Нобелови лауреати – 1962 година

Джеймс Дюи Уотсън (James Dewey Watson)

6 април 1928 г.

Нобелова награда за физиология или медицина (заедно с Франсис Крик и Морис Уилкинс)

(За откритията му, свързани с молекулярната структура на нуклеиновите киселини и тяхното значение за предаването на генетичната информация в живите системи.)

Американският молекулярен биолог Джеймс Дюи Уотсън е роден в Чикаго (щат Илинойс) в семейството на Джеймс Д. Уотсън, бизнесмен, и Джийн (Мичел) Уотсън. Той е единствено дете на семейството. В Чикаго получава начално и средно образование. Скоро става очевидно, че Джеймс е необикновено надарено дете и затова го канят в радиото да участва в програмата „Викторини за деца“. След като учи само две години в средното училище, Уотсън получава през 1943 г. стипендия за обучение в експериментален четиригодишен колеж към Чикагския университет, където проявява интерес към изучаването на орнитология. Като става бакалавър по природни науки в Чикагския университет през 1947 г., той продължава образованието си в Индианския университет в Блумингтън.

Нуклеиновите киселини са открити за първи път в ядрото на човешките клетки от швейцарския изследовател Фридрих Мишер през 1869 г. В началото на ХХ в. биолозите и биохимиците успяват да изяснят структурата и основните свойства на клетките. Установено е, че една от нуклеиновите киселини, ДНК, е извънредно голяма молекула, състояща се от структурни единици, наречени нуклеотиди, като всеки нуклеотид съдържа азотни бази.

През 1944 г. американският биолог Осуалд Ейвъри, работейки в Рокфелеровия институт за медицински изследвания (днес Рокфелеров университет), представя доказателства, че гените се състоят от ДНК; тази хипотеза е потвърдена през 1952 г. от Алфред Хърши и Марта Чейз. Макар да е ясно, че ДНК контролира основните биохимични процеси, протичащи в клетката, нито структурата, нито функциите на молекулите са известни.

През пролетта на 1951 г., по време на участието си в симпозиум в Неапол (Италия), Уотсън среща Морис Уилкинс, английски изследовател. Уилкинс и Розалин Франклин, негова колежка в Кралския колеж към Кеймбриджкия университет, провеждат реконструктивен анализ на молекулата на ДНК и доказват, че тя е двойна спирала, приличаща на виеща се стълба. Получените от тях данни довеждат Уотсън до мисълта да изследва химическата структура на нуклеиновите киселини. Националното дружество за проучване на детския паралич му отделя субсидия. През октомври 1951 г. той заминава за лабораторията „Кавендиш“ към Кеймбриджкия университет за изследване на пространствената структура на протеините заедно с Джон К. Кендрю. Там се запознава с Франсис Крик, физик, който се интересува от биология и пише по това време докторската си дисертация.

Като намират сходство в интересите си, Уотсън и Крик решават през 1952 г. да се опитат да определят структурата на ДНК. Те знаят, че има два вида нуклеинови киселини – ДНК и рибонуклеинова киселина (РНК), всяка от които се състои от монозохарид от вида на пентозите, фосфат и азотните бази аденин, тимин (в РНК – урацил), гуанин и цитозин. В продължение на следващите осем месеца Уотсън и Крик обобщават получените резултати с вече съществуващите, като правят окончателен извод за структурата на ДНК през февруари 1953 г. Един месец по-късно те създават тримерен модел на молекулата на ДНК, направен от топчета, късчета картон и тел.

Според модела на Крик-Уотсън ДНК е двойна спирала, състояща се от две вериги дезоксирибозофосфат, съединени с двойки бази, приличащи на стъпала на стълба. С водородни връзки аденинът се свързва с тимина, а гуанинът – с цитозина. С помощта на този модел може да се проследи репликацията на молекулата на ДНК. Според Уотсън и Крик двете части на молекулата на ДНК се отделят една от друга в местата с водородни връзки, което прилича много на отваряне на цип. От всяка половина на предишната молекула се синтезира нова молекула. Последователността от бази функционира като матрица, или образец, за образуване на новите молекули. Откриването на химическата структура на ДНК е оценено в целия свят като едно от най-значителните биологични открития на века.

След публикуването на описанието на модела в английското списание „Природа“ („Nature“) през април 1953 г. тандемът Крик и Уотсън се разпада. Една година по-късно Уотсън е назначен за старши научен сътрудник към катедрата по биология на Калифорнийския технологичен институт в Пасадена (щат Калифорния). През 1955 г., когато работи като асистент на професор по биология в Харвардския университет в Кеймбридж (щат Масачузетс), съдбата го събира отново с Крик, с когото прави съвместни изследвания до 1956 г. През 1958 г. Уотсън е назначен за адюнкт-професор, а през 1961 г. – за професор.

От 1968 г. Уотсън е директор на лабораторията по молекулярна биология в Колд Спринг Харбър (Лонг Айлънд). Като се отказва от длъжност в Харвард през 1976 г., той се посвещава на изследвания в тази лаборатория. Значително място в работата му заемат невробиологията и изучаването на ролята на вирусите и ДНК за развитието на рака.

През 1968 г. Уотсън се жени за Елизабет Леви. Семейството има две деца – синове. Уотсън е автор на „Молекулярна биология на гена“ („The Molecular Biology of Gene“, 1965 г.), един от най-известните и най-популярните учебници по молекулярна биология.

Сред многобройните награди на Уотсън са наградата Албърт Ласкър на Американското национално дружество по здравеопазване (1960 г.), медалът Джон Д. Кърти на Националната академия на науките (1971 г.) и президентският медал Свобода (1977 г.). Той е член на Националната академия на науките, на Американското дружество на биохимиците, на Американската асоциация за изследване на рака, на Американското философско дружество и на Датската академия на науките и изкуствата, а също така е член на съвета на студентите в Харвардския университет. Удостоен е с почетни степени от университетите в Чикаго, Хофстра, Лонг Айлънд, Брандейс, Харвард, Ню Йорк, а също така от Медицинския колеж „Алберт Айнщъйн“.

Превод от руски: Павел Б. Николов