroufal stejně jako tento nový trend.

Na jaře 1951 na konferenci v Neapoli se setkal s Mauricem Wilkinsem. Posledně uvedené ukázaly výsledky prvních pokusů o aplikaci rentgenové difrakce pro zobrazování Molekuly DNA. Watson, rozrušený Wilkinsem, přišel do Velké Británie na podzim. Usadil se v laboratoři Cavendish, kde začal pracovat s Francisem Crickem.

První pokusy

Ve snaze odhalit molekulární strukturu DNA se James Watson a Francis Crick rozhodli použít přístup založený na modelech budov. Oba byli přesvědčeni, že řešení jeho struktury by hrálo klíčovou roli při porozumění přenosu genetické informace z rodiče do dceřiných buněk. Biologové si uvědomili, že objev struktury DNA by byl největším vědeckým průlomem. Zároveň si byli vědomi existence konkurentů mezi dalšími vědci, jako například Linus Pauling.

Crick a James Watson DNA modelovali s velkými obtížemi. Nikdo z nich neměl chemické vzdělání, a proto používali standardní chemické učebnice k řezání kartonových konfigurací chemických vazeb. Hostující student poznamenal, že podle nových údajů z knih chybí jedna z chemických chemických vazeb v opačném směru. Zhruba ve stejnou dobu se Watson zúčastnil přednášky Rosalinda Franklinové na nedaleké King's College. Zjevně neposlouchal velmi pečlivě.

Nepopiratelná chyba

V důsledku této chyby selhal první pokus vědců o vytvoření modelu DNA. James Watson a Francis Creek postavili trojitou šroubovice s dusíkovou základnou na vnější straně konstrukce. Když model prezentovali kolegům, Rosalind Franklin ji vážně kritizoval. Výsledky jejího výzkumu jasně prokázaly existenci dvou forem DNA. Větší z nich odpovídalo té, kterou se Watson a Crick pokoušeli stavět, ale vytvořili DNA model bez vody. Franklin poznamenal, že pokud by její práce byly správně interpretovány, základy dusíku by byly umístěny uvnitř molekuly. Necítí-li se takový veřejný neúspěch, ředitel laboratoře Cavendish doporučil, aby výzkumníci opustili svůj přístup. Vědci se oficiálně zabývali dalšími oblastmi, ale soukromě pokračovali v přemýšlení o problému DNA.

Pečené otevírání

Wilkins, který pracoval u Kings College s Franklinem, byl v osobním konfliktu s ní. Rosalind byla tak nešťastná, že se rozhodla přesunout svůj výzkum na jiné místo. Není jasné, jak, ale Wilkins má k dispozici jeden z nejlepších rentgenových snímků DNA molekuly. Možná ji dokonce dala sama, když čistila svou kancelář. Ale je jisté, že vzal obraz z laboratoře bez povolení od Franklin a ukázal to svému příteli Watsonovi v Cavendishu. Následně ve své knize "Double Helix" napsal, že v okamžiku, kdy viděl obrázek, jeho čelist klesla a jeho puls se zvětšil. Všechno bylo neuvěřitelně jednodušší než dříve získaný formulář. Kromě toho by černý kříž odrazů, které ovládaly fotografii, mohl vzniknout pouze ze spirálové struktury.

Nositel Nobelovy ceny

Biologové použili nová data pro vytvoření dvouvláknového modelu helixu s dusíkatými bázemi v páru A-T a CG ve středu. Takové párování okamžitě přimělo Crick, aby jedna strana molekuly mohla sloužit jako šablona pro přesné opakování sekvencí DNA pro přenos genetické informace během buněčného dělení. Tento druhý úspěšný model byl představen v únoru 1951. V dubnu 1953 zveřejnili své poznatky v časopise Nature. Článek způsobil pocit. Watson a Crick zjistili, že DNA má podobu dvojité šroubovice nebo "točité schodiště". Dvě řetězce v něm byly odpojeny, jako "blesk" a reprodukovaly chybějící části. Tak každá molekula deoxyribonukleové kyseliny schopen vytvořit dvě identické kopie.

DNA zkratka a elegantní model dvojité šroubovice se staly známými po celém světě. Watson a Crick jsou také slavní. Jejich objev provedl revoluci ve studiu biologie a genetiky, který umožnil metody genetického inženýrství používané v moderní biotechnologii.

Článek v přírodě vedl k jejich udělení a Wilkinsovi za Nobelovu cenu v roce 1962. Pravidla švédské akademie umožňují udělení nejvýše tří vědců. Rosalind Franklinová zemřela na rakovinu vaječníku v roce 1958. Wilkins se o tom vůbec nezmínil.

V roce přijetí Nobelovy ceny se Watson oženil s Elizabeth Lewisovou. Měli dva syny: Rufus a Duncan.

Pokračování práce

James Watson pokračoval ve spolupráci s mnoha dalšími vědci po celých padesátých létech. Jeho genialita spočívala ve schopnosti koordinovat práci různých lidí a spojit jejich výsledky s novými závěry. V roce 1952 použil rotační rentgenovou anodu pro demonstraci spirální struktury viru tabákové mozaiky. Od roku 1953 do roku 1955 Watson spolupracoval s vědci společnosti Caltech na modelování struktury RNA. Od roku 1955 do roku 1956 znovu spolupracoval se Screamem na zveřejnění principů strukturu virů. V roce 1956 se přestěhoval do Harvardu, kde studoval syntézu proteinů RNA a proteinů.

Skandální kronika

V roce 1968 byla publikována skandální kniha o DNA, jejíž autorem byl James Watson. "Dvojitá šroubovice" byla plná hanlivých poznámek a zběsilých popisů mnoha lidí, kteří se podíleli na objevu, zejména Rosalind Franklin. Z tohoto důvodu vydavatelství Harvard Press odmítlo vytisknout knihu. Nicméně práce byla zveřejněna a byla velkým úspěchem. V pozdější revizi se Watson omluvil za jeho interpretaci Franklinové a řekl, že nevěděl o tlaku, kterému čelila v roce 1950 jako ženské výzkumné pracovníky. Největší zisk získal od vydání dvou učebnic - "Molekulární biologie genu" (1965) a "Molekulární biologie buňky a rekombinantní DNA" (aktualizované vydání 2002), které jsou stále vytištěny. V roce 2007 vydal autobiografii "Vyhněte se nudným lidem. Poučení o životě ve vědě.

James Watson: příspěvek k vědě

V roce 1968 se stal ředitelem Cold Spring Harbor Laboratory. V té době byl ústav ve finančních obtížích, ale Watson byl velmi úspěšný při hledání dárců. Instituce, kterou vedl, se stala světovým lídrem, pokud jde o práci v oblasti molekulární biologie. Její pracovníci odhalili povahu rakoviny a nejprve objevili její geny. Každoročně přijíždí do Cold Spring Harbor více než 4000 vědců z celého světa, což je hluboce ovlivněno institutem pro mezinárodní genetický výzkum.

V roce 1990 byl Watson jmenován vedoucím projektu lidského genomu v Národním zdravotním ústavu. Využil své schopnosti k získání finančních prostředků na vedení tohoto projektu až do roku 1992. Zanechal kvůli konfliktu o patentování genetických informací. James Watson věřil, že to bude jen bránit výzkumu vědců pracujících na projektu.

Kontroverzní výroky

Jeho pobyt v Cold Harbour byl náhle ukončen. 14. října 2007, na cestě na konferenci v Londýně, byl požádán o události ve světě. James Watson, světově uznávaný učenec, odpověděl, že byl zastíněn vyhlídkami na Afriku. Podle něj je moderní sociální politika založená na tom, že inteligence jejích obyvatel je stejná jako u ostatních, ale výsledky testů ukazují, že tomu tak není. Pokračoval v myšlence myšlenky, že pokrok v Africe je narušován chudým genetickým materiálem. Veřejný výkřik proti tomuto prohlášení přinutil Cold-Spring-Harbour požádat o jeho rezignaci. Vědec se později omluvil a odmítl jeho prohlášení, říkat, že "neexistují žádné vědecké důvody pro toto." Ve svém rozloučeném projevu vyjádřil svou vizi, že "konečné vítězství (nad rakovinou a duševní chorobou) je v dosahu."

Navzdory těmto neúspěchům genetický pracovník James Watson pokračuje dnes v kontroverzních prohlášeních. V září 2013 v Allen Institute v Seattlu na schůzce věnovaném studiím mozku znovu podal kontroverzní výrok o svém přesvědčení, že nárůst diagnostikovaných dědičných chorob může být způsoben pozdějším narozením dětí. "Čím starší dostanete, tím větší je pravděpodobnost, že máte chybné geny," řekl Watson, také naznačuje, že genetický materiál by měl být shromažďován od lidí mladších 15 let pro další koncepci in vitro fertilizace. Podle jeho názoru by to snížilo šance, že život rodičů bude zkažen narozením dítěte s fyzickými nebo duševními poruchami.