James Dewey Watson (Chicago, Illinois, 6. april 1928), američki naučnik. Dobitnik je Nobelove nagrade za medicinu 1962. godine.
“Chris me zamolio da ponovno ispričam kako smo otkrili strukturu DNK. I s obzirom da ja, kao što znate, slijedim njegova naređenja, to ću i učiniti. Ali to mi je malo dosadno. (Smijeh) I, kao što znate, napisao sam knjigu. Pa ću reći nešto— (Smijeh) – reći ću malo o, znate, tome kako se dogodilo otkriće te zašto smo Francis i ja to otkrili. I onda, možda ću imati barem pet minuta da kažem što me sada zaokuplja.
Iza mene je moja fotografija kad sam imao 17 godina. Bio sam na Sveučilištu Chicago, na trećoj godini zato što vam Sveučilište Chicago dozvoljava upis nakon dvije godine srednje škole. Dakle – bilo je zabavno pobjeći iz srednje škole. Zato što sam bio jako malen i nisu mi išli sportovi ili bilo što poput toga.
No moram reći da je moj odgoj – znate, moj otac je bio odgojen kao episkopejac i republikanac. No nakon prve godine fakulteta postao je ateist i demokrat. (Smijeh) A moja majka bila je irska katolkinja, no – nije uzimala religiju previše ozbiljno. I tako nakon 11-te godine, više nisam pohađao nedjeljnu misu niti išao promatrati ptice sa svojim ocem. Vrlo rano čuo sam za Charlesa Darwina. Pretpostavljam da znate, on je bio veliki heroj. I, kao što znate, današnje shvaćanje života podrazumijeva evoluciju.
A na Sveučilištu Chicago moj glavni predmet bila je biologija. I mislio sam da ću završiti, znate, ako budem dovoljno bistar, sa doktoratom iz ornitologije na Cornell-u. Tada je u čikaškim novinama izašao osvrt na knjigu „Što je život?“ slavnog fizičara Schrodingera. I to je, naravno, bilo pitanje na koje sam htio znati odgovor. Kao što znate, Darwin je objasnio život nakon što je on već započeo, ali što je osnova života?
A Schrodinger je rekao da je osnova informacija sadržana u našim kromosomima, te da mora biti sadržana u molekulama. Nikad prije nisam pomišljao na molekule. Znate kromosomi su ustvari molekule, a informacija je vjerojatno bila prisutna u digitalnom obliku. I veliko je pitanje bilo, kako kopirate tu informaciju?
To je bila knjiga. I tako sam od tog trenutka htio biti genetičar – razumjeti gene i kroz njih razumjeti život. Tako sam, znate, imao svog heroja na distanci. To nije bio igrač bejzbola, to je bio Linus Pauling. I tako sam predao molbu na Caltech, a oni su me odbili. (Smijeh) Onda sam otišao na Indianu koja je bila jednako dobra kao i Caltech u genetici, a osim toga imali su i stvarno dobru košarkašku momčad. Imao sam stvarno sretan život u Indiani. I upravo sam u Indiani dobio utisak da bi, znate, geni mogli biti DNK. I zato sam, kad sam obranio doktorat, otišao u potragu za DNK.
Tako sam prvo otišao u Copenhagen zato što sam mislio, dobro, možda bih mogao postati biokemičar. No otkrio sam da je biokemija jako dosadna. Nije išla prema ničemu, znate, onome što su geni. Bila je samo znanost o jezgri. I onda, tu je bila knjiga, mala knjiga. Možete ju pročitati za oko dva sata. I – tada sam otišao na skup u Italiji. A tamo je bio neočekivani predavač, kojega nije bilo u programu, a on je govorio o DNK. Bio je to Maurice Wilkins. On je bio školovani fizičar, a nakon rata htio se baviti biofizikom i odabrao je DNK jer je DNK bila utvrđena na Institutu Rockefeller kao moguća molekula genetičkog materijala u kromosomima. Većina ljudi vjerovala je da su to bili proteini. No Wilkins je, znate, mislio da je to najvjerojatnije DNK i pokazao je tu fotografiju X-zrakama. Neka vrsta kristala. Dakle taj je DNK imao strukturu, premda se radilo vjerojatno o različitim molekulama koje su nosile različite setove uputa. I tako je bilo nešto univerzalno u DNK molekulama. I zato sam želio raditi s njim, ali on nije htio bivšeg promatrača ptica pa sam završio na Cambridge-u u Engleskoj.
Dakle, otišao sam na Cambridge zato što je to tada bilo stvarno najbolje mjesto na svijetu za kristalografiju x-zrakama. A kristalografija x-zrakama sada je predmet, kao što znate, odjela za kemiju. Mislim, u to vrijeme, bila je domena fizičara. Zato je najbolje mjesto za kristalografiju x-zrakama bio Cavendish-ov laboratorij na Cambridge-u. I tamo sam upoznao Francisa Cricka. Otišao sam tamo, a da ga prije nisam poznavao. Bilo mu je 35, meni 23. I u samo jednom danu, odlučili smo da bismo možda trebali prečicom pronaći strukturu DNK. Ne riješiti ju, znate, u onom krutom značenju, već izgraditi model. Jedan atomski model koristeći se nekim koordinatama, znate, duljinama i tom vrstom podataka iz fotografija x-zrakama. Samo se pitati što je ta molekula – kako bi trebala izgledati?
A razlog da to napravimo, u središtu ove fotografije, je Linus Pauling. Otprilike šest mjeseci prije, on je predložio strukturu alfa uzvojnice za proteine. I radeći to, on je isključio čovjeka sa desne strane, Sir Lawrencea Bragga, koji je bio Cavendishov profesor. Ovo je fotografija nekoliko godina kasnije, kad je Bragg dobio razlog da se nasmije. On se svakako nije smijao kad sam ja došao tamo, zato što je bio donekle ponižen Paulingovom alfa uzvojnicom, a ljudi sa Cambridgea su podbacili jer nisu bili kemičari. I svakako, niti Crick niti ja nismo bili kemičari te smo samo pokušali izraditi model. A on je znao, Francis je poznavao Wilkinsa. Tako je Wilkins rekao kako on misli da je uzvojnica. Prikaz x-zrakama, on je mislio, usporediv je sa uzvojnicom.
Tako smo izgradili model od tri niti. Došli su nam ljudi iz Londona. Wilkins i njegova suradnica, ili moguća suradnica, Rosalind Franklin, došli su i na neki način ismijali naš model. Rekli su da je loš, a i bio je. Rekli su nam da više ne izrađujemo modele; da smo nesposobni. (Smijeh). I tako mi nismo izgradili više modela, a Francis se na neki način vratio poslu na proteinima. U osnovi, ja nisam radio ništa. Osim što sam čitao. Kao što znate, čitanje je dobra stvar; dođete do činjenica. I nastavili smo govoriti ljudima u Londonu kako će Linus Pauling prijeći na DNK. Ako je DNK toliko važna, Linus bi znao. On će izraditi model i onda ćemo mi opet biti pometeni.
A, u stvari, on je pisao ljudima u Londonu: Može li vidjeti njihove fotografije x-zrakama? A oni su bili dovoljno mudri da odgovore “ne.” I tako ih on nije vidio. Ali bilo ih je u literaturi. Ustvari, Linus ih nije dovoljno pažljivo pogledao. A onda, otprilike 15 mjeseci nakon što sam došao na Cambridge, počele su se širiti glasine od sina Linus Paulinga, koji je bio na Cambridge-u, koji je govorio da njegov otac sad radi na DNK. I tako, jednog je dana Peter navratio i rekao kako je on Peter Pauling i dao mi je kopiju očevih rukopisa. I čovječe, al sam bio preplašen jer sam mislio, znate, opet bismo mogli biti pometeni. A ja nisam imao ništa za raditi, ni predispozicije za bilo što. (Smijeh)
I tako bio je taj članak u kojem je on pretpostavio strukturu od tri niti. I ja sam pročitao, i to je bila – obična besmislica. (Smijeh) To je to bilo neočekivano od svjetski – (Smijeh) – držalo se skupa vodikovim vezama između fosfatnih skupina. Dakle, ako je maksimalni pH u stanici oko sedam, te vodikove veze ne mogu postojati. Požurili smo na zavod za kemiju i pitali, „Može li Pauling biti u pravu?“ A Alex Hust je odgovorio, „Ne.“ I mi smo bili sretni. (Smijeh)
I kao što znate, još smo bili u igri, ali nas je plašilo da će netko sa Caltech-a Linusu reći da nije u pravu. A onda je Bragg rekao, „Izgradite modele.“ I samo mjesec dana nakon što smo vidjeli Paulingov rukopis – trebao bih reći da sam odnio rukopis u London i pokazao ga ljudima. Dakle, rekao sam kako Linus nije bio u pravu i da smo mi još uvijek u igri i da smjesta moraju početi raditi modele. No Wilkins je rekao ne, Rosalind Frenklin je odlazila za dva mjeseca i nakon što ona ode on će početi graditi modele. I tako sam ja došao natrag u Cambridge s tom vijesti, a Bragg je rekao, „Izgradite modele.“ Dakle, naravno, ja sam htio napraviti modele. A evo slike Rosalind. Ona je stvarno, znate, na neki način bila kemičarka, ali trebala je biti poučena – nije znala ništa organske kemije ili kvantne kemije. Ona je bila kristalograf.
Mislim da je dio razloga što nije htjela praviti modele bio taj što ona nije bila kemičar, a Pauling jest. Tako smo Crick i ja, znate, počeli praviti modele i ja sam naučio malo kemije, ali ne dovoljno. Dobili smo odgovor 28. veljače 1953. I to zbog pravila, koje je za mene jako dobro pravilo: Nikad nemoj biti najpametnija osoba u prostoriji, a mi to nismo bili. Nismo bili najbolji kemičari u prostoriji. Ušao sam i pokazao sparivanje koje sam napravio i Jerry Donohue – koji je bio kemičar – rekao mi je da je to krivo. Imaš – atome vodika na krivim mjestima. Stavio sam ih kako su stajali u knjigama. Rekao je da je krivo.
Sljedeći dan, znate, nakon što sam pomislio, „Mogao bi biti u pravu.“ Promijenio sam mjesta i onda smo otkrili sparivanje baza i Francis je odmah rekao da lanci idu u suprotnim smjerovima. I znali smo da smo u pravu. Bilo je to prilično, znate, sve se dogodilo u otprilike dva sata. Od ničega do nečega. I znali smo da je veliko jer, znate, ako samo stavite A do T i G do C, imate mehanizam kopiranja. Vidjeli smo kako se genetska informacija prenosi. To je redoslijed četiriju baza. To je, na jedan način, digitalan oblik informacija. Kopirate ih krenuvši od razdvajanja lanaca. Tako da, znate, ako nije radilo na ovaj način, mogli biste i vjerovati u to jer niste imali ni jedan drugi model. (Smijeh)
Ali to nije način na koji većina znanstvenika razmišlja. Većina znanstvenika je prilično dosadna. Rekli su, nećemo razmišljati o tome dok ne znamo da je to točno. Ali, znate, mislili smo, pa, to je barem 95 posto točno ili 99 posto točno. Zato razmislite o tome. Sljedećih pet godina, imali smo praktički pet referenci na naš rad u Nature-u – to je ništa. Bili smo ostavljeni sami sebi i pokušavali smo otkriti zadnji dio trojca: kako – što ta genetska informacija radi? Bilo je prilično jasno da daje informaciju za RNK molekulu, a kako dođeš od RNK do proteina? Otprilike tri godine smo samo – pokušao sam riješiti strukturu RNK. Nije išlo. Nije davala dobre rengenske slike. Bio sam izrazito nesretan; djevojka se nije udala za mene. Bilo je to, znate, priično loše razdoblje. (Smijeh)
Evo slike Francisa i mene prije nego što sam upoznao tu djevojku pa još uvijek izgledam sretno. (Smijeh) Evo što smo radili kad nismo znali što raditi dalje: osnovali smo klub i zvali smo ga Klub RNK kravata. George Gamow, sjajan fizičar, dizajnirao je kravatu. Bio je jedan od naših članova. Pitanje je bilo: kako doći od četveroznamenkastog koda do dvadeseteroznamenkastog koda proteina? Feynman je bio član i Teller i Gamowljevi prijatelji. Ali ovo je jedini – ne, samo su nas dvaput slikali. I oba puta netko od nas nije imao kravatu. Evo Francis gore desno i Alex Rich – liječnik koji je postao kristalograf – je kraj mene. Ovo je slikano na Cambridgeu u rujnu 1955. Smješkam se, pomalo nasilu, barem mislim, jer je djevojka koju sam imao otišla. (Smijeh)
Tako da nisam baš bio sretan do 1960., jer smo onda zapravo otkrili, znate, da postoje tri oblika RNK. Znali smo, u biti, da DNK daje informaciju za RNK. RNK daje informaciju za proteine. I to je dovelo Marshalla Nirenberga, znate, da uzme RNK – sintetičku RNK – i stavi ju u sustav za stvaranje proteina. Stvorio je polifenilalanin, polifenilalanin. To je bilo prvo razbijanje genetskog koda. I završilo je 1966. Eto, to je ono što je Chris htio da radim – što se dogodilo otad? Pa, u to vrijeme trebao bih se vratiti. Kad smo otkrili strukturu DNK, održao sam prvi govor u Cold Springs Harboru. Fizičar, Leo Szilard me pogledao i rekao, „Hoćeš li ovo patentirati?“ A – znao je zakon o patentima, nismo to mogli patentirati jer nije bilo koristi od toga. (Smijeh)
I tako DNK nije postala korisna melekula i odvjetnici ju nisu uzeli u računicu do 1973. 20 godina kasnije kad su Boyer i Cohen iz San Francisca i Stanforda došli do metode rekombinantne DNK i Stanford ju je patentirao i zaradio mnogo novca. Barem su patentirali nešto što može, znate, raditi korisne stvari. I onda, naučili su čitati slova koda. I, bum, odjednom smo imali biotehnološku industriju. Ali, bili smo još uvijek daleko od odgovora na pitanje koje je dominiralo mojim djetinjstvom, a to je: Kako se priroda razvija?
Nastavit ću. Već sam ostao bez vremena, ali ovo je Michael Wigler, vrlo, vrlo pametan matematičar koji je postao fizičar. Razvio je tehniku koja nam omogućava da pogledamo uzorak DNK i milijun točaka po njoj. Evo ondje čip, jedan uobičajeni. Eno i jednog napravljenog fotolitografijom tvrtke Madison a zove se NimbleGen, koji je znatno napredniji od Affymetrixa. Koristimo njihovu tehnologiju. I ono što možemo raditi je uspoređivati normalne odsječke DNK i odsječke raka. Možete vidjeti na vrhu da odsječci raka koji su loši pokazuju ubacivanja i brisanja. Tako da je DNK prilično uništena, ali ako imate šansu za preživljavanje, DNK i nije toliko uništena. Mislimo da će nas ovo na kraju dovesti do nečega što zovemo “DNK biopsije.” Prije nego što se počneš liječiti od raka, trebao bi proučiti ovu metodu i steći sliku o svom neprijatelju. Nije to – to je samo djelomičan pogled, ali je – mislim da će biti jako korisno.
Počeli smo s rakom dojke jer ima mnogo novca za njega, bez vladinog novca. Sad imam osobni interes: želim to napraviti za rak prostate. Tako vas neće liječiti ako nije opasno. Ali Wigler je, osim gledanja u stanice raka pogledao i u normalne stanice i donio iznenađujuće opažanje. To je da svi mi imamo otprilike 10 mjesta u genomu gdje smo dobili ili izgubili gen. Tako da smo svi na neki način nesavršeni. Pitanje je, ako smo već ovdje, znate, ovi mali gubitci ili dobitci možda nisu tako strašni. Ali ako se brisanje ili amplifikacija dogode u krivom genu, možda ćemo se razboljeti.
Prva bolest koju smo pogledali je autizam. Razlog zbog kojeg smo proučavali autizam je taj što smo imali novaca za to. Proučavanje pojedinca stoji otprilike 3.000 dolara. A roditelj djeteta s Aspergerovom bolesti, autizma s visokom inteligencijom, poslao je svoju stvar nekoj tvrtci koja to nije obavila. Nismo to mogli obaviti konvencionalnom genetikom, već samo skenirajući počeli smo otkrivati gene za autizam. Možete ovdje vidjeti da ih ima mnogo. Mnogo je djece autistično zato što su izgubili velike dijelove DNK. Mislim, velike dijelove na molekularnoj razini. Vidjeli smo jedno autistično dijete kojemu je otprilike pet milijuna baza nedostajalo iz kromosoma. Nismo još proučili roditelje, iako vjerojatno roditelji nemaju taj gubitak jer inače ne bi bili roditelji. Sad, dakle, naše proučavanje autizma tek počinje. Dobili smo 3 milijuna dolara. Mislim da će koštati barem 10 ili 20 prije nego što ćemo biti u poziciji pomoći roditeljima koji imaju autistično dijete ili misle da bi mogli imati autistično dijete, a da mi možemo otkriti razliku? Ova bi tehnika trebala vjerojatno gledati na sve. To je prekrasan način traženja gena.
I tako, završit ću tako što ću reći da smo proučili 20 osoba sa shizofrenijom. I mislili smo da ćemo morati proučiti nekoliko stotina prije nego što shvatimo bit. Ali kako možete vidjeti, sedam od dvadeset ima veliku vjerojatnost. A opet, u kontrolnoj grupi bilo ih je troje. Koje je značenje kontrolne skupine? Jesu li i oni također ludi, a mi to nismo znali? Ili su, znate, ipak normalni? Rekao bih da su normalni. I što mislimo o shizofreniji je to da postoje geni za predispoziciju, i ovisno je li ovaj taj koji predisponira – onda postoji samo subsegment populacije koji je sposoban biti shizofreničan.
Sad, nemamo doista dokaze za to, ali mislim, dat ću vam hipotezu, ako ste ljevak, skloniji ste shizofreniji. 30 posto shizofreničara su ljevaci, a shizofrenija ima vrlo smiješnu genetiku, što znači da su 60 posto ljudi genetski ljevaci, ali samo polovica od njih to i pokazuje. Nemam vremena objašnjavati. Ali neki ljudi koji misle da su dešnjaci zapravo su genetski ljevaci. OK. Samo kažem da ako mislite, o, ne nosim gen za ljevorukost, i tako,znate, moja djeca neće imati rizik za shizofreniju. Mogli biste. OK? (Smijeh)
Tako da je to, za mene, iznimno uzbudljivo vrijeme. Trebali bismo moći naći gene za bipolarnost; postoji povezanost. A kad bismo imali dovoljno novca, pronašli bismo ih sve ove godine.”, (1)
Reference:
- https://www.ted.com/talks/james_watson_on_how_he_discovered_dna/transcript
