Джеймс Уотсън за откриването на ДНК

А, аз си мислех, че ще има подиум, така че съм малко изплашен. (смях) Крис ме помоли да разкажа отново как отрихме структурата на ДНК. Както знаете, аз следвам неговите заповеди, така че ще го направя. Но това леко ме отегчава. (смях) И, както знаете, аз написах и книга. Така че, ще кажа някои неща ... (смях) ... ще разкажа малко как беше направено това откритие, и защо Франсис и аз го направихме. И след това, надявам се, че може би ще имам поне пет минути да кажа какво ме кара да се вълнувам сега.

Зад мен виждате моя снимка, когато бях на 17 години. Бях в Чикагския Университет, трета година, и бях трета година, защото в Чикагския Университет те приемат след две години в гимназия. Така че ... беше забавно да се махнеш от гимназията. Защото аз бях много малък, а и не бях добър в някой спорт, или нещо такова.

Но трябва да кажа, че моя произход - татко ми беше отгледан като епископалец и републиканец. Но след една година в колежа той станал атеист и демократ. (смях) А майка ми беше ирландски католик, и ... но тя не приемаше религията много сериозно. И докато навърших 11 години вече не ходех на неделна служба, а ходех с татко да гледаме птици. Така че, доста рано чух за Чарлз Дарвин. И предполагам, знаете, че той беше голям герой. И разбирате, че живота в сегашния му вид съществува посредством еволюцията.

В Чикагския Университет учех зоология. И си мислех, че ако съм достатъчно умен, ще успея, може би, да получа докторска степен по орнитология от Корнел. И тогава, в един чикагски вестник, имаше рецензия за една книга, която се наричаше "Какво е живота?" от големия физик Шрьодингер. И това, разбира се, беше въпроса, на който исках да получа отговор. Знаете, че Даврин обясняваше живота, след като е започнал, но каква беше същността на живота?

А Шрьодингер казваше, че същността е информация, която съществува в нашите хромозоми и трябва да съществува в една молекула. Никога преди не бях се замислял сериозно за молекулите. Знаете за хромозомите, но това беше една молекула и някак цялата информация вероятно беше съхранена в някаква дигитална форма. И имаше един голям въпрос за това как се е копирала тази информация?

Така че, това пишеше в книгата. И така, от този момент нататък исках да стана генетик ... да разбера какво е гена и по този начин да разбера живота. И така си имах един кумир от разстояние. Не беше играч на бейзбол, беше Лайнъс Поулинг. И така, кандидатствах в Калтех, но не ме приеха. (смях) Така че отидох в Индиана, където условията за генетика бяха толкова добри, колкото и в Калтех, и освен това, имаха и наистина добър баскетболен отбор. Така че живота ми в Индиана беше доста щастлив. И точно в Индиана, получих усещането, че генът е вероятно ДНК. Така че, когато получих моята докторска степен, започнах да изследвам какво е ДНК.

Първо отидох в Копенхаген, защото си мислех, добре де, може пък да стана биохимик. Но разбрах, че биохимията е доста скучна. И не ми помагаше да стигна до разбирането какво е генът. Това беше просто ядрена наука. И, о, а това е книгата, малка книга. Може да я прочетете за около два часа. И ... но след това отидох на една среща в Италия. И там имаше един неочакван лектор, който не беше включен в програмата, и той говореше за ДНК. Това беше Морис Уилкинс. Той беше учил за физик, но след войната искал да стане биофизик и си избрал ДНК, защото ДНК била вече определена в Института Рокфелер като вероятно генетичните молекули на хромозомите. Повечето хора вярваха, че тя е белтък. Но, знаете, Уилкинс си мислел, че ДНК е правилният отговор и я показа на една ренгенова снимка. Нещо като кристал. Така че ДНК имаше структура, въпреки че я дължеше, може би, на различни молекули, които носеха различна информация. Така че имаше нещо универсално в ДНК молекулата. А аз исках да работя с него, обаче той не искаше бивш наблюдател на птици, и така аз се отзовах в Кембридж, Англия.

Отидох в Кеймбридж, защото това наистина беше най-доброто място в света по това време за ренгенова кристалография. А ренгеновата кристалография сега е предмет, както знаете, в химическите факултети. Имам предвид, че по онова време, тя беше в сферата на физиците. Така че, най-доброто място за ренгенова кристалография беше в лабораторията Кавендиш в Кеймбридж. И там аз срещнах Франсис Крик. Отидох там без да го познавам предварително. Той беше на 35. Аз бях на 23. И, до края на деня, той реши, че може би ние бихме могли да намерим начин да открием структурата на ДНК. Не да я раберем, както в точна схема, но да изградим модел. Електро модел, като използваме някои координати - дължина и различни неща от ренгеновите снимки. Но само питайте как молекулата .. как трябва да се сгъне?

И причината да се напрви това, в центъра на тази снимка, е Лайнъс Поулинг. Шест месеца преди това той предложи алфа спираловидната структура на белтъка. И по този начин той прогони мъжът отдясно - Сър Лорънс Браг, който беше професор в Кавендиш. Тази снимка е направена няколко години по-късно, когато Браг имаше причина да се усмихва. Той определено не се усмихваше, когато аз пристигнах там, защото по някакъв начин беше унижен, че Поулинг откри алфа спиралата, а хората в Кеймбридж не се справиха, защото не бяха химици. И определено, нито Крик, нито аз бяхме химици, така че, ние се опитахме да създадем модел. А той познаваше, Франсис познаваше Уилкинс. Тогава Уилкинс каза, че си е помислил, че е била спираловидна. Ренгеновата диаграма, той си е мислил, че е съпоствима със спирала.

И така ние изградихме тристранен модел. Хората от Лондон дойдоха. Уилкинс и неговия сътрудник, или вероятен сътрудник, Розалинд Франклин, дойде при нас и се присмя на нашия модел. Казаха ни, че не го бива, а и си беше така. Така че ни казаха да не правим повече модели; бяхме некомпетентни. (смях) И така ние не наравихме повече модели, и Франсис донякъде продължи да работи върху белтъците. В общи линии, аз не правех нищо. И ... освен, че четях. Знаете, в общи линии, че четенето е нещо добро - дава ви факти. И ние продължихме да казваме на хората в Лондон, че Лайнъс Поулинг ще продължи с ДНК. Ако ДНК е толкова важна, Лайнъс ще го разбере. Той ще изгради модел, а след това ние ще се възползваме.

И, в действителност, той беше писал на хората в Лондон: Може ли да види тяхната ренгенова снимка? И те имаха мъдростта да му отговорят "Не". Така че, той не я получи. Но все пак, тези в литературата ги имаше. В действителност, Лайнъс не ги разгледа много внимателно. Но около, о, 15 месеца, след като пристигнах в Кеймбридж, тръгна слух от сина на Лайнъс Поулинг, който беше в Кеймбридж, като казваше, че баща му сега работи върху ДНК. И така, един ден, Питър влезе и каза, че Питър Поулинг, и ми даде копие от ръкописите на баща си. И, Господи, аз се изплаших, защото си мислех, че може да ни разкарат. Аз нямаше какво да правя, нямах квалификация за нищо. (смях)

И така, там бяха записките, а той предлагаше тристранна структура. И аз я прочетох, и това си беше просто ... бяха глупости. (смях) Така че, това беше, знаете, неочаквано от световен ... (смях) ... и така, държеше се на водородни връзки между фосфатните групи. Добре, ако максимума pH, който имаха клетките, беше около седем, тези фосфатни връзки не можеха да съществуват. Изтичахме до химическия факултет и питахме: "Възможно ли е Поулинг да е прав?". А Алекс Хъст ни каза: "Не." Така че бяхме щастливи. (смях)

И, знаете, ние все още бяхме в играта, но ни беше страх, че някой от Калтех можеше да каже на Лайнъс, че греши. И тогава Браг ни каза: " Създайте модели." И около месец, след като видяхме ръкописа на Поулинг ... трябва да кажа, че занесох ръкописа в Лондон и го показах на хората. Е, казах им аз, Лайнъс греши и ние все още сме в играта, а те ми казаха, че незабавно трябва да се започне изграждане на модели. Но Уилкинс каза "Не", Розалинд Франклин си тръгваше след около два месеца, и след като тя си тръгне, той ще започне да изгражда модели. Така че, аз се прибрах с тази новина в Кеймбридж и Браг ми каза: "Направи модели." Ами, разбира се, аз исках да направя модели. Ето и снимка на Розалинд. Тя наистина, знаете, в някакъв смисъл, беше химик, но наистина тя трябваше да бъде обучена ... тя не знаеше нищо за органичната или квантовата химия. Тя беше кристалограф.

И аз си мисля, че част от причината, че тя не искаше да построи модели, беше, че тя не беше химик, докато Поулинг беше химик. И така Крик и аз, знаете, започнахме да строим модели, и аз понаучих малко химия, но не достатъчно. И ние получихме отговора на 28 февруари 1953. И това стана поради едно правило, което според мен е много добро правило: "Никога не бъди най-умния човек в стаята" и ние не бяхме такива. Ние не бяхме най-добрите химици в стаята. Отидох и им показах двойката, която бях направил и Джери Донъхоу - той беше химик - той каза, че не е правилен. Точно така - водородните атоми бяха на грешни места. Просто ги бях поставил така, както бяха в книгите. Той каза, че това не е правилно.

Така че, на следващия ден, след като си бях помислил: "Той може и да е прав." Аз промених местата и тогава открих двойката бази, а Франсис веднага каза, че веригата се движи в безкрайни посоки. И ние знаехме, че сме прави. Така че, това беше, знаете ли, всичко това се случи за около два часа. От нищо - нещо. И ние знаехме, че беше нещо голямо, защото, знаете, че ако само поставите А до Т и Г до Ц, имате един повтарящ се механизъм. Така че, ние видяхме как се пренася генетичната информация. Това е реда на четирите основи. И по някакъв начин, това е нещо като цифров тип информация. И вие я копирате като разделяте нишката. Така че, ако не се получеше по този начин, може и да й повярваш, защото не разполагаш с друга схема. (смях)

Но това не беше най-научното нещо. Повечето учени са наистина по-скоро глупави. Те казват: "Ние няма да мислим за това, докато не разберем, че е правилно." Но, знаете ли, ние си мислехме: " Добре де, това е поне 95 процента правилно или 99 процента вярно." Така че, помислете върху това. Следващите пет години бяха нещо като пет потвърждения на нашата работа в природата - и нищо. И така, ние бяхме изоставени сам сами и се опитвахме да направим последната част от триото - как ... какво прави тази генетична информация? Беше доста очевидно, че даваше информация на молекулата на РНК, но след това как отиваше от РНК към белтъка? За около три години ние просто ... опитвах се да разгадая структурата на РНК Не даваше резултат. Не се получаваха добри ренгенови снимки. Определено не бях щастлив; едно момиче не се омъжи за мен. Беше наистина ... нещо като гадно време. (смях)

Ето една снимка, на която сме Франсис и аз, преди да срещна момичето, така че, аз все още изглеждам щастлив. (смях) Но ето и какво направихме, когато не знаехме как да продължим напред: ние си направихме клуб и го нарекохме " Клуб връзка РНК". Джордж Гамов, също един страхотен физик, направи връзката. Той беше един от членовете. Въпросът беше: " Как да се направи от един четирибуквен код кода с 20 букви на белтъка?" Фейнман беше член, както и Телър, и приятели на Гамов. Но това беше единствения - не, снимахме се само два пъти. И в двата случая един от нас беше без вратовръзка. Горе вдясно, изправен, стои Франсис и Алекс Рич, от медик стана кристалограф, който е до мен Тази беше направена в Кембридж през септември 1955. А аз се усмихвам, малко насила, мисля, защото момичето, с което бях, Господи, си беше отишло. (смях)

Така че, не бях истински щастлив до 1960, защото тогава открихме, в общи линии, че има три форми на РНК. И знаехме, в общи линии, че ДНК осигурява информацията на РНК. РНК осигурява информацията на белтъка. И това даде възможност на Маршал Ниренберг да вземе РНК - синтетична РНК - и да я постави в система, която образува белтък. Той направи полифенилаланин, полифенилаланин. Така че, това беше първото разбиване на генетичния код, и всичко приключи до 1966. Така че, това беше онова, което Крис искаше от мен да направя ... и така - какво се случи след това? Ами, трябва да се върна назад към това време. Когато открихме структурата на ДНК, аз изнесох първата си лекция в Колд Спринг Харбър. Физикът, Лео Силард, ме погледна и каза: "Ти ще патентоваш ли това?" И, но той познаваше патентното право, и че не можем да го патентоваме, защото това не е възможно. Нямаше полза за това. (смях)

Така че ДНК не се превърна в полезна молекула, и адвокатите не бяха част от уравнението до 1973, 20 години по-късно, когато Бойер и Коен в Сан Франциско и Станфорд измислиха своя метод за рекомбинантна ДНК, а Станфорд я патентова и направи много пари. Поне те патентоваха нещо, което, знаете, може да направи полезни неща. И тогава те разбраха как да разчитат буквите от кода. И, бум, ние имаме биотехнологична индустрия. И, но, ние все още бяхме доста далеч от намирането на отговор, който преобладаваше в моето детство, който беше: " Как се отглежда природата?"

И така, ще продължа. Почти ми свърши времето, но това е Майкъл Уиглър, един много, много умен математик, който стана физик. И той разработи технология, която в общи линии ще ни позволи да видим модел на ДНК, и в крайна сметка, милиони точици по него. Ето там има един чип, най-обикновен чип. След това, има един, който е направен от снимка от една фирма в Медисън, която се нарича НимбълГен, което е доста далеч от Афиметрикс. И ние използваме тяхната технология. И това, което може да се направи, е да се сравни ДНК от нормални сегменти и от ракови. И може да видите на върха, че раковите, които са лошите, ни показват вмъкване или изтриване. Така че ДНК е наистина лошо отхвърлена, но когато имате шансове да оцелеете, ДНК не е чак толкова отхвърлена. Така че, ние мислим, че в крайна сметка, това ще доведе до това, което ние наричаме, "ДНК биопсия". Преди да ви лекуват при рак, трябва наистина да помислите върху тази технология и да почувствате, че сте се изправили в лицето на врага. Не е ... това е само частичен поглед, но е ... аз мисля, че ще бъде много, много полезно.

Така че, ние започнахме с рак на гърдата, защото там има много пари и те не са държавни. И сега имам нещо като придобит интерес: Искам да го напрвя и за рак на простатата. Така че, знаете, ако не се лекувате, това е много опасно. Но, Уиглър, освен че изследваше раковите клетки, изучаваше и нормалните клетки, и направи доста изненадващо наблюдение. Което е, че всеки един от нас има около 10 места в нашия геном, където губим или придобиваме ген. Така че, ние всички сме несъвършенни. И въпросът е, ами около който ние се въртим, знаете, тези малки загуби или победи може да не са толкова лоши. Но, ако тези загуби или увеличавания се случват в грешния ген, може да се почувстваме зле.

Така че, първото заболяване, което той изследва, беше аутизъм. И причината да се занимаваме с аутизма е, че имахме парите да го направим Да се изследва само един човек струва около 3000 долара. А родител на дете с болестта на Аспергер, това е високоинтелигентен аутизъм, изпратил нещата си на обикновенна фирма, но те не го направили. Не можахме да го направим чрез конвенционална генетика, а само като го сканирахме започнахме да откриваме гените на аутизма. И можете да видите тук, че има доста от тях. Така че доста деца с аутизъм са такива, защото са изгубили огромно парче от ДНК. Имам предвид, голямо парче на молекулярно ниво. Видяхме едно дете с аутизъм - около пет милиона бази липсват само при една от хромозомите му. Все още не бяхме изследвали родителите, но вероятно те нямаха тези липси, или не бяха родителите. Сега, нашето изследване за аутизъм беше започнало. Имахме 3 милиона долара. Мисля, че ще струва поне 10 или 20, преди да бъдем в състояние да помогнем на родители, които имат дете с аутизъм, или тези, които си мислят, че имат дете с аутизъм, а можем ли да открием разликата? Така че, точно тази техника трябва вероятно да направи това. Това е един прекрасен начин да се открият гени.

И така, аз ще завърша като кажа, че изследвахме 20 човека с шизофрения. И си мислехме, че вероятно ще трябва да изследваме няколкостотин, преди да придобием представа. Но както можете да видите, при седем от 20 има промяна, която е много висока. А преди това, при изследванията имаше три. Така че, какъв е смисъла на контролните изследвания? И те ли бяха лудост, а ние не го знаехме? О, знаете ли, бяха ли те нормални? Предполгам, че да. И това, което мислим за шизофренията е, че има предразположени гени, а дали това е едно от предразположенията ... и след това има само един под-сегмент от населението, които е възможно да бъдат шизофреници.

Сега, ние нямаме никакво истинско доказателство за това, но аз мисля, за да ви дам една хипотеза, моето най-добро предположение е че ако си левак, имаш предразположение към шизофрения. 30 преоцента от шизофрениците са леваци, а шизофренията има много смешна генетика, което означава, че 60 процента от хората са генетично леваци, но само при половината от тях се изявява. Нямам време, за да продължа. Сега, някои хора, които си мислят, че са десняци генетично са леваци. ОК. Просто казвам, че ако си мислите, о, не нося ген на левак, така че моите, сещате се, деца, нямат риск от шизофрения. Може и да сте прави. ОК? (смях)

Така че, за мен, това са много вълнуващи времена. Ние трябва да сме в състояние да отрием гена за двустранно пишещи, има връзка. И ако имах достатъчно пари, ще направим всичките тази година. Благодаря ви.