1953 veränderten James Watson und Francis Crick das Gesicht der Biologie, als sie die Doppelhelixstruktur der DNA auf der Grundlage experimenteller Studien von Maurice Wilkins und Rosalind Franklin entdeckten. Aber nicht viele Menschen wissen, warum sie dieses Zeug überhaupt studiert haben, wie erkannt wurde, dass Gene aus DNA bestehen und warum es so lange gedauert hat, bis Wissenschaftler diese Tatsache akzeptiert haben.,Mai 1943 gegen Mitternacht, saß ein kleiner, glatzköpfiger Mann Mitte der 60er Jahre in seiner New Yorker Wohnung und schrieb einen langen Brief an seinen Bruder, in dem er einen der wichtigsten Erkenntnisse der Wissenschaftsgeschichte ankündigte.
Der Mann war Dr. Oswald T Avery, und seine kleine Forschungsgruppe am Rockefeller Institute war zu einem erstaunlichen Schluss gekommen. Fast 10 Jahre lang hatte Avery versucht, die chemische Natur von etwas zu identifizieren, das er seinem Bruder als „wie ein Virus – kann ein Gen sein“beschrieb., Trotz seiner vorsichtigen, konservativen Natur streckte er sich den Hals aus und behauptete zu wissen, woraus dieses Virus oder Gen bestand.
Diese mysteriöse Substanz war in einem Organismus entdeckt worden, den Avery seit 30 Jahren untersucht hatte-den Lungenentzündungsbakterien. Im Jahr 1928 hatte ein britischer Mediziner namens Fred Griffith berichtet, dass nicht-infektiöse Formen von Lungenentzündungsbakterien in gefährliche, virulente Formen umgewandelt werden könnten, wenn sie mit toten Zellen eines virulenten Stammes vermischt würden., Darüber hinaus war diese Transformation dauerhaft und wurde von einer Bakteriengeneration zur anderen vererbt. Dies war, was Avery denken ließ, dass ein Virus oder ein Gen beteiligt war.
Averys Gruppe hatte mit einem Extrakt des virulenten Stammes den gleichen Effekt erzielt, und wie Avery in seinem Mitternachtsbrief an seinen Bruder ankündigte, war es ihnen 1943 endlich gelungen, dieses „Transformationsprinzip“zu identifizieren., Es war eine stringige weiße Substanz, die in Zellen bemerkenswert weit verbreitet war, aber lange übersehen worden war: Desoxyribose-Nukleinsäure oder, wie es in den 1950er Jahren weithin bekannt wurde, DNA.
Die meisten Wissenschaftler waren der Meinung, dass Gene aus Proteinen bestehen, die in einer erstaunlichen Vielfalt von Formen vorliegen, die im Prinzip die Vielzahl der von Genen gezeigten Wirkungen erklären könnten. DNA hingegen wurde allgemein als „langweilig“ angesehen und bestand hauptsächlich aus vier variablen Teilen oder „Basen“, die in identischen Mengen vorhanden waren., In den frühen 1940er Jahren begannen einige Wissenschaftler jedoch, diese Gewissheit in Frage zu stellen, und wiesen darauf hin, dass sehr wenig über die Struktur der DNA wirklich bekannt war. Averys Vorschlag war nicht völlig abwegig.
Avery veröffentlichte seine Entdeckung im Februar 1944 zusammen mit seinen beiden engsten Mitarbeitern Maclyn McCarty und Colin MacLeod. Die Bedeutung von Averys Entdeckung wurde bald auf der ganzen Welt erkannt, obwohl der Krieg noch tobte., Im Januar 1944 schrieb ein australischer Besucher von Averys Labor einen aufgeregten Brief an seine Verlobte, in dem er erklärte, dass sein Wirt „gerade eine äußerst aufregende Entdeckung gemacht hat, die, grob gesagt, nichts geringeres als die Isolierung eines reinen Gens in Form von Desoxyribose-Nukleinsäure ist“.
Später im selben Jahr gab es zwei Artikel in Nature über Averys Arbeit, in denen der Befund als „beträchtliche Implikationen“ für die Genetik bezeichnet wurde, was darauf hindeutet, dass geringfügige Unterschiede in der Konfiguration von DNA-Molekülen viele biologische Phänomene erklären könnten., 1945 verlieh die Royal Society Avery die Copley-Medaille, vor allem für seine Arbeit in der Mikrobiologie, aber auch für die Anerkennung der“ herausragenden “ Bedeutung seiner Entdeckung für Genetiker.
Zurück in New York las ein 19-jähriger Student namens Joshua Lederberg den Artikel im Januar 1945 und wurde sofort inspiriert, wie er in seinem Tagebuch schrieb: „Grandios und unbegrenzt in seinen Implikationen … ich kann echten Grund zur Aufregung in diesem Zeug sehen.“Lederberg wechselte von der Medizin zur Bakteriengenetik und gewann 1959 den Nobelpreis für seine Entdeckung von Sex in Bakterien., Erwin Chargaff setzte sich auch sofort für Averys Arbeit ein und begann mit der chemischen Untersuchung der DNA, die Watson und Crick den Schlüssel zu ihrer Entdeckung der Doppelhelixstruktur lieferte.
Im neu befreiten Paris wandte André Boivin sofort die gleiche „Transformations“ – Methode auf ein anderes Bakterium, E coli, an. Im November 1945 veröffentlichte Boivin seine Ergebnisse und stellte klar, dass die Schlüsseleigenschaften von Genen in der DNA zu finden waren.,
Im Nachhinein hätte Averys Entdeckung Wissenschaftler auf der ganzen Welt sofort davon überzeugen sollen, dass Gene aus DNA bestehen, und das Rennen um die Frage, wie DNA das breite Spektrum genetischer Wirkungen erzeugen konnte, hätte sofort beginnen sollen. Irgendwann hätte Avery nach Stockholm gerufen werden sollen, um einen Nobelpreis zu erhalten.
Aber die Geschichte nahm eine ganz andere Wendung. Viele Genetiker und Chemiker akzeptierten nicht, dass Gene aus DNA bestehen, und erst in den 1950er Jahren wurde die Bedeutung der Substanz allgemein anerkannt., Avery selbst blieb bis zu seinem Tod 1955 in relativer Dunkelheit: skandalös gewann er nie einen Nobelpreis, und seine Arbeit wurde nicht von Watson und Crick, Franklin oder Wilkins zitiert. Keiner der drei Papiere von 1953 über die Struktur der DNA störte sich daran, sich auf den Mann zu beziehen, der alles möglich gemacht hatte.
Historiker und Wissenschaftler streiten sich immer noch darüber, warum Averys Arbeit das Gesicht der Wissenschaft nicht sofort verändert hat., In den 1970er Jahren wurde behauptet, dass der Befund „verfrüht“ sei, dass Averys Vorsicht ihn veranlasste, sein Ergebnis nicht klar zu beschreiben, oder dass der Artikel über ein obskures Phänomen in einer seltsamen Zeitschrift veröffentlicht wurde und die durch den Krieg hervorgerufene Dislokation bedeutete, dass es für Wissenschaftler schwierig war, über diese Entdeckung Bescheid zu wissen. Keine dieser Erklärungen ist zufriedenstellend.,
Ein Teil des Problems bestand darin, dass die bakterielle Transformation zwar bekannt war und ein führender Evolutionsbiologe sie 1941 als Mutation beschrieben hatte, für viele Menschen jedoch nicht klar war, dass Bakterien sogar Gene hatten Es war möglich, dass das „Transformationsprinzip“ tatsächlich etwas war, das eher eine Mutation als ein Gen verursachte.
Aber das Hauptproblem, das von Avery erkannt wurde, war, dass anscheinend reine DNA-Extrakte immer noch Millionen von Proteinmolekülen enthalten könnten, die theoretisch für die Transformation verantwortlich sein könnten., Es war immer noch möglich, dass DNA nur ein Transporter für den entscheidenden Teil eines Genproteins war. Diejenigen in der wissenschaftlichen Gemeinschaft, die an der alten Theorie festhielten, hielten an diesem Argument fest.
Selbst diejenigen, die offenbar Averys Interpretation akzeptieren wollten, hielten sich noch zurück. Im November 1945 hielt der Pioniergenetiker Herman Müller der Royal Society den renommierten Pilgrim Trust Lecture., Er beschrieb die “ bemerkenswerten experimentellen Beweise „aus Averys Gruppe über die Rolle der DNA und erkannte ihre Implikationen:“ Wenn diese Schlussfolgerung akzeptiert wird“, sagte Muller, “ ist ihr Befund revolutionär.“Aber Muller war wie so viele andere besorgt, dass kleine Mengen an nicht identifiziertem Protein für die Auswirkungen verantwortlich sein könnten.
Am Ende war es die Ansammlung von Beweisen, die das Argument zugunsten von Averys Interpretation allmählich schwang., In den späten 1940er Jahren gab es eine große Anzahl biochemischer Experimente, die alle darauf hindeuteten, dass Gene aus DNA bestehen. Die Lobby der „Gene are proteins“ hatte wirklich nur ein Argument: DNA ist langweilig. Und diese Überzeugung begann zu verblassen, als Erwin Chargaff zeigte, dass sich die Mengen der vier Basen zwischen den Arten stark unterschieden.
Einer der letzten Schritte war ein Experiment von Alfred Hershey und Martha Chase aus dem Jahr 1952, das zeigte, dass eine Virusinfektion durch den Transfer von DNA und nicht durch Protein auftritt. Die Dinge hatten sich seit 1944 geändert: während Avery ungläubig war, weil es 0 gab.,1% Protein In seiner „reinen“ DNA kritisierte niemand das Ergebnis des chaotischen Experiments von Hershey und Chase, an dem radioaktive Viren und ein Küchenmixer beteiligt waren, obwohl unbekannte Proteinmengen den Effekt verursacht haben könnten.
Als Watson, Crick, Franklin und Wilkins die Struktur der DNA entdecken wollten, war ihre biologische Rolle klar. Tatsächlich, das war der Grund, warum das Rennen war auf. Es ist traurig, dass sie die Rolle des Mannes, der sie dorthin geführt hatte, nicht erkannt haben – des stillen Revolutionärs Oswald T Avery.,
• Matthew Cobb ist professor für Zoologie an der Universität von Manchester. Seine Geschichte des genetischen Codes wird nächstes Jahr im Profil veröffentlicht. Auf Twitter ist er @matthewcobb
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