James Watson fala sobre como ele descobriu o DNA

Bem, achei que teria um pódio, o que me deixou um pouco assustado. (Risos) Chris me pediu para contar novamente como descobrimos a estrutura do DNA. E como vocês sabem eu obedeço as ordens dele, vou contar. Mas isso me entedia um pouquinho. (Risos) E, vocês sabem, escrevi um livro. Então eu vou falar um pouco (Risos) vou falar um pouquinho sobre como a descoberta foi feita, e porque Francis e eu descobrimos. E então, espero ter ao menos 5 minutos para falar sobre o que me motiva hoje em dia.

Atrás de mim tem uma foto de quando tinha 17 anos. Estava na Universidade de Chicago, no terceiro ano, e estava no terceiro ano porque a Universidade de Chicago deixa você entrar após dois anos de ensino médio. Então... foi divertido ir embora do colégio. Porque eu era muito pequeno, e não era bom em esportes, ou qualquer coisa parecida.

Mas devo dizer que minha formação... meu pai foi, vocês sabem. criado para ser religioso e Republicano. Mas após um ano de universidade, ele virou ateu e Democrata. (Risos) E minha mãe era católica irlandesa, ... mas não levava religião muito a sério. Por volta dos 11 anos, eu não ia mais a missa de domingo, passeava e observava pássaros com meu pai. Assim, ainda cedo, ouvi falar de Charles Darwin. Acho ele, vocês sabem, o grande herói. E, vocês sabem, vocês entendem a vida através da evolução.

Na Universidade de Chicago eu me formei em zoologia. E eu pensei que ira acabar - se eu fosse brilhante o suficiente - obtendo um PhD em Cornell em ornitologia. Então, em um jornal de Chicago, tinha uma resenha de um livro chamado "O que é a vida?" do grande físico Schrodinger. E aquela, é claro, era a pergunta que eu queria saber. Vocês sabem, Darwin explicou a vida após ela começar, mas qual era a essência da vida?

E Schrodinger disse que a essência era a informação presente nos cromossomas, e teria que estar presente numa molécula. Nunca havia pensado em moléculas antes. Vocês conhecem os cromossomos, mas isto era uma molécula e de algum modo toda informação estava provavelmente presente em alguma forma digital. E esta era a grande questão: Como era copiada a informação?

Assim era o livro. Então, deste aquele momento Eu quis ser geneticista entender o gene e através dele, entender a vida. Assim eu tinha um herói à distância. Não era um jogador de basebal, era Linus Pauling. Aí então me inscrevi em Caltech e eles recusaram. (Risos) Então fui para Indiana, que na verdade era tão boa quanto a Caltech em genética. além disso, eles tinha um bom time de basquete. Assim eu tinha uma vida muito feliz em Indiana. E foi em Indiana que tive a impressão de que provavelmente o gene era o DNA. E assim, quando eu consegui meu PhD, Eu devia ir em busca do DNA.

Fui primeiro para Copenhagen porque pensei, bem, talvez eu possa virar um bioquímico. Mas descobri que bioquímica era muito chato. Não estava chegando a lugar algum sobre o que o gene era. Era só ciência nuclear. E, oh, eis o livro, o livrinho. Dá para ler em 2 horas. E aí fui para um encontro na Itália. E havia um palestrante inesperado que não estava no programa. e ele falou sobre DNA. Era Maurice Wilkins. físico qualificado, e após a 2ª guerra ele queria estudar biofísica, e escolheu o DNA porque no Instituto Rockfeller haviam determinado que o DNA era possivelmente a molécula genética nos cromossomas. A maioria das pessoas acreditava que eram as proteínas. Mas Wilkins, vocês sabem, achava que o DNA era a melhor aposta, e ele mostrou esta chapa de raio X Meio que cristalino. Assim, o DNA possuía estrutura embora moléculas diferentes provavelmente levavam diferentes conjuntos de instruções. Assim havia algo de universal na molécula do DNA. Assim queria trabalhar com ele, mas ele não queria um ex-observador de pássaros e fui parar em Cambridge na Inglaterra.

Então eu fui para Cambridge porque era na verdade o melhor lugar no mundo em cristalografia por raios X, hoje matéria dos departamentos de química. Quero dizer, naquela época era domínio da física. Assim, o melhor lugar em cristalografia era o Laboratório Cavendish em Cambridge. E lá conheci Francis Crick. Fui para lá sem conhecê-lo. Ele tinha 35. Eu tinha 23. E, em um dia, decidimos que talvez pudéssemos pegar um atalho para descobrir a estrutura do DNA. Não solucionar usando um método rigoroso, mas construindo um modelo. Um modelo elétrico usando algumas coordenadas de dimensão, e todo tipo de informação a partir das chapas de raio X. Mas pergunte só o que a molécula -- como ela podia se dobrar ?

E a razão para isto, no centro da foto, está Linus Pauling. Cerca de 6 meses antes, ele propôs a estrutura helicoidal alfa para proteínas. E ao fazer isto, ele baniu o homem da esquerda, Sir Lawrence Bragg, que era o Chefe do Deparmento de Cavendish. Esta foto foi tirada vários anos depois, quando Bragg tinha motivos para sorrir. Ele certamente não estava rindo quando eu cheguei lá, porque ele foi meio que humilhado pelo Pauling ter conseguido a hélice alfa, e o pessoal de Cambridge falhou por que não eram químicos. E certamente, nem Crick nem eu éramos químicos, assim tentamos construir um modelo. E Francis conhecia Wilkins Então Wilkins disse que achava que era a hélice. Diagrama do raio X, ele pensava ser comparavel à hélice.

Assim, construímos um modelo com três tranças. O pessoal de Londres apareceu. Wilkins e este colaboradora, ou possível colaboradora, Rosalind Franklin apareceu e riu do nosso modelo. Disse que era uma porcaria, e era. Então nos disseram para não construirmos mais modelos, que éramos incompetentes. (Risos) E então não construímos mais modelos, e Francis meio que continuou a trabalhar nas proteínas. E eu, basicamente, fazia nada. E... exceto ler. Vocês sabem, no fundo, ler é uma coisa boa, obtem-se fatos. E nós continuamos dizendo ao pessoal de Londres que Linus Pauling iria estudar o DNA. Se o DNA é tão importante, Linus vai saber (no futuro). Ele construirá um modelo e ficaremos de mãos vazias.

E, de fato, ele escrevera ao pessoal em Londres se poderia ver a chapa de raio X? E eles tiveram a sabedoria de dizer "não". Então ele não viu. Mas existiam alguns na literatura. Na verdade, Linus não observou atentamente. Mas cerca de 15 meses após eu chegar em Cambridge, um rumor começou a se espalhar através do filho de Pauling que estava em Cambridge, disse que seu pai agora trabalhava no DNA. E então, um dia Peter entrou e disse que era Peter Pauling. e me deu uma cópia dos manuscritos de seu pai. Cara, eu estava apavorado em pensar que poderíamos ficar de mão vazias. Eu não tinha nada para fazer, não tinha qualificação para nada. (Risos)

E então, lá estava o paper, e ele propõs uma estrutura em três fitas. Eu li e achei uma bosta. (Risos) E isto era, vocês sabem, inesperado vindo do mundialmente... (Risos) ... e coisa e tal, se mantinham juntos através de ligações de hidrogênio entre grupos de fostato Bem, se o pH máximo da células é em torno de 7, estas ligações de hidrogênio não poderiam existir. Corremos para o departamento de química e falamos, "Tem jeito do Pauling estar certo?" Alex Hust respondeu "Não." Aí ficamos felizes. (Risos)

Ainda estávamos no jogo, porém apavorados de que alguém em Caltech dissesse a Linus que ele estava errado. E então Bragg disse, "Construa modelos." E um mês após conseguirmos o manuscrito de Pauling... Devo dizer que levei para Londres o manuscrito e mostrei ao pessoal. Bem, eu disse, Linus estava errado e ainda estávamos no jogo e que deveríamos começar imediatamente a construir modelos. Mas Wilkins disse não, Rosanlind Franklin estava indo embora em dois mêses, E depois que ela fosse embora, ele começaria a construir modelos. E aí voltei para Cambridge com estas novidades, e Bragg disse, "Construa modelos." Bem, é claro, eu queria construir modelos. E lá está a foto de Rosalind. Ela na realidade, de algum modo ela era química, mas na verdade ela teria estudado... ela não conhecia química orgânica ou quântica. Ela era cristalógrafa.

E acho que, uma parte da razão dela não querer construir modelos era... que ela não era química, enquanto Pauling era. E aí, Crick e eu, vocês sabem, começamos a construir modelos, e eu aprendera um pouco de química, mas não o suficiente. Bem, conseguimos a resposta em 28 de fevereiro de 1953. E tudo por causa de um ditado, para mim um bom ditado. Nunca seja o cara mais brilhante no salão, e não éramos. Não éramos os melhores químicos no salão. Fui lá e mostrei a eles um pareamento que tinha feito e Jerry Donahue, que era químico, disse: "Está errado." "Você tem... os átomos de hidrogênio estão no lugar errado." Apenas coloquei do jeito que estava nos livros. Ele disse que estavam errados.

Então, no dia seguinte, após raciocinar, "Bem, Ele deve estar certo" Aí, eu troquei as posições e então achamos o pareamento das bases. e Francis imediatamente disse que os elos encaixam na posição absoluta. E soubemos que estávamos certos. E aí, foi bem... vocês sabem, tudo aconteceu em cerca de 2 horas. Do nada para alguma coisa. E sabíamos que era grande, se você coloca A perto de T e G perto de C, você tem um mecanismo de cópia. Assim vimos como a informação genética é transportada. É na ordem das 4 bases. De algum modo, é um tipo de informação digital. E você copia separando as fitas. Se não funcionasse desse jeito, era preciso acreditar, porque não havia outro esquema. (Risos)

Mas não é desse jeito que a maioria dos cientistas pensam. Muitos cientistas são realmente chatos. Eles disseram: "Não vamos pensar nisto até sabermos que está correto." Mas, achamos, bem, que estava pelo menos 95 a 99 porcento correto. Então pense nisto. Nos 5 anos que seguiram, existiam essencialmente algo como 5 referências ao nosso trabalho na revista Nature, nada. E assim fomos abandonados, tentanto fazer a última parte do trio: Como você... o que esta informação genética faz? Era bastante óbvio que fornecia informações para uma molécula RNA. E então como se vai do RNA para proteína? Por cerca de 3 anos nós somente... eu tentei solucionar a estrutura do RNA. Não rendia. Não aparecia bem no raio X. Eu estava definitivamente infeliz; uma garota não quis se casar comigo. Na verdade, vocês sabem, foi um período de merda. (Risos)

Aí uma foto de Francis e eu antes de conhecer a garota, assim eu ainda parecia feliz. (Risos) Mas eis o que a gente fez quando não soubemos para onde ir: formamos um clube com o nome Clube da Gravata de RNA. George Gamow, também um grande físico, desenhou a gravata. E ele era um dos membros. A pergunta era: Como se sai de um código de 4 letras para o código de 20 letras das proteínas ? Feynman era membro, e Teller, e amigos de Gamow. Mas está é a única... não, fomos fotografados somente duas vezes. E em ambas ocasiões, um de nós estava sem a gravata. Francis está no lado direito em cima, e Alex Rich - o médico que virou cristalógrafo - perto de mim. Foi tirada em Cambridge em setembro de 1955. E estou sorrindo, meio forçado, eu acho, porque minha garota, cara, tinha ido embora. (Risos)

E aí, não fiquei feliz até 1960, porque então nós descobrimos, basicamente, que existem 3 formas de RNA. E sabíamos, basicamente, que o DNA fornece informações para o RNA. RNA fornece informações para a proteína. E isso permitiu Marshal Nirenberg, pegar o RNA sintético colocar num sistema produtor de proteínas. Ele fez poli-fenilalanina , poli-fenilalanina. Essa foi a primeira quebra do código genético, e foi completado em 1966. Então, isto é o que Chris queria que eu fizesse... aí o que acontece desde então ? Bem, naquela época eu devia retornar. Quando achamos a estrutura do DNA, dei minha primeira palestra em Cold Spring Harbor. O físico Leo Szilard olhou para mim e disse: "Você vai patentear isto?" E... mas ele conhecia a lei de patentes e sabia que não poderíamos, porque não é possível. Não tem utilidade. (Risos)

E então o DNA não se tornou uma molécula útil, e os advogados não entraram na equação até 1973, 20 anos depois, quando Boyer e Cohen em São Francisco, e Stanford apareceram com o método do DNA recombinante, e Stanford patenteou e ganhou muita grana. Pelo menos patentearam algo que, vocês sabem, faz coisas úteis. E aí, ele aprenderam como ler as letras do código. E, bum, temos, como vocês sabem, a indústria de biotecnologia. mas ainda estávamos distantes de responder a questão que meio que dominou minha infância, que é: Como resolver o debate inato versus adquirido?

Então eu vou continuar. Meu tempo já está esgotado, mas este é Michael Wigler, um matemático muito, muito inteligente que virou físico. E desenvolveu uma técnica que essencialmente nos permitirá olhar uma amostra de DNA e, finalmente, um milhào de manchas ao longo dela. Existe um chip lá, um convencional. Aí tem um feito por fotolitografia por uma companhia em Madison chamada NimbleGem, que está muito a frente da Affymetrix. E nós usamos a técnica deles. E o que se pode fazer é meio que comparar DNA de segmentos normais. e pode-se ver no alto os cânceres que são malignos apresentam inserções ou deleções. Assim o DNA fica realmente estragado, enquanto se existir chance de sobreviver, o DNA não está tão ruim assim. Assim, achamos que isto no final levará ao que chamamos de "biópsia do DNA". Antes de ser tratado de câncer, deve-se realmente dar uma olhada nesta técnica, e ter uma impressão da cara do inimigo. Não é... é somente um olhar parcial, mas é... acho que será muito, muito útil.

Assim, começamos com câncer de mama porque existe muita grana para isto, não grana do governo. E agora tenho um tipo de interesse pessoal: quero fazer para o câncer de próstata. Aí, vocês sabem, não se trata se não for perigoso. Mas Wigler, além de olhar para as células cancerígenas, olhou para as células sadias, e fez uma observação bastante surpreendente. Qual seja, todos nós temos 10 lugares em nosso genoma onde perdemos ou ganhamos um gene ou outro. Assim somos todos meio que imperfeitos. E a questào é, bem, se estamos por aqui, vocês sabem, estas pequenas perdas ou ganhos podem não ser tão ruins. Mas se estas deleções ou amplificações ocorrem no gene errado talvez fiquemos doentes.

Assim, a primeira doença que olhou foi o autismo. E a razão que olhamos para o autismo é que tínhamos dinheiro para isto. Pesquisar um indivíduo custa cerca de US$ 3.000. E o pai de uma criança com Síndrome de Asperger, o autismo de alta-funcionalidade, enviara o material à uma compania convencional; ele não fizeram. Não poderia ser feito por genética convencional, mas apenas escaneando começamos a achar os genes do autismo. E você pode observar aqui, tem muitos deles. Assim, muitas crianças autistas são autistas porque perderam um grande pedaço de DNA. Digo, um grande pedaço em termos moleculares. Vimos uma criança autista, com cerca de 5 milhões de bases que simplesmente faltam a um de seus cromossomos. Ainda não olhamos os pais, mas os pais provavelmente não tem essa perda, ou não seriam seus pais. Assim, agora, nosso estudo sobre autismo está apenas começando. Temos 3 milhões de dólares. Acho que custará de 10 a 20 antes que estejamos numa posição para ajudar pais de crianças autistas ou que acham que tem uma criança autista, e será que podemos achar a diferença ? Então esta mesmo técnica devia provavelmente ser usada para olhar em tudo. É um jeito maravilhoso de achar genes.

E assim, concluirei dizendo observamos 20 pessoas com esquizofrênia. E achamos que provavelmente teremos que observar várias centenas antes de concluirmos. Mas como podem ver, que de 20, 7 tinham uma alteração, o que é uma taxa bem alta. E ainda, no grupo de controle, tinham 3. O que significava isso no grupo de controle ? Seriam loucos também e não sabíamos? Ou, vocês sabem, eram normais? Acho que eram normais. E o que achamos sobre esquizofrênia é que existe predisposição genética, e se é o que predispõe... e então existe somente um sub-segmento da população capaz de ser esquizofrênica.

Agora, realmente não temos evidências disso mas acho, para dar-lhes uma hipótese, um bom chute é que se você for canhoto, terá tendências à esquizofrênia. 30 porcento dos esquizofrênicos são canhotos, e que esquizofrênia tem uma genética bem engraçada, que significa que 60 porcento das pessoas são geneticamente canhotas mas só metade demonstram. Não tenho mais tempo para falar. Agora, algumas pessoas que pensam ser destras são geneticamente canhotas. OK. Só estou dizendo que, se você acha, Oh, eu não carrego o gene do canhoto, logo ... meu filhos não correm o risco de serem esquizofrênicos. Você pode. OK? (Risos)

Então é, para mim, uma época extraordinariamente excitante. Precisamos ser capazes de achar o gene para bipolaridade, existe uma relação. E se tivesse dinheiro suficiente, achariamos todos este ano. Eu agradeço vocês.