60 Jahre DNA-Beschreibung: Die Entdeckung der Schrift des Lebens

Entdecker der Doppelhelix: Helden der Forschung Fotos
AP

Ein zwei Seiten kurzer Aufsatz veränderte unsere Sicht auf die Welt: Vor genau 60 Jahren enthüllte ein kleines Forschungsteam die Grundlage allen Lebens - den Aufbau des Erbguts. Eine Forscherin, die wesentliche Beiträge zu der Arbeit gelegt hatte, ging beim Nobelpreis allerdings leer aus.

In schräger Schrift bringt Francis Crick seine Freude zu Papier. "Wir sind sehr aufgeregt", schreibt er an seinen damals zwölfjährigen Sohn Michael. "James Watson und ich haben wahrscheinlich eine sehr wichtige Entdeckung gemacht." Mit Strichen und Kreisen versucht Crick seinem Sohn zu erklären, worum es geht: "Des-oxy-ribo-nuklein-säure (lies es vorsichtig), kurz DNA."

Nur wenige Tage zuvor hatten Crick und Watson nach fast zwei Jahre dauernder intensiver Knobelei die Struktur des Erbmaterials entschlüsselt. Die Entdeckung, die heute als eine der bedeutendsten in der Geschichte der Wissenschaft gilt, wurde am 25. April vor 60 Jahren erstmals im Magazin "Nature" beschrieben.

Auf noch nicht einmal zwei Seiten erklären die beiden jungen Forscher in ihrem Beitrag die "Grundlage des Lebens": Das Erbmaterial DNA (Englisch für desoxyribonucleic acid) hat die Struktur einer spiralförmig gedrehten Strickleiter, einer sogenannten Doppelhelix, deren Sprossen jeweils aus zwei Bausteinen bestehen. "Diese Struktur hat neuartige Eigenheiten, die für die Biologie von großem Interesse sind", schreiben Watson und Crick. "Es ist uns nicht entgangen, dass die Paarbildung, die wir beschreiben, sofort einen möglichen Kopiermechanismus für das genetische Material andeutet."

Statt zu experimentieren, hatten die beiden Experten Forschungsergebnisse anderer Wissenschaftler zusammengefügt. Bekannt war: Das Erbgut enthält jeweils gleich viele Teile der Basen Adenin (A) und Thymin (T) sowie Guanin (G) und Cytosin (C). Crick und Watson fanden heraus, dass A und T sowie G und C sich jeweils zu einer Art Leitersprosse miteinander verbinden und die gewundenen Ketten aus Phosphat und Zucker die Sprossen zusammenhalten. Mit Hilfe von Enzymen kann sich die Struktur selbst verdoppeln.

Die Frau im Hintergrund

Den "zugrundeliegenden Kopiermechanismus, der Leben aus Leben entstehen lässt", nennt Crick die Entdeckung in dem Brief an seinen Sohn. Sie legte die Basis für die gesamte Gentechnik und machte gezielte Eingriffe ins Erbgut möglich. Wichtige Vorarbeit hatten die Forscher Maurice Wilkins und Rosalind Franklin geleistet, deren Röntgenbilder gezeigt hatten, dass die Struktur der DNA zweier umeinander gewundener Ketten ähnelt.

1962 erhielten Watson, Crick und Wilkins gemeinsam den Nobelpreis für Medizin. Franklin ging leer aus, sie war vier Jahre zuvor an Eierstockkrebs gestorben. Ein vor drei Jahren entdeckter Briefwechsel hatte enthüllt, wie erbittert der Wettstreit zwischen den Forschern war.

Auch Crick und Wilkins sind inzwischen tot. Der heute 85-jährige Watson hat zuletzt nicht nur für positive Schlagzeilen gesorgt. 2007 musste er nach rassistischen Äußerungen über eine angeblich geringere Intelligenz von Schwarzen von seiner Funktion als Kanzler des renommierten Cold Spring Harbor Laboratoriums nahe New York zurücktreten.

Anfang April zeigte sich der Molekularbiologe, den das "Time"-Magazin unter die 100 einflussreichsten Menschen des 20. Jahrhunderts wählte, dann aber doch in New York. Der Brief, den sein Kollege Crick damals vor 60 Jahren an seinen Sohn Michael geschrieben hatte, wurde für die Rekordsumme von mehr als sechs Millionen Dollar (etwa 4,6 Millionen Euro) versteigert - und Watson saß im Publikum.

Er habe damals sofort verstanden, dass sein Vater und dessen Kollege Watson eine große Entdeckung gemacht hätten, sagt Michael Crick. "Der Brief ist so voller Aufregung und Enthusiasmus, dass es schwer war, das nicht mitzubekommen."

Von Christina Horsten, dpa

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insgesamt 113 Beiträge
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1. nicht ganz unumstritten
Vex 22.04.2013
Zitat von sysopEin zwei Seiten kurzer Aufsatz veränderte unsere Sicht auf die Welt: Vor genau 60 Jahren enthüllte ein kleines Forscherteam die Grundlage allen Lebens - den Aufbau des Erbguts. Eine Forscherin, die wesentliche Beiträge zu der Arbeit gelegt hatte, ging beim Nobelpreis allerdings leer aus. DNA: 60 Jahre DNS-Beschreibung von Watson und Crick in Nature - SPIEGEL ONLINE (http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/dna-60-jahre-dns-beschreibung-von-watson-und-crick-in-nature-a-895767.html)
Watson ist menschlich unterste Kategorie seine Vorträge sind peinlich und seine Weltanschauungen bedenklich. Es ist das typische Beispiel eines Wissenschaftlers dem der Ruhm anscheinend über den Kopf gewachsen ist. Franklin wurde beim Nobelpreis übergangen und hätte als experimentelle Entdeckerin der Struktur zumindest mit berücksichtigt werden müssen. Im grunde hat Franklin das Puzzel zusammengebaut konnte aber nicht erkennen was darauf zu sehen ist oder besser gesagt sie konnte es nicht so schnell wie Watson/Crick bei Nature einreichen. Das Scoopen ist in der Wissenschaft immer noch eine sehr umstrittene Sache vor allem wenn sie völlig auf die Arbeit anderer beruht. Der Sinn von Konferenzen ist eigentlich Zusammenarbeit und Impulse von ausenstehenden zu bekommen aber oft genug versuchen Karrieregeile Gruppenleiter (zugegeben sie stehen unter immensen Druck) nur Ergebnisse anderer Gruppen zu bekommen und sie dann schnell zu veröffentlichen natürlich selbst reproduziert und interpretiert. Ich halte es schon lange für sinnvoller alles was auf Konferenzen etc. vorgetragen wird als veröffentlicht zu betrachten und wenn dann jemand damit weiter arbeiten will ok ...
2. "wissenschaftliche Clowns"
Hugh 22.04.2013
---Zitat--- Er habe damals sofort verstanden, dass sein Vater und dessen Kollege Watson eine große Entdeckung gemacht hätten, sagt Michael Crick ---Zitatende--- Und so spinnt der Sohn die Legende seines Vaters weiter. Crick und Watson haben keine Entdeckung gemacht, sondern die Ergebnisse von Rosalind Franklin mehr oder weniger geklaut und als ihre eigenen veröffentlicht. Da sie selbst keine Forschungsarbeit leisteten, konnten sie ihre "Vorschläge" schneller veröffentlichen als Franklin, die solide Forschungsarbeit abzuliefern hatte. Sie selbst hätten gar nicht mit eigener Arbeit zu dem Ergebnis kommen können, da ihre Ausbildung dafür nicht reichte. Was andere Wissenschaftler ihrer Zeit über die Beiden dachten wird auf Wikipedia dokumentiert. ---Zitat--- Watson sagte, er wolle das Erbgut entschlüsseln, ohne Chemie lernen zu müssen. In einem Gespräch mit dem renommierten Chemiker Erwin Chargaff vergaß Crick wichtige Molekülstrukturen und Watson machte im selben Gespräch unpassende Anmerkungen, die seine Unkenntnis auf dem Gebiet der Chemie verrieten. Chargaff nannte die jungen Kollegen im Anschluss „wissenschaftliche Clowns“. ---Zitatende--- Ähnlich beschreibt Watson sich und Crick in seinem Buch "Die Doppelhelix" ja auch selbst und gibt darin wenn auch ziemlich verschwurbelt den Diebstahl zu. Weshalb also heute immer noch an Crick und Watson als Entdecker der DNA-Struktur festgehalten wird ist mir unverständlich.
3. Schön daß der Artikel
docmillerlulu 22.04.2013
den Anteil Rosalind Franklins zu den Arbeiten gewürdigt hat. Ohne ihre Arbeit hätten die beiden Chemie-Legastheniker wohl kaum etwas anderes zustande gebracht. Es ist ein Wunder, daß Franklins Arbeit heute überhaupt noch bekannt ist. Diese Zeit und gerade die betreffende Uni zeichnete sich durch eine nicht zu überbietende Respektlosigkeit gegenüber Frauen in der Forschung aus.
4. Die Grundlage des Lebens?
ReneMeinhardt 22.04.2013
Man sollte besser von EINER Grundlage sprechen, denn das Bewusstsein lässt sich nicht mit chemischen Formeln beschreiben.
5. Veritas
cassandros 22.04.2013
Zitat von VexWatson ist menschlich unterste Kategorie seine Vorträge sind peinlich und seine Weltanschauungen bedenklich. ...
Kannst du das beurteilen? Kennst du ihn persönlich? Nein, wurde sie nicht. Das war nicht möglich. Als der Preis vergeben wurde, lebte Franklin schon einige Jahre nicht mehr. Deshalb konnte sie gar nicht übergangen werden. Der Satz widerspricht sich selbst. Richtig ist, daß sie und ihr Co-Doktorand Gosling, aus den primären Strukturdaten nicht die korrekte Molekülform abgeleitet haben. Um Franklin hat sich ein großer Mythos gebildet, der mit der Wahrheit nicht viel zu tun hat. Einige der besten Beugungsbilder stammen übrigens nicht von Rosalind F., sondern von dem kaum bekannten Raymond Gosling! Das ist falsch! Wenn man wissenschaftsgeschichtlich völlig uninformiert ist, sollte man sich nicht in dieser Weise äußern!! Tatsächlich (!) hat Franklin als Erstautorin (!) eine eigenständige Veröffentlichung gehabt, und zwar genau neben der von Crick & Watson: - *R. E. Franklin and R. G. Gosling*, ‘Molecular configuration in sodium thymonucleate’, *Nature 171, 740–741* (1953) - *J. D. Watson and F. H. C. Crick,* ‘A structure for deoxyribose nucleic acid’, *Nature 171, 737–738* (1953) - M. F. H. Wilkins, A. R. Stokes and H. R. Wilson, ‘Molecular structure of deoxypentose nucleic acids’, Nature 171, 739–740 (1953). Ihr Doktorvarter, Maurice Wilkins, hatte, wie man sieht, ebenfalls eine Arbeit in der Ausgabe. Es ist in der Tat ein Beweis dafür, daß die ganzen Märchen, die kursieren, nicht stimmen, daß Professor Wilkins seiner Doktorandin erlaubt hat, eine eigene Arbeit in Nature einzureichen. Was sagst du nun?
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Das Erbgut
Genom
Das Genom bezeichnet das gesamte Erbgut eines Organismus. Außer bei einigen Viren besteht es immer aus DNA (Desoxyribonukleinsäure). Das Genom beinhaltet den Bauplan für die Produktion sämtlicher Proteine (Eiweißmoleküle), die ein Organismus zum Leben benötigt. Ein Gen ist ein Sequenzabschnitt auf dem Genom und beinhaltet die Erbinformation für ein Protein. Die einzelnen Bausteine der DNA sind vier verschiedene sogenannte Nukleinsäuren: A, C, T und G.
Messenger-RNA (mRNA)
Die mRNA ist eine Art Genabschrift oder Blaupause der DNA. Nur die mRNA kann von den Proteinfabriken der Zellen, den sogenannten Ribosomen gelesen werden. Sie gibt ihnen vor, in welcher Reihenfolge Aminosäuren - die Bausteine von Proteinen - für das jeweilige Protein zu verknüpfen sind.
Codon
Ein Codon ist eine Folge von drei Bausteinen (Nukleotiden oder Basen) der DNA und analog auch der mRNA. Ein Codon steht für eine bestimmte Aminosäure oder als Stoppsignal, welches das Ende einer Bauanweisung für ein Protein kennzeichnet.
Genetischer Code
Der genetische Code ist die Zuordnung der Basen-Dreiergruppen und der Aminosäuren. Da vier verschiedene Basen zur Auswahl stehen, umfasst der genetische Code insgesamt 64 Codons. Für die meisten Aminosäuren gibt es daher mehr als ein Codon. So stehen beispielsweise die Codons CAG und CAA für die gleiche Aminosäure, die Glutaminsäure.
Transfer-RNA (tRNA)
Die tRNAs übernehmen eine Adapterfunktion beim Bau der Proteine: Jede tRNA hat auf der einen Seite jeweils ein sogenanntes Anticodon, das passend zum Codon auf der mRNA ist. Auf der anderen Seite ist sie mit der zugehörigen Aminosäure beladen. Auf diese Weise wird der genetische Code auf der mRNA abgelesen und in die entsprechende Aminosäurekette zum Protein verwandelt. Dieser Prozess geschieht in den Ribosomen.