Skilningi á lífinu breytt til frambúðar

Það er ekki oft sem tíma­mót verða í vís­ind­um, en upp­götv­un James Wat­son og Franc­is Crick á upp­bygg­ingu erfðaefn­is­ins er senni­lega ein sú merk­asta í vís­ind­um á liðinni öld. Í vik­unni voru 60 ár liðin frá því að grein þeirra um gorm­lög­un DNA birt­ist í tíma­rit­inu Nature. „Þann dag breytt­ist skiln­ing­ur okk­ar á líf­inu til fram­búðar og skeið nú­tím­ans hófst í líf­fræði,“ skrif­ar Adam Rut­her­ford í grein í The Guar­di­an á 60 ára af­mæl­inu, 25. apríl.

Hinn tvö­faldi gorm­ur

Crick og Wat­son lýstu kjarn­sýr­un­um sem tvö­föld­um gormi (hel­ix). „Bygg­ing­ar­efni DNA-sam­einda eru svo­nefnd kirni sem sett eru sam­an úr sykrunni deoxyrí­bósa, fos­fati og nit­ur­basa,“ skrif­ar Guðmund­ur Eggerts­son, pró­fess­or emer­it­us á vís­inda­vef Há­skóla Íslands. „Nit­ur­bas­ar kirna eru ferns kon­ar, adenín (A), gú­an­ín (G), cýtósín (C) og týmín (T). Við ný­mynd­un DNA sam­einda teng­ist fos­fat­hóp­ur kirn­is við sykru þess næsta á und­an. Þannig mynd­ast keðja þar sem sykra skipt­ist á við fos­fat en nit­ur­bas­arn­ir ganga til hliðar út­frá sykr­un­um.“

A par­ast aðeins við T og C aðeins við G þannig að verði hinn tvö­faldi gorm­ur tek­inn í sund­ur um þrep­in sem sam­eina hann varðveit­ast upp­lýs­ing­arn­ar sem þarf til að fylla í skarðið eða til að búa til tvö eins mólek­úl.

DNA er kóði, sem notaður er til að geyma líf­fræðileg­ar upp­lýs­ing­ar. Rut­her­ford lýs­ir því í grein sinni hvernig þessi kóði var kerf­is­bundið leyst­ur á sjö­unda ára­tugn­um og þá hafi komið í ljós hvað lífið er í föst­um skorðum eða „stór­kost­lega íhalds­samt“ eins og hann orðar það. „Ef DNA er staf­róf eru amínó­sýr­urn­ar orðin, sem stöfuð eru með því,“ skrif­ar hann. „Og þó eru aðeins 20 amínó­sýr­ur kóðaðar af DNA í öll­um lífs­form­um. Sama staf­rófið, sama kóðunin, sama orðasafnið er notað hvort held­ur er í bakt­erí­um eða steypireyðum, sól­blómi eða svepp.“

Crick var Breti. Hann fædd­ist skammt frá Nort­hampt­on 1916 og nam eðlis­fræði við Uni­versity Col­l­e­ge í London. Í síðari heims­styrj­öld starfaði hann við að þróa sprengj­ur. Hann færði sig úr eðlis­fræði í líf­fræði og fór til starfa við Cambridge-há­skóla 1947.

Árið 1951 kom banda­rísk­ur há­skóla­nemi, James Wat­son, til Cambridge og þeir hófu að vinna sam­an. Wat­son fædd­ist 1928 í Chicago og lærði við Chicago-há­skóla, Indi­ana-há­skóla og Kaup­manna­hafn­ar­há­skóla.

Á þess­um tíma notuðu Maurice Wilk­ins og Rosalind Frank­lin, sem bæði störfuðu við King's Col­l­e­ge í London, rönt­gen­mynda­tækni til að rann­saka DNA. Wilk­ins var yfir rann­sókn­ar­stof­unni, sem Frank­lin vann á. Crick og Wat­son notuðu niður­stöður þeirra í rann­sókn­um sín­um, sem þeir birtu í hinni frægu grein í Nature.

Kon­an sniðgeng­in?

Árið 1963 fengu Wat­son, Crick og Wilk­ins Nó­bels­verðlaun­in í lækn­is­fræði. Frank­lin lést árið 1958 úr krabba­meini aðeins 38 ára og þótt rann­sókn­ir henn­ar hafi verið lyk­ilþátt­ur í upp­götv­un­inni eru verðlaun­in ekki veitt að mönn­um látn­um. Það er því ekki hægt að segja til um hvort hún hefði fengið verðlaun­in hefði hún lifað, en þau eru aðeins veitt þrem­ur ein­stak­ling­um í senn.

Óum­deilt er hins veg­ar að hún gegndi lyk­il­hlut­verki. Færni henn­ar í rönt­gen­mynd­un gat af sér „Ljós­mynd 51“, sem kom Crick og Wat­son á sporið um að DNA væri eins og stigi, sem snúið væri upp á til hægri.

Sum­ir fem­iníst­ar setja Frank­lin á stall og segja að Crick, Wat­son og Wilk­ins hafi sniðgengið hana. Hún hef­ur jafn­vel verið kölluð „Sylvia Plath sam­einda­líf­fræðinn­ar“ og er þar vísað til banda­ríska rit­höf­und­ar­ins, sem svipti sig lífi og var í skugga eig­in­manns síns, breska ljóðskálds­ins Ted Hug­hes.

Crick hélt áfram að vinna í erfðafræði og fór að rann­saka heil­ann. Hann lést árið 2004. Wat­son stjórnaði hinu um­fangs­mikla verk­efni við að greina erfðaefnið, Hum­an Genome Proj­ect, frá 1988 til 1992. Hann gegndi lyk­il­hlut­verki við að afla fjár til verks­ins og leiða sam­an stjórn­völd og fremstu vís­inda­menn grein­ar­inn­ar.

James Dewey Wat­son AFP