James Watson fala sobre como descobriu o ADN

Bem, pensava que existiria um podium, pelo que estou um pouco assustado. (risos) O Chris pediu-me que contasse uma vez mais como descobrimos a estrutura do ADN E, como sabem, eu sigo as ordens dele, assim o farei. Mas aborrece-me um bocado. (risos) E, como sabem, escrevi um livro. Por isso vou dizer qualquer coisa... (risos) Vou falar um pouco sobre como fizemos a descoberta e porque é que Francis e eu a descobrimos. E depois espero que talvez ainda tenha cinco minutos para falar sobre o que me motiva agora.

Atrás de mim está uma fotografia de quando tinha 17 anos. Estava na Universidade de Chicago, no meu terceiro ano, e estava no meu terceiro ano porque a Universidade de Chicago deixáva-nos entrar depois de dois anos de liceu. Portanto alguém- era divertido escapar ao liceu Porque eu era muito baixo, e não era bom a desporto, ou nada do género.

Mas devo dizer que a minha formação- o meu pai foi, educado para ser episcopalista e republicano. Mas depois de um ano na universidade, eu tornei-me ateísta e democrata. (risos) E a minha mãe era católica irlandesa e- mas ela não encarava a religião muito seriamente. e pelos meus 11 anos já não ia à missa de Domingo e ia em passeios com o meu pai observar pássaros. Portanto desde cedo que ouvi falar de Charles Darwin Suponho, vocês sabem, ele era o grande herói. E uma pessoa comprende a vida como ela existe agora através da evolução.

E na Universidade de Chicago a minha área era a Zoologia. E eu pensava que iria acabar, se fosse esperto o suficiente talvez com um doutoramente da Cornell [universidade de] em ornitologia. Foi então que, num jornal de Chicago, saiu uma resenha de um livro chamado "O que é a vida?" pelo grande físico, Schrodinger. E essa, como é óbvio, era uma pergunta que eu queria saber. Darwin explicou a vida depois dela ter começado, mas qual era a essência da vida?

E Schrodinger disse que a essência da vida era informação presente nos nossos cromossomas, e que tinha de estar presente numa molécula. Eu nunca tinha mesmo pensado em moléculas antes. Vocês sabem cromossomas, mas esta era uma molécula, e de algum modo toda a informação estava provavelmente presente numa forma digital. E existia a grande pergunta de, como é que é esta informação copiada?

E esse era o livro. E, a partir desse momento, Eu quis ser um geneticista-- compreender o gene e, através dele, compreender a vida. Portanto eu tinha um herói distante. Não era um jogador de Basebol, era Linus Pauling. Por isso candidatei-me à Caltech, mas eles recusaram-me. (risos) Por isso fui para Indiana [universidade de] que era até era tão boa como Caltech em genética, e, para além disso, tinha uma equipa de basquetebol mesmo boa. Pelo que eu vivi uma vida feliz em Indiana. E foi em Indiana que fiquei com a impressão de que o gene era provavelmente ADN. Logo, quando eu tirasse o meu doutoramento eu devia tentar procurar o ADN.

Por isso eu fui primeiro para Copenhaga porque eu pensei que talvez me pudesse tornar um bioquímico. Mas descobri que a bioquímica era muito aborrecida. e que não estava a contribuir para a descoberta do que era o gene. era apenas ciência nuclear. E oh, esse é o livro, o pequeno livro. Consegue-se lê-lo em mais ou menos duas horas. E- mas depois eu fui a um encontro em Itália. E houve um orador inesperado que não estava no programa, e ele falou sobre o ADN. Era Maurice Wiliks. Tinha sido treinado como físico, e depois da guerra tinha querido estudar biofísica, e começou a trabalhar no ADN porque tinha sido descoberto no Instituto Rockefeller que o ADN provavelmente eram as moléculas genéticas dos cromossomas. A maior parte das pessoas acreditava que eram proteínas. Mas Wilkins achou que o ADN era a melhor aposta, e ele mostrou esta fotografia de raios X. Meio cristalina. Portanto o ADN tinha a estructura apesar dele, oh, provavelmente moléculas diferentes transportarem um set de instruções diferentes. Portanto havia alguma coisa universal acerca da molécula do ADN. Por isso eu queria trabalhar com ele, mas ele não queria um antigo observador de pássaros, e eu acabei em Cambridge, Inglaterra.

Por isso fui para Cambridge, porque era mesmo o melhor lugar do munda na altura para cristalografia de raios X. E a cristalografia de raios X é agora um tópico estudado nos laboratórios de química. Quero dizer, naqueles dias era do domínio dos físicos. Por isso o melhor lugar para cristalografia de raios X era o laboratório Cavendish em Cambridge. E aí conheci Francis Crick. Fui para lá sem o conhecer. Ele tinha 35 anos. Eu tinha 23. E, em menos de um dia, nós decidimos que talvez pudessemos usar um atalho para descobrir a estructura do ADN. Não descobrir a estrutura num sentido estricto, mas construir um modelo. um electro-modelo, usando as coordinadas do comprimento, todas essas coisas apartir das fotografias de raios X. mas apenas perguntar o que a molécula- como é que ela deveria dobrar-se?

E a razão para fazer isso, no centro desta fotografia, é Linus Pauling. Cerca de seis meses depois ele propôs a estrutura da alfa-hélice para as proteínas. E através disso ele baniu o homem à direita, Sir Lawrence Bragg, que era professor universitário em Cavendish. Esta é uma fotografia vários anos mais tarde, quando Bragg teve razões para sorrir. Ele certamente não sorria quando eu lá cheguei, porque ele estava um pouco humilhado porque Pauling tinha conseguido a alfa-hélice, e as pessoas em Cambridge tinham falhado porque não eram químicos. E na verdade, nem Crick nem eu eramos químicos, por isso tentámos construir um modelo. E ele conhecia, Francis conhecia Wilkins. Por isso Wilkins disse que ele pensava que era uma hélice. O diagrama de raios X, ele pensava que era semelhante a uma hélice.

por isso nós construimos um model com três cadeias. As pessoas de Londres vieram visitar-nos. Wilkins e a sua colaboradora, ou possível colaboradora, Rosalind Franklin, vieram visitar-nos e riram-se do nosso modelo. Disseram quer era terrível, e era. Por isso disseram-nos para não construir mais modelos: que eramos incompetentes. (risos) E por isso nós não construímos nenhuns modelos, e Francis continuou o seu trabalho em proteínas. E eu, basicamente, fiz nada. E- excepto ler. Basicamente, ler é uma coisa boa: obtém-se factos. E nós continuámos a dizer às pessoas em Londres que Linus Pauling ia começar a trabalhar no ADN Se o ADN é assim tão importante, o Linus vai sabê-lo Ele vai construir um modelo e nós íamos ser batidos.

E, na verdade, ele tinha escrito às pessoas em Londres: Poderia ele ver a sua fotografia de raios X? E eles tiveram a sensatez de dizer "não". Por isso ele não teve acesso a ela. Mas existiam outras na literatura. Na verdade, Linus não olhou para elas atentamente. Mas mais ou menos, oh, 15 meses após chegar a Cambridge, um rumor começou a espalhar-se de que o filho de Linus Pauling, que estava em Cambridge, tinha dito que o seu pai estava agora a trabalhar no ADN Por isso, um dia Peter visitou-me e disse que era Peter Pauling, e deu-me uma cópia do manuscrito do seu pai. E meu deus, eu estava assustado porque eu pensei que nós íamos ser batidos. Não tenho nada que fazer, não tenho qualificações em nada. (risos)

E por isso ouve um artigo ciêntífico, e ele propôs uma estrutura com três cadeias. E eu li-o e basicamente- era uma porcaria. (risos) E isto não era de esperar do mundo- (risos) e era segurado por pontes de hidrogénio entre fosfatos. Bem, se o pH máximo que as células têm é à volta de sete, Essas pontes de hidrogénio não podiam existir. Nós corremos para o departamento de química e dissemos, "O Pauling pode estar certo?" e Alex Hust disse- "Não". Por isso nós estávamos felizes. (risos)

E nós ainda estávamos na corrida, mas estávamos preocupados que alguém em CalTech pudesse dizer a Linus que ele estava errado. E por isso Bragg disse: "construam modelos" E um mês depois de termos tido acesso ao manuscrito de Pauling Eu devo dizer que eu trouxe o manuscrito para Londres e mostrei-lhes. Bem, eu disse, Linus estava errado e nós ainda estávamos na corrida e que eles deviam começar imediatamente a construir modelos. Mas o Wilkins disse não, Rosalind Franklin ía-se embora em mais ou menos dois meses E que depois dela se ir embora ele ía começar a construir modelos. E por isso eu voltei com essas notícias para Cambridge, e Bragg disse, "construam modelos" Bem, como é óbvio, eu queria construir modelos. Aqui está uma fotografia de Rosalind. Ela na verdade por um lado ela era uma química, mas ela deveria mesmo ter estudado- ela não sabia química orgânica ou química quântica. Ela era uma cristalógrafa.

E eu penso que parte da razão pela qual ela não queria construir modelos era, ela não era uma química, enquanto que Pauling era um químico. E por isso Crick e eu começámos a construir modelos, e eu aprendi um pouco de química, mas não o suficiente. Bem, nós encontrámos a resposta a 28 de Fevereiro de 1953. E foi por causa de uma regra, que para mim, é uma regra muito boa: Nunca sejas a pessoa mais esperta presente, e nós não eramos. Nós não eramos os melhores químicos presentes. Eu mostrei-lhes um emparelhamento que eu tinha feito, e Jerry Donahue- ele era um químico- ele disse, está errado. Tens os átomos de hidrogénio no sítio errado. Eu tinha-os posto tal qual eles estavam nos livros. Ele disse que estavam errados.

Por isso no dia seguinte, depois de eu ter pensado, "Bem, talvez ele esteja certo" Por isso eu modifiquei as localizações, e depois nós encontrámos o emparelhamento das bases, E Francis disse imediatamente que as cadeias estavam organisadas em direcções absolutas. E nós soubemos que estávamos correctos. por isso foi tudo, aconteceu em mais ou menos duas horas. De nada para tudo. E nós sabiamos que era importante porque se pusesse A ao pé de T e G ao pé de C, havia um mecanismo de cópia. Nós visualisamos como a informação genética era transportada. Na ordem das quatro bases. Por isso, de certo modo, é um tipo de informação digital. E é copiada através da separação das cadeias. E se não funcionasse dessa maneira, mais valia acreditar nisso, porque não havia nenhum outro mechanismo. (risos)

Mas isso não era o que a maior parte dos ciêntistas pensava. A maioria dos ciêntistas são aborrecidos. Eles diziam, não pensamos no assunto até sabermos que está certo. Mas nós pensámos, bem, pelo menos está 95% certo, ou 99% certo. Pensem nisso. Nos cinco anos seguintes, existiam essencialmente qualquer coisa como cinco referências do nosso trabalho na Nature- nada. E por isso deixaram-nos em paz, E tentar resolver a última parte da pista: como é que-- o que é que esta informação genética faz? Era bastante óbvio que fornecia a informação a uma molécula de ARN, e depois como passar de ARN para proteína? Durante três anos nós apenas- Eu tentei descobrir a estructura do ARN Sem resultados. Ele não fornecia boas fotografias de raios X. Eu estava decididamente infeliz; uma rapariga não se casou comigo. Foi mesmo um tempo de merda. (risos)

Aqui está uma fotografia de mim e Francis antes de eu ter conhecido a rapariga, por isso ainda pareço feliz. (risos) Mas eis o que fizemos quando não soubemos o que fazer a seguir: formámos um clube e chamámos-lhe o clube da gravata de RNA. Geroge Gamow, também um grande físico, criou a gravata. Ele era um dos membros. A questão era: Como ir de um código de 4 letras para o código de 20 letras das proteínas? Feynman era membro, e Teller, e amigos de Gamow. Mas essa é a única-- não, nós fomos fotografados apenas duas vezes. E nas duas ocasiões um de nós não tinha a gravata. Aqui está Francis no canto superior direito, e Alex Rich-- médico tornado cristalógrafo-- está ao meu lado, Esta foi tirada em Cambridge em Setembro de 1955. E eu estou a sorrir de modo forçado penso, por causa da rapariga que eu tinha, epá, ela tinha-se ido embora. (risos)

Por isso eu não fiquei mesmo feliz até 1960, porque nessa altura nós descobrimos, basicamente, que existiam três formas de ARN. E nós sabiamos, basicamente, o ADN fornece a informação ao ARN. ARN fornece a informação às proteínas. E isso levou Marshall Nirenberg a pegar em ARN-- ARN sintético-- e a pô-lo num sistema a criar proteínas. Ele criou poli-fenilalanina, poli-fenilalanina. Essa foi a primeira descodificação do código genético, E tudo acabou por volta de 1966. Pronto, isto era o que Chris queria que eu fizesse, foi-- e o que é que aconteceu desde essa altura? Bem, nessa altura, eu devo voltar atrás. Quando nós descobrimos a estrutura do ADN, eu dei a minha primeira palestra em Cold Spring Harbor. O físico, Leo Szilard, ele olhou para mim e disse, "Vais patentear isso"? e-- mas ele sabia as leis das patentes, e que nós não a podíamos patentear, porque não podíamos. Não tinha utilidade. (risos)

E por isso o ADN não se tornou uma molécula útil, E os advogados não lhe deram importância até 1973, 20 anos mais tarde, quando Bowyer e Cohen em São Francisco e Statford desenvolveram um método de criar ADN recombinante e Stanford patentou-o e fez muito dinheiro. Pelo menos eles patentaram alguma coisa que podia fazer alguma coisa de útil. E depois eles aprenderam como ler as letras do código E, boom, nós temos a indústria biotécnica. E, mas nós estamos ainda a uma longa distância de responder à pergunta que dominou a minha infância, que é: como se desenvolve?

E por isso vou continuar. Já estou a ficar sem tempo, mas este é Michael Wigler, um matemático muito, muito inteligente que se tornou físico. Ele desenvolveu uma técnica que essencialmente nos vai permitir analisar uma amostra de ADN e, eventualmente, milhões de pontos ao longo dessa amostra. Aqui está um chip, um chip convencional. E aqui está um criado através de fotolitografia por uma empresa em Madison Chamada NimbleGen, que está muito mais avançada que Affymetrix. E nós usamos a sua técnica E o que é possível fazer é comparar o ADN de amostras normais Ali está o cancro, e é possível ver no topo que os cancros que são maus incluem inserções ou delecções. Por isso o ADN está mesmo destruido, enquanto que se existir uma possibilidade de sobrevivência o ADN não está tão destruído. Por isso nós pensamos que isto eventualmente permitirá o que nós chamamos de 'biópsias do ADN'. Antes de uma pessoa receber tratamento para o cancro está técnica deveria ser utilizada para perceber qual é a face do inimigo. Não é- é apenas uma visão parcial, mas é-- eu penso que será muito, muito útil.

Por isso nós começámos com o cancro da mama porque existe muito dinheiro para essa investigação, nenhum dinheiro governamental E agora eu tenho uma espécie de interesse instalado: quero fazer a mesma coisa com o cancro da próstata. Por isso um paciente não é tratado se o cancro não é perigoso. Mas Wigler, para além de analisar células cancerígenas, analisou células normais e fez uma interessante e surpreendente observação. Que é, todos nós temos cerca de 10 lugares no nosso genoma onde perdemos um gene ou ganhámos outro. Portanto nós somos todos mais ou menos imperfeitos. E a questão é também se nós estamos por aqui, estas pequenas perdas ou gánhos podem não ser assim tão maus. Mas se essas delecções e amplificações ocorressem no gene errado, talvez nós nos sentíssemos doentes.

Por isso a primeira doença que ele analisou foi autismo. E a razão pela qual ele analisou autismo foi porque nós tinhamos o dinheiro para o fazer. A análise de um indivíduo custa aproximadamente 3,000 dolares. E o pai de uma criança com doença de Asperger, autismo de alta inteligência tinha enviado a sua coisa para uma empresa convencional; eles não a analisaram. Não era possível fazê-lo usando genética convencional, mas apenas através de scanners começámos a encontrar os genes para o autismo. E como podem ver, existem muitos. Por isso muitos dos miúdos autísticos são autísticos porque perderam um pedaço grande do seu ADN. Quero dizer, um pedaço grande a nível molécular. Nós vimos um miúdo autístico, com cerca de 5 milhões de bases desaparecidas apenas de um dos seus cromossomas. Ainda não analisámos os pais dele, mas os pais provavelmente não apresentam essa perda, ou não seriam pais. Agora, o estudo do autismo é apenas o começo. Nós temos 3 milhões de dolars Penso que custará pelo menos 10 a 20 antes de estarmos numa posição capaz de ajudar os pais que tiveram uma criança autística, ou pensam que podem ter uma criança autística, e podemos descobrir a diferença? Por isso esta mesma técnica poderá provavelmente analisar tudo. É uma maravilhosa maneira de encontrar genes.

e por isso, vou concluir dizendo que nós analisámos 20 pessoas com esquizofrenia. E nós pensámos que provavelmente teríamos de analisar várias centenas antes de termos uma ideia. Mas como podem ver 7 das 20 tinham uma modificação que era muito alta. E ainda assim, nos controlos existiam três. Qual é o significado dos controlos? Será que eram também malucos e nós não o sabíamos? Ou eram normais? Eu adivinharia que eram normais. E o que nós pensamos em esquizofrenia é que existem genes que predispõem e que se este é um gene que predispõe- e depois existe apenas um sub-segmento da população que é capaz de ser esquizofrénica.

Ora, nós não temos realmente nenhuma prova disto mas eu penso, para vos dar uma hipótese, a resposta mais provável é a de que se uma pessoa é esquerdina, tem mais tendência para a esquizofrenia. 30 % dos esquizofrénicos são esquerdinos, e a esquizofrenia tem uma genética muito curiosa, o que significa que 60% das pessoas são geneticamente esquerdinas, mas apenas metade o demonstrou. Não tenho tempo para explicar. Ora, algumas pessoas que pensam que são destras são geneticamente esquerdinas. Ok. Eu apenas estou a dizer, se vocês pensarem Oh, eu não possuo o gene para ser esquerdino por isso as crianças não estarão em risco de esquizofrenia. Talvez. Ok? (risos)

Por isso é, para mim, uma altura extraordinariamente excitante. Deveremos ser capazes de encontrar o gene para a bipolaridade; existe uma relação. E se eu tivesse dinheiro suficiente, iríamos encontrá-los todos este ano. Obrigada.