Beroemde wetenschappers: Francis Crick & James Watson

Dankzij biologen als Gregor Mendel en anderen hadden wetenschappers in de jaren '50 van de 20e eeuw enig inzicht in de rol die genen en chromosomen speelden bij de overdracht van kenmerken van de ene generatie op de volgende. Ze kenden ook de chemische samenstelling van deze vitale stukken materie. Maar hun structuur bleef een mysterie tot het Brits-Amerikaanse duo Francis Crick en James Watson (rechts op de foto) voor een doorbraak zorgde met de ontrafeling van de DNA-structuur.

De ontdekking van DNA

De Zwitserse biochemicus Friedrich Miescher had in 1869 een stof ontdekt die in de kern van alle cellen leek voor te komen. De stof werd door hem nucleïne genoemd, maar werd later bekend als nucleïnezuur. Er waren minstens twee typen. Andere geleerden begonnen daarna uit te zoeken waaruit een bepaald type nucleïnezuur was samengesteld. Het bleek te gaan om vier chemische verbindingen (basen), nog een chemische stof (fosfaat) en een suiker (desoxyribose). Om het te onderscheiden van andere typen kreeg het zuur een eigen naam: desoxyribonucleïnezuur, afgekort DNA. Vervolgens richtten wetenschappers hun aandacht op twee andere raadsels. Waar zat DNA precies in de cellen en waartoe diende het? Rond 1940 waren beide vragen beantwoord. De Duitse chemicus Robert Feulgen toonde aan dat DNA in chromosomen en de daarin opgesloten genen werd aangetroffen.

DNA als drager van erfelijke informatie

De Canadese chemicus Oswald Avery en diens team toonden aan dat als je het DNA van de ene bacteriesoort in een andere bacteriesoort inbrengt, de aard van de tweede soort verandert. Met andere woorden: DNA draagt het erfelijk materiaal voor de kenmerken van levende organismen. Veel wetenschappers wilden nu graag meer weten over DNA. Zo ook de Engelsman Francis Crick en de Amerikaan James Watson. In de jaren '50 werkten beiden in het Cavendish Laboratorium aan de universiteit van Cambridge. Watson haalde Crick over samen met hem de structuur van DNA te ontdekken en de twee mannen gingen samen aan de slag. Veel andere wetenschappers hadden echter al belangrijk onderzoek naar het onderwerp verricht. Crick en Watson werden geholpen in hun zoektocht door collega-wetenschappers Maurice Wilkins en Rosalind Franklin, die met hun röntgendiffractiefoto's een zeer belangrijk bewijs leverden voor hun ontdekking. Maar het was uiteindelijk het denkwerk van Crick en Watson die ten slotte de vorm van het DNA-molecuul onthulde. DNA had de vorm van een sierlijke dubbele helix die veel leek op een wenteltrap (zie afbeelding rechts).

De impact van DNA

Het werk van Crick en Watson was enorm belangrijk. Kennis van de DNA-structuur stelde wetenschappers in staat precies uit te werken hoe genetische boodschappen tussen generaties worden overgedragen, wat tot een beter begrip van erfelijkheid en evolutie heeft geleid. Het heeft ook geleid tot de ontwikkeling van de voor sommige deskundigen omstreden genetische manipulatie: het veranderen van genen voor het produceren van betere soorten planten, dieren, bacteriën, vaccins etc. Bij forensisch onderzoek van misdrijven zijn DNA- en eiwittechnieken onmisbaar geworden de laatste jaren.