James Watson era un biologo molecolare pioniere a cui si attribuisce, insieme a Francis Crick e Maurice Wilkins, la scoperta della struttura a doppia elica della molecola del DNA. Il trio ha vinto il premio Nobel per la medicina nel 1962 per il suo lavoro.

La vita di gioventù

James Dewey Watson è nato a Chicago, Illinois, il 6 aprile 1928. Ha frequentato la Horace Mann Grammar School e poi la South Shore High School. All’età di 15 anni, si trasferì all’Università di Chicago in un programma sperimentale di borse di studio per giovani dotati. L’interesse di tutta la vita per gli uccelli lo portò a studiare biologia, e ottenne la laurea in zoologia nel 1947. Passò alla genetica poco dopo aver letto il libro seminale di Erwin Schrodinger, “Che cos’è la vita?”

Dopo essere stato rifiutato dal California Institute of Technology e da Harvard, Watson vinse una borsa di studio all’Università dell’Indiana per studi post-laurea. Nel 1950 ottenne il dottorato in zoologia per il suo lavoro sugli effetti dei raggi X sulla replicazione dei virus batteriofagi. Dall’Indiana, Watson si trasferì a Copenhagen, dove continuò le sue ricerche sui virus come Merck Fellow del National Research Council.

Dopo aver partecipato a una riunione al Cold Spring Harbor Laboratory di New York, dove ascoltò i risultati della ricerca Hershey/Chase, Watson si convinse che il DNA era la molecola responsabile della trasmissione delle informazioni genetiche. Rimase affascinato dal pensiero che, se la struttura della molecola del DNA fosse stata compresa, sarebbe stato possibile dedurre come l’informazione genetica viene passata tra le cellule. La sua ricerca sui virus non lo interessava tanto quanto questa nuova linea di indagine.

Nella primavera del 1951, incontrò Maurice Wilkins ad una conferenza a Napoli. Wilkins stava mostrando i risultati dei primi tentativi di usare la diffrazione dei raggi X per fotografare le molecole di DNA. Watson, eccitato dai risultati di Wilkins, si trasferì in Inghilterra in autunno. Andò a lavorare al Cavendish Laboratory dove iniziò a lavorare con Francis Crick.

Primi tentativi

Watson e Crick decisero di usare un approccio di costruzione di modelli per cercare di discernere la struttura molecolare della molecola del DNA. Entrambi erano convinti che la comprensione della geometria molecolare sarebbe stata centrale per scoprire come il DNA potesse trasmettere l’informazione genetica dalle cellule madri a quelle figlie. Gli uomini capirono che scoprire la struttura della molecola del DNA sarebbe stata una grande scoperta scientifica, e sapevano di essere in competizione con altri scienziati, come Linus Pauling, che stavano anch’essi lavorando sul DNA.

Watson e Crick ebbero difficoltà con i loro primi tentativi di costruire un modello di DNA. Nessuno dei due aveva una laurea in chimica, quindi usavano testi di chimica standard per ritagliare modelli di cartone delle configurazioni di legame chimico. Uno studente laureato in visita fece notare che nuove informazioni, non ancora corrette nei libri di testo, mostravano che Watson stava usando uno dei suoi legami chimici di cartone al contrario. Più o meno in questo periodo, Watson assistette ad una conferenza tenuta da Rosalind Franklin al vicino Kings College. A quanto pare non prestò molta attenzione.

In un saggio del 1992, Watson scrisse:

“Non lo dico, ma ho sentito male. … Avevo sentito male il suo discorso e pensavo che ci fosse pochissima acqua (nel DNA) e che quindi dovesse essere una struttura molto compatta … Abbiamo detto ‘Beh, ci sono quattro tipi di basi. Non c’è modo di inserire una sequenza regolare di basi nel centro in modo regolare”.

Come risultato dell’errore di Watson, il primo tentativo degli uomini di costruire un modello di DNA fu un notevole fallimento. Watson e Crick costruirono un’elica a tre fili con le basi azotate all’esterno della struttura. Quando presentarono il modello ai colleghi, la Franklin fu aspra nelle sue critiche. I risultati della sua ricerca avevano chiaramente dimostrato che c’erano due forme di DNA, la forma B più umida era chiaramente quella che Watson e Crick stavano cercando di modellare, ma loro stavano cercando di costruire la struttura senza l’umidità che lei aveva dimostrato essere presente. Lei fece notare che, quando la sua ricerca era applicata correttamente, le basi azotate appartenevano all’interno della struttura molecolare. Imbarazzato da questo fallimento pubblico, il direttore del laboratorio Cavendish disse a Watson e Crick di abbandonare i loro sforzi di costruzione di modelli. Entrambi si dedicarono ufficialmente ad altre ricerche, ma privatamente continuarono a pensare al problema del DNA.

Wilkins, che lavorava al Kings College con Franklin, stava avendo dei conflitti di personalità con lei. Franklin era così infelice al Kings che aveva deciso di spostare la sua ricerca altrove. Non è chiaro come Wilkins sia venuto in possesso di una delle sue migliori immagini a raggi X della molecola di DNA; potrebbe anche avergliela data mentre stava liberando il suo ufficio. È chiaro però che egli rimosse l’immagine dal laboratorio senza il permesso di Franklin e la mostrò al suo amico Watson al Cavendish. In “The Double Helix”, Watson scrisse:

“Nell’istante in cui vidi l’immagine la mia bocca si aprì e il mio polso cominciò a correre. Il modello era incredibilmente più semplice di quelli ottenuti in precedenza (‘A Form’). Inoltre, la croce nera di riflessi che dominava l’immagine poteva derivare solo da una struttura elicoidale.”

Informazioni utili

Watson e Crick usarono le nuove informazioni per costruire un nuovo modello di elica a doppio filamento con le basi azotate accoppiate A a T e C a G nel centro. Questo accoppiamento di basi suggerì immediatamente a Crick che un lato della molecola poteva servire come modello per replicare esattamente le sequenze di DNA per trasmettere le informazioni genetiche durante la riproduzione cellulare. Questo secondo modello di successo fu presentato nel febbraio 1951. Nell’aprile 1953, pubblicarono le loro scoperte sulla rivista Nature, portando alla consegna del premio Nobel nel 1962.

Il premio Nobel fu condiviso tra Watson, Crick e Wilkins. Le regole del premio Nobel stabiliscono che deve essere assegnato a non più di tre scienziati viventi. Franklin era morta di cancro alle ovaie nel 1958. Wilkins la menzionò di sfuggita.

Watson continuò a lavorare con molti altri per tutti gli anni ’50. Il suo genio sembra essere la sua capacità di coordinare il lavoro di diversi individui e combinare i loro risultati in nuove conclusioni. Nel 1952, usò un anodo rotante a raggi X per dimostrare la costruzione elicoidale del virus del mosaico del tabacco. Dal 1953 al 1955, ha lavorato con gli scienziati del California Institute of Technology per costruire un modello plausibile della struttura dell’RNA. Dal 1955 al 1956, lavorò di nuovo con Crick per scoprire i principi della costruzione dei virus. Nel 1956, si trasferì ad Harvard dove lavorò sull’RNA e sulla sintesi proteica.

Nel 1968, Watson pubblicò “The Double Helix”, un resoconto un po’ sensazionalizzato della scoperta del DNA. Nel libro, Watson usava commenti sprezzanti e descrizioni personali rancorose di molte persone coinvolte nella scoperta, specialmente Franklin. A causa di ciò, la Harvard Press si rifiutò di stampare il libro. Tuttavia, fu pubblicato commercialmente e fu un grande successo. In un’edizione successiva, Watson si scusò per il trattamento riservato alla Franklin affermando di non essere stato a conoscenza delle pressioni che lei affrontava come donna che faceva ricerca scientifica negli anni ’50. Il maggior sostegno finanziario di Watson venne dalla pubblicazione di due libri di testo – “Molecular Biology of the Gene” (1965) e “Molecular Biology of the Cell and Recombinant DNA” (aggiornato nel 2002), che sono ancora in stampa. Nel 2007, ha pubblicato un’autobiografia, “Avoid Boring People, Lessons from a Life in Science.”

Lavoro successivo & polemiche

Nel 1968, Watson divenne il direttore del Cold Spring Harbor Laboratory. A quel tempo, l’istituzione stava lottando finanziariamente, ma Watson ha dimostrato di essere molto bravo a raccogliere fondi per la ricerca. Sotto la guida di Watson, Cold Spring divenne una delle principali istituzioni al mondo per la ricerca in biologia molecolare.

Nel 1990, Watson fu nominato capo del Progetto Genoma Umano dal National Institute of Health. Ha usato il suo acume nella raccolta di fondi per pilotare il progetto fino al 1992. Si dimise a causa di un conflitto sulla brevettazione delle informazioni genetiche. Watson credeva che qualsiasi brevetto commerciale avrebbe solo ostacolato la ricerca pura fatta dagli scienziati che lavoravano al progetto.

Il suo mandato a Cold Harbor è finito bruscamente. Il 14 ottobre 2007, mentre si recava a una conferenza a Londra, fu interrogato sugli eventi mondiali. Ha risposto dicendo di essere “intrinsecamente cupo sulla prospettiva dell’Africa … tutte le nostre politiche sociali sono basate sul fatto che la loro intelligenza è uguale alla nostra – mentre i test dicono che non è così”. Ha continuato con l’idea che il progresso dell’Africa è stato ostacolato da materiale genetico inferiore. Il clamore pubblico per queste osservazioni ha spinto Cold Spring a chiedere le sue dimissioni. Watson in seguito si scusò e ritrattò le sue dichiarazioni dicendo: “Non c’è alcuna base scientifica per tale convinzione”. Nel suo discorso di dimissioni, Watson ha espresso la sua visione che “la vittoria finale (sul cancro e la malattia mentale) è alla nostra portata.”

Nonostante questa battuta d’arresto pubblica, Watson continua a divertirsi a fare dichiarazioni controverse ancora oggi. In un incontro ospitato a Seattle dall’Allen Institute for Brain Science nel settembre 2013, Watson ha fatto di nuovo discutere quando ha annunciato la sua convinzione che l’aumento dei disturbi ereditari diagnosticati potrebbe essere dovuto al fatto che i genitori hanno figli più tardi nella vita.

“Più si è vecchi, maggiori sono le possibilità di portare questi (geni difettosi)”, ha detto Watson, esprimendo anche la sua idea che il materiale genetico dovrebbe essere raccolto da persone non più vecchie di 15 anni per la successiva produzione di bambini tramite fecondazione in-vitro. Crede che questo ridurrà le possibilità che i genitori abbiano le loro vite “incasinate” dalla nascita di un bambino con disturbi fisici o mentali.