Уотсон биология. Джеймс Дьюи Уотсон, Фрэнсис Крик

Джеймс Дьюи Уотсон - американский биохимик. Родился 6 апреля 1928 года в Чикаго (штат Иллинойс). Он был единственным ребенком в семье бизнесмена Джеймса Д. Уотсона и Джин (Митчелл) Уотсон. В родном городе мальчик получил начальное и среднее образование. Вскоре стало очевидно, что Джеймс необыкновенно одаренный ребенок, и его пригласили на радио для участия в программе «Викторины для детей». Лишь два года проучившись в средней школе, Уотсон получил в 1943 году стипендию для обучения в экспериментальном четырехгодичном колледже при Чикагском университете, где проявил интерес к изучению орнитологии. Окончив в 1947 году университет со степенью бакалавра естественных наук, он продолжил затем образование в Индианском университете Блумингтона.

Родился в Чикаго, штат Иллинойс. В возрасте 15 лет поступил в университет Чикаго, который окончил четырьмя годами позже. В 1950 году получили докторскую степень доктора в университете штата Индиана за изучение вирусов. К этому времени Уотсон заинтересовался генетикой и начал обучение в Индиане под руководством специалиста в этой области Г.Д. Меллера и бактериолога С. Лурия. В 1950 году молодой ученый получил степень доктора философии за диссертацию о влиянии рентгеновских лучей на размножение бактериофагов (вирусов, инфицирующих бактерии). Субсидия Национального исследовательского общества позволила ему продолжить исследования бактериофагов в Копенгагенском университете в Дании. Там он проводил изучение биохимических свойств ДНК бактериофага. Однако, как он позднее вспоминал, эксперименты с бактериофагом стали его тяготить, ему хотелось узнать больше об истинной структуре молекул ДНК, о которых так увлеченно говорили генетики. Его посещение Кавендишской лаборатории в 1951 году привело к сотрудничеству с Фрэнсисом Криком, которое увенчалось открытием структуры ДНК.

В октябре 1951 года ученый отправился в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета для исследования пространственной структуры белков совместно с Д.К. Кендрю. Там он и познакомился с Криком, физиком, интересовавшимся биологией и писавшим в то время докторскую диссертацию.

«Это была интеллектуальная любовь с первого взгляда, – утверждает один историк науки. – Их научные воззрения и интересы – самая важная проблема, которую надо решать, если вы биолог». Несмотря на общность интересов, взглядов на жизнь и стиль мышления, Уотсон и Крик беспощадно, хотя и вежливо, критиковали друг друга. Их роли в этом интеллектуальном дуэте были разными. «Френсис был мозгом, а я – чувством», – говорит Уотсон.

Начиная с 1952 года, основываясь на ранних исследованиях Чаргаффа, Уилкинса и Франклин, Крик и Уотсон решили попытаться определить химическую структуру ДНК.

Вспоминая об отношении к ДНК подавляющего большинства биологов тех дней, Уотсон писал: «После опытов Эйвери было похоже, что именно ДНК основной генетический материал. Таким образом, выяснение химического строения ДНК могло оказаться важным шагом к пониманию того, как воспроизводятся гены. Но в отличие от белков, относительно ДНК имелось очень мало точно установленных химических сведений. Ею занимались считанные химики, и за исключением того факта, что нуклеиновые кислоты представляют собой очень большие молекулы, построенные из меньших строительных блоков – нуклеотидов, об их химии не было известно ничего такого, за что мог бы ухватиться генетик. Более того, химики-органики, работавшие с ДНК, почти никогда не интересовались генетикой».

Американские ученые постарались свести воедино все имевшиеся до сих пор сведения о ДНК, как физико-химические, так и биологические. Как пишет В.Н. Сойфер: «Уотсон и Крик подвергли анализу данные рентгеноструктурного анализа ДНК, сопоставили их с результатами химических исследований соотношения нуклеотидов в ДНК (правила Чаргаффа) и применили к ДНК идею Л. Полинга о возможности существования спиральных полимеров, высказанную им в отношении белков. В результате они смогли предложить гипотезу о структуре ДНК, согласно которой ДНК представлялась составленной из двух полинуклеотидных нитей, соединенных водородными связями и взаимно закрученных друг относительно друга. Гипотеза Уотсона и Крика так просто объясняла большинство загадок о функционировании ДНК как генетической матрицы, что она буквально сразу была принята генетиками и в короткий срок экспериментально доказана».

Исходя из этого, Уотсон и Крик предложили следующую модель ДНК:

1. Две цепочки в структуре ДНК обвиты одна вокруг другой и образуют правозакрученную спираль.

2. Каждая цепь составлена регулярно повторяющимися остатками фосфорной кислоты и сахара дезоксирибозы. К остаткам сахара присоединены азотистые основания (по одному на каждый сахарный остаток).

3. Цепочки фиксированы друг относительно друга водородными связями, соединяющими попарно азотистые основания. В результате оказывается, что фосфорные и углеводные остатки расположены на наружной стороне спирали, а основания заключены внутри ее. Основания перпендикулярны к оси цепочек.

4. Имеется правило отбора для соединения оснований в пары. Пуриновое основание может сочетаться с пиримидиновым, и, более того, тимин может соединяться только с аденином, а гуанин – с цитозином…

5. Можно поменять местами: а) участников данной пары; б) любую пару на другую пару, и это не приведет к нарушению структуры, хотя решающим образом скажется на ее биологической активности.

«Наша структура, – писали Уотсон и Крик, – состоит, таким образом, из двух цепочек, каждая из которых является комплементарной по отношению к другой».

В феврале 1953 года Крик и Уотсон сделали сообщение о структуре ДНК. Месяцем позже они создали трехмерную модель молекулы ДНК, сделанную из шариков, кусочков картона и проволоки.

Уотсон написал об открытии своему шефу Дельбрюку, а тот – Нильсу Бору: «Потрясающие вещи происходят в биологии. Мне кажется, Джим Уотсон сделал открытие, сравнимое с тем, что сделал Резерфорд в 1911 году». Стоит напомнить, что в 1911 году Резерфорд открыл атомное ядро.

Модель позволила другим исследователям отчетливо представить репликацию ДНК. Две цепи молекулы разделяются в местах водородных связей наподобие открытия застежки-молнии, после чего на каждой половине прежней молекулы ДНК происходит синтез новой. Последовательность оснований действует как матрица, или образец, для новой молекулы.

Структура ДНК, предложенная Уотсоном и Криком, отлично удовлетворяла главному критерию, выполнение которого было необходимо для молекулы, претендующей на роль хранилища наследственной информации. «Остов нашей модели в высокой степени упорядочен, и последовательность пар оснований является единственным свойством, которое может обеспечить передачу генетической информации», – писали они.

Крик и Уотсон завершили создание модели ДНК в 1953 году, а через девять лет совместно с Уилкинсом они получили Нобелевскую премию 1962 года по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах». Уилкинс (Maurice Wilkins), - его эксперименты с дифракцией рентгеновских лучей помогли установить двуспиральную структуру ДНК. Розалинда Франклин (Rosalind Franklin, 1920–58), чей вклад в открытие структуры ДНК, по мнению многих, был очень весомым, не была удостоена Нобелевской премии, так как не дожила до этого времени.

Обобщив данные о физических и химических свойствах ДНК и проанализировав результаты М. Уилкинса и Р. Франклин по рассеянию рентгеновских лучей на кристаллах ДНК, Дж. Уотсон и Ф. Крик в 1953 г. построили модель трехмерной структуры этой молекулы. Важнейшее значение имел предложенный ими принцип комплиментарности цепей в двухцепочечной молекуле. Дж. Уотсону принадлежит гипотеза о полуконсервативном механизме репликации ДНК. В 1958-1959 гг. Дж. Уотсоном и А. Тисьером были проведены исследования бактериальных рибосом, ставшие классическими. Известны также работы ученого по изучению структуры вирусов. В 1989-1992 гг. Дж. Уотсон возглавлял международную научную программу "Геном человека".

Уотсон и Крик открыли структуру дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) – вещества, которое содержит всю наследственную информацию.

К пятидесятым годам было известно, что ДНК – большая молекула, которая состоит из тысяч соединенных между собой в линию маленьких молекул четырех разных видов – нуклеотидов. Также ученые знали, что именно ДНК отвечает за хранение и передачу по наследству генетической информации, похожей на текст, написанный алфавитом из четырех букв. Неизвестными оставались пространственная структура этой молекулы и механизмы, по которым ДНК передается по наследству от клетки к клетке и от организма к организму.

В 1948 году Лайнус Полинг открыл пространственную структуру других макромолекул – белков и создал модель структуры, названной "альфа-спиралью".

Полинг тоже считал, что ДНК – спираль, причем, состоящая из трех нитей. Однако он не мог объяснить ни природы такой структуры, ни механизмы самоудвоения ДНК для передачи дочерним клеткам.

Открытие двуспиральной структуры произошло после того, как Морис Уилкинс (Maurice Wilkins) тайно показал Уотсону и Крику рентгеновский снимок молекулы ДНК, сделанный его сотрудницей Розалинд Франклин. На этом снимке они четко узнали признаки спирали и направились в лабораторию, чтобы проверить все на объемной модели.

В лаборатории выяснилось, что мастерская не поставила необходимые для стереомодели металлические пластины, и Уотсон вырезал из картона четыре вида макетов нуклеотидов – гуанина (G), цитозина (C), тимина (T) и аденина (A) – и стал раскладывать их на столе. И тут он обнаружил, что аденин соединяется с тимином, а гуанин – с цитозином по принципу "ключ-замок". Именно таким образом соединяются между собой две нити спирали ДНК, то есть напротив тимина из одной нити всегда будет находиться аденин из другой, и ничто иное.

Такое расположение позволило объяснить механизмы копирования ДНК: две нити спирали расходятся, и к каждой из них достраивается из нуклеотидов точная копия ее бывшей "партнерши" по спирали. По такому же принципу, как с негатива в фотографии печатают позитив.

Хоть Франклин и не поддерживала гипотезу о спиральном строении ДНК, именно ее снимки сыграли решающую роль в открытии Уотсона и Крика. До премии, которую получили Уилкинс, Уотсон и Крик, Розалинд не дожила.

Очевидно, что открытие пространственной структуры ДНК совершило революцию в мире науки и повлекло за собой целый ряд новых открытий, без которых нельзя представить не только современную науку, но и современную жизнь в целом

В шестидесятых годах прошлого века предположение Уотсона и Крика о механизме репликации (удвоения) ДНК полностью подтвердилось. Кроме того, было показано, что в этом процессе принимает участие специальный белок – ДНК-полимераза.

Примерно в то же время было совершено другое важное открытие – генетический код. Как уже говорилось выше, ДНК содержит в себе информацию обо всем, что передается по наследству, в том числе о линейной структуре каждого белка в организме. Белки, как и ДНК, представляют длинные молекулярные цепочки из аминокислот. Этих аминокислот 20. Соответственно, было неясно каким образом "язык" ДНК, состоящий из четырехбуквенного алфавита переводятся на "язык" белков, где используется 20 "букв".

Оказалось, что сочетание из трех нуклеотидов ДНК четко соответствует одной из 20 аминокислот. И, таким образом "написанное" на ДНК однозначно переводится в белок.

В семидесятых годах появились еще два важнейших метода, основанные на открытии Уотсона и Крика. Это секвенирование и получение рекомбинатной ДНК. Секвенирование позволяет "прочитать" последовательность нуклеотидов в ДНК. Именно на этом методе основана вся программа "Геном человека".

Получение рекомбинантной ДНК по другому называют молекулярным клонированием. Суть этого метода заключается в том, что в молекулу ДНК встраивают фрагмент, содержащий определенный ген. Таким образом, например получают бактерии, которые содержат ген человеческого инсулина. Инсулин, полученный таким способом, называется рекомбинатным. Этим же методом созданы все "генетически модифицированные продукты".

Как ни парадоксально, репродуктивное клонирование, о котором сейчас все говорят, появилось раньше, чем была открыта структура ДНК. Понятно, что сейчас учеными, проводящие такие эксперименты, активно используются результаты открытия Уотсона и Крика. Но, изначально, метод не базировался на нем.

Следующим важным шагом науки стала разработка в восьмидесятых годах полимеразно-цепной реакции. Эта технология используется для быстрого "размножения" нужного фрагмента ДНК и уже нашла множество применений как в науке, так в медицине и технологии. В медицине с помощью ПЦР проводят быструю и точную диагностику вирусных заболеваний. Если в массе ДНК, полученной из анализа пациента, даже в минимальном количестве есть гены, принесенные вирусом, то с помощью ПЦР можно добиться их "размножения" и после этого легко идентифицировать.

А.В. Энгстрем из Каролинского института сказал на церемонии вручения премии: «Открытие пространственной молекулярной структуры… ДНК является крайне важным, т к. намечает возможности для понимания в мельчайших деталях общих и индивидуальных особенностей всего живого». Энгстрем отметил, что «расшифровка двойной спиральной структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты со специфическим парным соединением азотистых оснований открывает фантастические возможности для разгадывания деталей контроля и передачи генетической информации».

Биография

Джеймс Дьюи Уотсон - американский биолог. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1962 года - совместно с Фрэнсисом Криком и Морисом Х. Ф. Уилкинсом за открытие структуры молекулы ДНК.

С детства, благодаря отцу, Джеймс был зачарован наблюдениями за жизнью птиц. В возрасте 12 лет Уотсон участвовал в популярной радиовикторине Quiz Kids для интеллектуальных молодых людей. Благодаря либеральной политике президента Чикагского университета Роберта Хатчинса он поступил в университет в возрасте 15 лет. Прочитав книгу Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь с точки зрения физики?», Уотсон изменил свои профессиональные интересы с изучения орнитологии на изучение генетики. В 1947 году получил степень бакалавра зоологии в Чикагском университете.

В 1947-1951 годах учился в магистратуре и аспирантуре Индианского университета в Блумингтоне.

В 1951 году поступил в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета, где изучал структуру белков. Там познакомился с физиком Фрэнсисом Криком, который интересовался биологией.

В 1952 году Уотсон и Крик стали работать над моделированием структуры ДНК. Используя правила Чаргаффа и рентгенограммы Розалинды Франклин и Мориса Уилкинса построили двухспиральную модель. Результаты работы опубликовали 30 мая 1953 года в журнале Nature.

В 1956-1976 годах - сотрудник Гарвардского университета.
25 лет руководил лабораторией Колд-Спринг-Харбор, где вёл исследования генетики рака.

С 1989 года по 1992 год - организатор и руководитель проекта «Геном человека» по расшифровке последовательности человеческой ДНК.

В 2007 году высказался в пользу того, что представители разных рас имеют различные интеллектуальные способности, что обусловлено генетически. В связи с нарушением политкорректности от него потребовали публичных извинений, а в октябре 2007 года Уотсон официально ушёл с поста руководителя лаборатории, где он работал.

В 2007 году Джеймс Уотсон написал книгу «Избегайте занудства». В ней описывается весь его жизненный путь, с детства и до сегодняшних дней.

В 2008 году приезжал в Москву, где выступал с публичной лекцией в Московском государственном университете; был удостоен титула доктора honoris causa университета. Сергей Капица, который во время этого визита взял у него интервью, назвал его «несомненно самым выдающимся учёным нашего времени».

Уотсон - первый человек, чей геном полностью расшифрован. Исследование ДНК Джеймса Уотсона обнаружило замедленный вывод некоторых медицинских препаратов из организма, и другие персональные особенности метаболизма, и высокую концентрацию африканских и, в меньшей мере, азиатских генов. Позже было высказано мнение, что анализ генома содержал существенные ошибки.

Сейчас работает над поиском генов психических заболеваний.

Обвинения в неполиткорректности

Уотсон постоянно поддерживает генетический скрининг и генную инженерию в отношении человека в публичных лекциях и интервью, доказывая, в частности, что глупость - это болезнь, и что 10 % «самых глупых» людей надо лечить. Он также предположил, что красота может быть создана генетической инженерией, заявив:

Некоторые говорят, что если мы сделаем всех девушек красавицами, это будет ужасно. Я думаю, это было бы великолепно.

Газета The Sunday Telegraph процитировала его интервью:

Если бы можно было найти ген, отвечающий за сексуальную ориентацию, и какая-нибудь женщина решила бы, что не хочет иметь гомосексуального ребёнка, - что же, ну и пусть.

По поводу ожирения, Уотсон также высказывался в интервью:

Когда вы как работодатель проводите собеседование с жирным человеком, вы всегда чувствуете себя неловко, потому что знаете, что никогда не возьмёте его на работу.

В своём выступлении на конференции в 2000 году Уотсон предположил существование связи между цветом кожи и половым влечением, высказав гипотезу, что у темнокожих людей либидо сильнее. Его лекция, сопровождавшаяся слайдами женщин в бикини, доказывала, что экстракты меланина - пигмента, придающего тёмный цвет загорелой коже (и волосам брюнетов) - по результатам экспериментов резко усиливали половое влечение субъекта.

Вот почему мы знаем латиноамериканских любовников Вы никогда не слышали об английском любовнике. Только об английских пациентах.

25 октября 2007 года Уотсон был вынужден уйти с поста главы лаборатории Колд-Спринг-Харбор в Лонг-Айленде, Нью-Йорк, и был выведен из состава её совета директоров после того, как следующие его слова процитировала The Times (Таймс):

Я, вообще-то, вижу мрачные перспективы для Африки, потому что вся наша социальная политика строится на допущении факта, что у них уровень интеллекта такой же, как у нас - тогда как все исследования говорят, что это не так.

Награды

1962 - Нобелевская премия по физиологии или медицине, «За открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах.»

1971 - Премия Джона Карти
1977 - Президентская медаль Свободы
1981 - ForMemRS
1985 - EMBO Membership
1993 - Медаль Копли, «In recognition of his tireless pursuit of DNA, from the elucidation of its structure to the social and medical implications of the sequencing of the human genome.»

1994 - Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова, «за выдающиеся достижения в области молекулярной биологии.»

1997 - Национальная научная медаль США, «For five decades of scientific and intellectual leadership in molecular biology, ranging from his co-discovery of the double helical structure of DNA to the launching of the Human Genome Project.»

2000 - Филадельфийская Медаль Свободы
2001 - Медаль Бенджамина Франклина (Американское философское общество)
2002 - Международная премия Гайрднера
2002 - Рыцарь-Командор Ордена Британской империи
2005 - Othmer Gold Medal
2011 - Irish America Hall of Fame

Факты

Четвёртого декабря 2014 года российский миллиардер Алишер Усманов на нью-йоркском аукционе Christie’s приобрёл за 4,1 миллиона долларов нобелевскую медаль Уотсона (ранее выставленную учёным с целью пожертвования денег с её продажи для нужд университета) и вернул её учёному, на что тот ответил:

Я глубоко тронут этим жестом, который показывает его высокую оценку моей деятельности после открытия структуры ДНК, посвящённую исследованиям в области раковых заболеваний.

17 июня 2015 года в здании Российской академии наук награда была возвращена Джеймсу Уотсону.

Общественная деятельность

В 2016 году подписал письмо с призывом к Greenpeace, Организации Объединенных Наций и правительствам всего мира прекратить борьбу с генетически модифицированными организмами (ГМО).

ФРЭНСИС КРИК, ДЖЕЙМС УОТСОН

(1916–2004) (род. в 1928 г.)

Английский специалист в области молекулярной биологии Фрэнсис Харри Комптон Крик родился 8 июня 1916 года в Нортхемптоне и был старшим из двух сыновей Харри Комптона Крика, зажиточного обувного фабриканта, и Анны Элизабет (Вилкинс) Крик. Проведя своё детство в Нортхемптоне, он посещал среднюю классическую школу. Во время экономического кризиса, наступившего после Первой мировой войны, коммерческие дела семьи пришли в упадок, и родители Фрэнсиса переехали в Лондон. Будучи студентом школы Милл-Хилл, Крик проявил большой интерес к физике, химии и математике. В 1934 году он поступил в Университетский колледж в Лондоне для изучения физики и окончил его через три года, получив звание бакалавра естественных наук. Завершая образование в Университетском колледже, молодой учёный рассматривал вопросы вязкости воды при высоких температурах; эта работа была прервана в 1939 году разразившейся Второй мировой войной.

В 1940 году Крик женился на Рут Дорин Додд; у них родился сын. Они развелись в 1947 году, и через два года Крик женился на Одиль Спид. От второго брака у него было две дочери.

В военные годы Крик занимался созданием мин в научно-исследовательской лаборатории Военно-морского министерства Великобритании. В течение двух лет после окончания войны он продолжал работать в этом министерстве и именно тогда прочитал известную книгу Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь? Физические аспекты живой клетки», вышедшую в свет в 1944 году. В книге Шрёдингер задаётся вопросом: «Как можно пространственно-временные события, происходящие в живом организме, объяснить с позиции физики и химии?»

Идеи, изложенные в книге, настолько повлияли на Крика, что он, намереваясь заняться физикой частиц, переключился на биологию. При поддержке Арчибалда В. Уилла Крик получил стипендию Совета по медицинским исследованиям и в 1947 году начал работать в Стрэнджвейской лаборатории в Кембридже. Здесь он изучал биологию, органическую химию и методы рентгеновской дифракции, используемые для определения пространственной структуры молекул.

Под руководством Макса Перуца Крик исследовал молекулярную структуру белков, в связи с чем у него возник интерес к генетическому коду последовательности аминокислот в белковых молекулах. Около двадцати важнейших аминокислот служат мономерными звеньями, из которых построены все белки. Изучая вопрос, определённый им как «граница между живым и неживым», Крик пытался найти химическую основу генетики, которая, как он предполагал, могла быть заложена в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК).

В 1951 году двадцатитрехлетний американский биолог Джеймс Д. Уотсон пригласил Крика на работу в Кавендишскую лабораторию.

Джеймс Девей Уотсон родился 6 апреля 1928 года в Чикаго (штат Иллинойс) в семье Джеймса Д. Уотсона, бизнесмена, и Джин (Митчелл) Уотсон и был их единственным ребёнком. В Чикаго он получил начальное и среднее образование. Вскоре стало очевидно, что Джеймс необыкновенно одарённый ребёнок, и его пригласили на радио для участия в программе «Викторины для детей». Лишь два года проучившись в средней школе, Уотсон получил в 1943 году стипендию для обучения в экспериментальном четырёхгодичном колледже при Чикагском университете, где проявил интерес к изучению орнитологии. Став бакалавром естественных наук в университете Чикаго в 1947 году, он продолжил образование в Индианском университете Блумингтона.

К этому времени Уотсон заинтересовался генетикой и начал обучение в Индиане под руководством специалиста в этой области Германа Дж. Мёллера и бактериолога Сальвадора Лурия. Уотсон написал диссертацию о влиянии рентгеновских лучей на размножение бактериофагов (вирусов, инфицирующих бактерии) и получил в 1950 году степень доктора философии. Субсидия Национального исследовательского общества позволила ему продолжить исследования бактериофагов в Копенгагенском университете в Дании. Там он проводил изучение биохимических свойств ДНК бактериофага. Однако, как он позднее вспоминал, эксперименты с фагом стали его тяготить, ему хотелось узнать больше об истинной структуре молекул ДНК, о которых так увлечённо говорили генетики.

Генетика как наука возникла в 1866 году, когда Грегор Мендель сформулировал положение, что «элементы», названные позднее генами, определяют наследование физических свойств. Спустя три года швейцарский биохимик Фридрих Мишер открыл нуклеиновую кислоту и показал, что она содержится в ядре клетки. На пороге нового века учёные обнаружили, что гены располагаются в хромосомах, структурных элементах ядра клетки. В первой половине XX века биохимики определили химическую природу нуклеиновых кислот, а в сороковых годах исследователи обнаружили, что гены образованы одной из этих кислот, ДНК. Было доказано, что гены, или ДНК, управляют биосинтезом (или образованием) клеточных белков, названных ферментами, и таким образом контролируют биохимические процессы в клетке.

К 1944 году американский биолог Освальд Авери, работая в Рокфеллеровском институте медицинских исследований, представил доказательства, что гены состоят из ДНК. Эта гипотеза была подтверждена в 1952 году Альфредом Херши и Мартой Чейз. Хотя было ясно, что ДНК контролирует основные биохимические процессы, происходящие в клетке, но ни структура, ни функция молекулы не были известны.

Весной 1951 года, во время пребывания на симпозиуме в Неаполе, Уотсон встретил Мориса Г. Ф. Уилкинса, английского исследователя. Уилкинс и Розалин Франклин, его коллега по Королевскому колледжу Кембриджского университета, провели рентгеноструктурный анализ молекул ДНК и показали, что они представляют собой двойную спираль, напоминающую винтовую лестницу. Полученные ими данные привели Уотсона к мысли исследовать химическую структуру нуклеиновых кислот. Национальное общество по изучению детского паралича выделило субсидию.

В октябре 1951 года учёный отправился в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета для исследования пространственной структуры белков совместно с Джоном К. Кендрю. Там он познакомился с Фрэнсисом Криком, физиком, интересовавшимся биологией и писавшим в то время докторскую диссертацию.

Впоследствии у них установились тесные творческие контакты. Начиная с 1952 года, основываясь на ранних исследованиях Чаргаффа, Уилкинса и Франклин, Крик и Уотсон решили попытаться определить химическую структуру ДНК.

Им было известно, что существует два типа нуклеиновых кислот - ДНК и рибонуклеиновая кислота (РНК), каждая из которых состоит из моносахарида группы пентоз, фосфата и четырёх азотистых оснований: аденина, тимина (в РНК - урацила), гуанина и цитозина. В течение последующих восьми месяцев Уотсон и Крик обобщили полученные результаты с уже имевшимися, сделав сообщение о структуре ДНК в феврале 1953 года. Месяцем позже они создали трёхмерную модель молекулы ДНК, сделанную из шариков, кусочков картона и проволоки.

Согласно модели Крика-Уотсона, ДНК представляет двойную спираль, состоящую из двух цепей дезоксирибозофосфата, соединённых парами оснований аналогично ступенькам лестницы. Посредством водородных связей аденин соединяется с тимином, а гуанин - с цитозином. С помощью этой модели можно было проследить репликацию самой молекулы ДНК.

Модель позволила другим исследователям отчётливо представить репликацию ДНК. Две цепи молекулы разделяются в местах водородных связей наподобие открытия застёжки-«молнии», после чего на каждой половине прежней молекулы ДНК происходит синтез новой. Последовательность оснований действует как матрица, или образец, для новой молекулы.

В 1953 году Крик и Уотсон завершили создание модели ДНК. Это позволило им вместе с Уилкинсом через девять лет разделить Нобелевскую премию 1962 года по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах».

А. В. Энгстрём из Каролинского института сказал на церемонии вручения премии: «Открытие пространственной молекулярной структуры ДНК является крайне важным, т. к. намечает возможности для понимания в мельчайших деталях общих и индивидуальных особенностей всего живого». Энгстрём отметил, что «расшифровка двойной спиральной структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты со специфическим парным соединением азотистых оснований открывает фантастические возможности для разгадывания деталей контроля и передачи генетической информации».

Через год с небольшим Уотсон был назначен старшим научным сотрудником кафедры биологии Калифорнийского технологического института в Пасадене (штат Калифорния). В 1955 году, когда он работал ассистентом профессора биологии в Гарвардском университете Кембриджа (штат Массачусетс), судьба вновь свела его с Криком, с которым он проводил совместные исследования до 1956 года. В 1958 году Уотсон был назначен адъюнкт-профессором, а в 1961 году - полным профессором.

В 1965 году Уотсон написал книгу «Молекулярная биология гена», ставшую одним из наиболее известных и популярных учебников по молекулярной биологии.

С 1968 году Уотсон - директор лаборатории молекулярной биологии в Колд-Спринг-Харборе (Лонг-Айленд). Отказавшись от должности в Гарварде в 1976 году, он посвятил себя руководству исследованиями в лаборатории Колд-Спринг-Харбор. Значительное место в его работе заняли нейробиология и изучение роли вирусов и ДНК в развитии рака.

В 1968 году Уотсон женился на Элизабет Леви, ранее работавшей ассистентом в лаборатории. У них родились два сына; семья живёт в построенном в XIX веке доме на территории университетского городка.

Что касается Крика, то в 1953 году он получил степень доктора философии в Кембридже, защитив диссертацию, посвящённую рентгеновскому дифракционному анализу структуры белка. В течение следующего года он изучал структуру белка в Бруклинском политехническом институте в Нью-Йорке и читал лекции в разных университетах США. Возвратившись в Кембридж в 1954 году, он продолжил свои исследования в Кавендишской лаборатории, сконцентрировав внимание на расшифровке генетического кода. Будучи изначально теоретиком, Крик начал совместно с Сиднеем Бреннером изучение генетических мутаций в бактериофагах (вирусах, инфицирующих бактериальные клетки).

К 1961 году были открыты три типа РНК: информационная, рибосомальная и транспортная. Крик и его коллеги предложили способ считывания генетического кода. Согласно теории Крика, информационная РНК получает генетическую информацию с ДНК в ядре клетки и переносит её к рибосомам (местам синтеза белков) в цитоплазме клетки. Транспортная РНК переносит в рибосомы аминокислоты. Информационная и рибосомная РНК, взаимодействуя друг с другом, обеспечивают соединение аминокислот для образования молекул белка в правильной последовательности. Генетический код составляют триплеты азотистых оснований ДНК и РНК для каждой из 20 аминокислот. Гены состоят из многочисленных основных триплетов, которые Крик назвал кодонами; кодоны одинаковы у различных видов.

В 1962 году Крик стал заведующим биологической лаборатории Кембриджского университета и иностранным членом Совета Солковского института в Сан-Диего (штат Калифорния). В 1977 году он переехал в Сан-Диего, получив приглашение на должность профессора. В Солковском институте Крик проводил исследования в области нейробиологии, в частности, изучал механизмы зрения и сновидений.

В 1983 году совместно с английским математиком Грэмом Митчисоном он предположил, что сновидения являются побочным эффектом процесса, посредством которого человеческий мозг освобождается от чрезмерных или бесполезных ассоциаций, накопленных во время бодрствования. Учёные выдвинули гипотезу, что эта форма «обратного учения» существует для предупреждения перегрузки нервных процессов.

В книге «Жизнь как она есть: её происхождение и природа» Крик отметил удивительное сходство всех форм жизни. «За исключением митохондрий, - писал он, - генетический код идентичен во всех живых объектах, изученных в настоящее время». Ссылаясь на открытия в молекулярной биологии, палеонтологии и космологии, он предположил, что жизнь на Земле могла произойти от микроорганизмов, которые были рассеяны по всему пространству с другой планеты; эту теорию он и его коллега Лесли Оргел назвали «непосредственной панспермией».

автора Мусский Сергей Анатольевич

ФРЕНСИС КРИК (1916- 2004)

Из книги Большая Советская Энциклопедия (КР) автора БСЭ

ДЖЕЙМС УОТСОН (1928)Френсис Харри Комптон Крик родился 8 июня 1916 года в Нортхемптоне. Он был старшим из двух сыновей Харри Комптона Крика, зажиточного обувного фабриканта, и Анны Элизабет (Вилкинс) Крик. В детстве он посещал среднюю классическую школу. Во время

Из книги Большая Советская Энциклопедия (КУ) автора БСЭ

Крик Фрэнсис Харри Комптон Крик (Crick) Фрэнсис Харри Комптон (р. 8.6.1916, Нортхемптон), английский физик, специалист в области молекулярной биологии, член Лондонского королевского общества (1959), почётный член Академии наук и искусств США (1962). С 1937, по окончании университетского

Из книги Большая Советская Энциклопедия (УО) автора БСЭ

Из книги Формула успеха. Настольная книга лидера для достижения вершины автора Кондрашов Анатолий Павлович

Из книги 100 великих приключений автора Непомнящий Николай Николаевич

Из книги Полная энциклопедия наших заблуждений автора

Из книги Полная иллюстрированная энциклопедия наших заблуждений [с иллюстрациями] автора Мазуркевич Сергей Александрович

УОТСОН Томас Джон Уотсон (1874–1956) – американский предприниматель, президент корпорации «Ай-би-эм», один из богатейших людей своего времени.* * * Все проблемы этого мира можно было бы легко решить, если бы только люди желали думать. Проблема в том, что люди очень часто

Из книги Полная иллюстрированная энциклопедия наших заблуждений [с прозрачными картинками] автора Мазуркевич Сергей Александрович

Стшелецки-крик не пересохнет Проехать по всем маршрутам скитаний знаменитого польского путешественника Павла Стшелецки (Стшелецкого) было бы немыслимо. Он обошёл, объездил, проплыл без преувеличения - полмира. Однако австралийское его путешествие явилось наиболее

Из книги Авдотьино автора Леонидовна Антонова Наталья

Из книги Большой словарь цитат и крылатых выражений автора

Крик Иногда грудные дети кричат только для того, чтобы снять напряжение. Родителям в таком случае предлагают дать возможность младенцу часок-другой покричать. Мне трудно согласиться с такими советами. Создается впечатление, что их дают люди, дети которых никогда сильно

Из книги Всемирная история в изречениях и цитатах автора Душенко Константин Васильевич

Крик Иногда грудные дети кричат только для того, чтобы снять напряжение. Родителям в таком случае предлагают дать возможность младенцу часок-другой покричать. Мне трудно согласиться с такими советами. Создается впечатление, что их дают люди, дети которых никогда сильно

Из книги автора

КРИК ВОРОНА Несколько дней подряд прилетал на крышу его дома ворон и зловещим своим карканьем не давал покоя ни хозяину, ни его семейству. М. И. Пыляев. Старая Москва В конце апреля 1792 года в Авдотьине жизнь текла печально, буднично и тихо. Миновала пора многодневных

Из книги автора

УОТСОН, Джеймс Илая (Watson, James Eli, 1864?-1948), американский сенатор 65 Если не можешь одолеть – присоединяйся. // If you can’t beat ‘em, join ‘em. Как одно из любимых изречений Уотсона приведено в статье Фрэнка Р. Кента «Сенатор Джеймс И. Уотсон» («The Atlantic Monthly», фев. 1932); здесь – в форме «Если

Из книги автора

УОТСОН, Джеймс Илая (Watson, James Eli, 1864? – 1948), американский сенатор16аЕсли не можешь одолеть – присоединяйся. // If you can’t beat ‘em, join ‘em.Приписывается. Как одно из любимых изречений Уотсона приведено в статье Фрэнка Р. Кента «Сенатор Джеймс И. Уотсон» («The Atlantic Monthly», фев. 1932); здесь –

Из книги автора

УОТСОН, Томас Джонс (старший)(Watson, Thomas Johnes, 1874–1956),основатель и директор компании «IBM»17Я думаю, на мировом рынке можно продать штук пять компьютеров.Так будто бы сказал Уотсон-старший в 1943 г., согласно «The Book of Facts and Fallacies: A Book of Definitive Mistakes and Misquided Predictions» (1981).По разъяснению

В 62 г. прошлого века молодые учёные Уотсон, Фрэнсис Крик и Морис Уилкинс получили пристежную Нобелевскую премию — «код жизни» генетический код днк предстал миру: исследователи выяснили, что днк имеет структуру двойной спирали, по типу винтовой лестницы в избах, — и именно такое, казалось бы простецкое, строение, как тогда только полагала группа, позволяет делиться клеткам организма, сохранять и передавать накопленную генетическую информацию во времени…

Не так давно Джеймс Уотсон побывал в Москве …и среди прочих дел, встретившись с журналистами, лично поделился интересными наблюдениями из жизни…

10 в общем-то простых правил, которые помогают организму и интеллекту не растрачиваться попусту на длани Христовой — оставаться полезно работоспособным; и о них Уотсон старается не забывать:

10 важных правила по жизни Джеймса Уотсона

Такое вот странное вроде бы высказывание:

1. «Не дерись с большими мальчишками и с собаками».

учёный комментирует:

«…так я написал в своей книге «Избегайте занудства». И всегда старался придерживаться этого правила жизни: то есть попросту не ввязываться в те дела, где заведомо не победишь.

Словом, не стоит тратить время, силы и нервы, чтобы в итоге заработать разочарование»…

Лично мне почему-то тут же припомнились беседы в соцсетях — в Фейсбук, например — где в принципе «выиграть» в каком-то толковище не реально. Однако, и очень даже реально, заполучить массу разочарований.

2. Не стесняйтесь обращаться за помощью и не тяните время, ожидая, что «сами придут и все дадут».

«Не нужно сидеть в уголке, плакать и стараться доказать всему миру, что вам все под силу, — говорит нобелевский лауреат Джеймс Уотсон. — Важнее решить проблему быстро с чьей-то помощью, чем медленно в одиночку».

А как же тогда М.А. Булгаков, спросим мы?? «…сами предложат, и сам всё дадут… » ?

Ответ прост: …там — мистика… а здесь наука и капитализм капитально соответствующих знаний))

А если серьёзно, то — это и есть конкуренция (и может быть даже здоровая) ибо обусловлена деятельностью.

Однако чаще бывает так — что хыть испрашивай помощи, хыть нет — всё одно предпочтут выбором и грантом гаранта недалёкого родственника!

Но все эти времена подтасовок быстро заканчиваются: ибо в них нет логики, постоянства, а стало быть — способности к в какой-то мере длительной жизни вообще…

3. Слушайте советы только тех людей, кто имеет собственный опыт по данному вопросу.

«Ищите блестящих друзей, экспертов, у которых вам есть чему поучиться.

Меня всегда окружали люди, которых я считал умнее себя. И я был счастлив: им можно задать вопрос, и они ответят»

Чётко следуя этому правилу — сближаться с «умными людьми» — Джеймс Уотсон примерно в 51 г. всё того же прошлого столетия начал работать в Кембриджском университете с коллегой (правда, физиком) Фрэнсисом Криком, которого как раз также «интересовали все важные вопросы » что мочи нет требовалось кого-то испросить… ничего не оставалось как найти единомышленника ответчика…

И уже где-то в 53 году от рождества прошлого века — вместе опубликовали известнейшую в мире научную концепцию о спиральной структуре днк .

4. Никакого лицемерия в отношениях с окружающими.

Учёный считает так: «Либо говорите правду, либо — ничего.

В то же время нужно знать этому принципу меру: публично критиковать того, кто решает твою судьбу, не самое правильное решение».

Это — спорное высказывание… и я воздержусь комментировать: ну, разве что позавидую не лирической выдержке профессора…

Уотсон наверное и стихов не пишет, а зря (на мой лирический лад) — читали бы! В народе очень уважают пасторальные Оды всяких laureatus: профессоров, академиков, известных домохозяек (что в общем-то резонно, хотя и бессмысленно) …а вот всамделишныго’о! пиита, случись он на площади какой со свитком своим… по кочкам пустят бродягу! мол, дурак без степени и ума душевные песни заводит, да сердце карябает..! …И гусли раскурочат о мостовую, и сам геним — главу и ноги унесёт едва ли…

А вот и доказательства:

5. Читайте книги, как можно больше!

«Мое детство пришлось на разгар Великой депрессии в США, особого разнообразия на столе у нас не было, но книги всегда были главной роскошью в доме, — припоминает Уотсон. — Я, как и мои родители, много читал. Любил Достоевского, Толстого, Тургенева. В школе мы больше читали такие книги, чем учебники, это был особый тип образования. А потом я убедился: великие книги порождают новые идеи! …о чём я вам и докладываю, — мягко улыбался профессор.

Например, когда я попытался проанализировать причины своего успеха, то понял, что это — знания, — говорит автор важнейшего открытия в истории человечества. — Конечно, для прорывов нужны идеи, но их базис, фундамент — именно знания. А для того, чтобы получить знания, нужно читать как можно больше.

Книги были моим главным собеседником всю жизнь. И мой напарник Крик (пояснение: соавтор открытия спирали…) тоже читал все время. Сейчас я провожу за книгами не меньше 3 — 4 часов каждый день».

Треть рабочего дня за чтением книг — однако!

Поступлю-ка и я в библиотекари, ибо нынче больше нигде не будешь так близок к стеллажам с книгами)

6. Идеи всегда важнее фактов — помните об этом во время учебы и работы.

«В большинстве случаев люди интересуются тем, ЧТО произошло, а на самом деле важно разбираться, ПОЧЕМУ это произошло, — подчеркивает нобелевский лауреат Джеймс Уотсон. — Думать, анализировать, работать с фактами, а не запоминать/описывать их — это главное и в учебе, и в работе. Помните, что идея всегда важнее факта».

7. Нельзя использовать принцип предосторожности — ограничивать что-то на опережение (кроме случаев заведомого проигрыша из правила 1), движение вперед невозможно без риска.

Интересное размышление:

«Только риск позволяет развиваться, двигаться вперед человеческой цивилизации! — иначе Гагарин не полетел бы в космос, а Колумб не пересек бы Атлантику и не открыл Америку. Сначала попробуйте, и если увидите реальную угрозу — тогда вводите разумные ограничения» — так считает профессор относительно некоторых ограничений исследований со стороны властей.

А вот такой неожиданный ответ дал ученый на вопрос о том, как ему, постоянно погруженному в работу (всё равно водолаз в пучину хаоса морского), поездки по миру… удалось сохранить семью — вместе с супругой Элизабет Леви они с 68 г. (а это уже нешуточных полвека минуло) и у пары двое сыновей:

8. Думайте о том, как решать насущные проблемы, и не зацикливайтесь на отношениях в семье.

«Я думаю постоянно не о своей семье, а о будущем, о том, как решать проблемы, а моя жена пишет хорошие книги» — веско заключил учёный муж: ну, собственно поэтому и муж!

9. Стремитесь к здоровому долголетию.

«Я очень хотел бы прожить до 100 лет и больше, ведь очень интересно, что будет происходить в науке, какие еще открытия будут сделаны — но мне, конечно, не хочется быть больным и немощным».

профессор Уотсон нынче занимается разработками для лечения нейродегенеративных и онкологических заболеваний, а его коллеги из разных стран света работают над технологиями замедления старения бренного тела человека, чтобы насквозь предотвращать тяжелые возрастные болезни.

Открытие двойной спирали ДНК стало одним из ключевых вех в истории мировой биологии; обязаны этим открытием мы дуэту Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Крика. Несмотря на то, что Уотсон снискал себе дурную славу определенными высказываниями, переоценить важность его открытия попросту невозможно.

Джеймс Дьюи Уотсон – американский специалист по молекулярной биологии, генетик и зоолог; более всего известен участием в открытии структуры ДНК в 1953-м. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине.

После успешного окончания Университета Чикаго и Университета Индианы Уотсон некоторое время вел исследования по химии вместе с биохимиком Германом Калькаром (Herman Kalckar) в Копенгагене (Copenhagen). Позже он перебрался в лабораторию Кэвендиша при Университете Кембриджа, где ему впервые довелось встретить его будущего коллегу и товарища Фрэнсиса Крика (Francis Crick).

До идеи двойной спирали ДНК Уотсон и Крик додумались в середине марта 1953-го, изучая собранные Розалинд Франклин (Rosalind Franklin) и Морисом Уилкинсом (Maurice Wilkins) экспериментальные данные. Объявил об открытии сэр Лоуренс Брэгг (Lawrence Bragg), директор лаборатории Кэвендиша; случилось этот на бельгийской научной конференции 8 апреля 1953-го. Важное заявление, впрочем, пресса фактически и не заметила. 25 апреля 1953-го статья об открытии была опубликована в научном журнале "Nature". Другие ученые-биологи и целый ряд нобелевских лауреатов быстро оценили всю монументальность открытия; некоторые даже называли это величайшим научным открытием 20-го века.

В 1962-м Уотсон, Крик и Уилкинс получили за свое открытие Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Четвертая участница проекта, Розалинд Франклин , скончалась в 1958-м и, как следствие, претендовать на премию уже не могла. Уотсон за свое открытие также удостоился монумента в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке; поскольку монументы такие ставятся лишь в честь американских ученых, Крик и Уилкинс остались без памятников.

Уотсона по сей день считают одним из величайших ученых в истории; впрочем, как человека его многие откровенно недолюбливали. Джеймс Уотсон несколько раз становился фигурантом довольно громких скандалов; один из них имел прямое отношение к его работе – дело в том, что в ходе работы над моделью ДНК Уотсон и Крик использовали данные, полученные Розалинд Франклин , без её на то разрешения. С напарником Франклин, Уилкинсом, ученые работали довольно активно; сама же Розалинд, вполне возможно, так до конца жизни и могла и не узнать, насколько важную роль её эксперименты сыграли в понимании структуры ДНК.

С 1956-го по 1976-й Уотсон работал на факультете биологии Гарварда; интересовала его в этот период преимущественно биология молекулярная.

В 1968-м Уотсон получил место директора в лаборатории "Cold Spring Harbor" в Лонг-Айленде, Нью-Йорк (Long Island, New York); стараниями его в лаборатории изрядно поднялся уровень качества исследовательской работы, да и финансирование заметно улучшилось. Сам Уотсон в этот период занимался преимущественно исследованиями рака; попутно он сделал подвластную ему лабораторию одним из лучших в мире центров молекулярной биологии.

В 1994-м Уотсон стал президентом исследовательского центра, в 2004-м – ректором; в 2007-м он оставил занимаемую должность после довольно непопулярных высказываний о существовании связи между уровнем интеллекта и происхождением.

В период с 1988-го по 1992-й Уотсон активно сотрудничал с Национальными институтами здоровья, помогая развивать проект по исследованию генома человека.

Уотсон также был печально известен откровенно провокационными и, зачастую, оскорбительными комментариями о своих коллегах; помимо прочих, проходился он в своих речах и по Франклин (уже после её смерти). Ряд его высказываний можно было воспринять как выпады в сторону гомосексуалов и толстяков.