Джеймс Дью́и Уо́тсон (; 6 апреля 1928, Чикаго, Иллинойс, США — 6 ноября 2025, , Лонг-Айленд, Нью-Йорк) — американский биолог. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1962 года — совместно с Фрэнсисом Криком и Морисом Х. Ф. Уилкинсом за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах.
Биография
Ранние годы и образование Джеймс Д. Уотсон родился в Чикаго 6 апреля 1928 года. Был единственным сыном в семье Джин Митчел и Джеймса Д. Уотсона, бизнесмена, английского эмигранта. Его дедушка по материнской линии Лахлин Митчелл был портным из Глазго, Шотландия, а его бабушка Лиззи Глисон была ребёнком ирландских родителей из округа Типперари. Воспитанный католиком, его отец позднее называл себя «беглецом из католической религии». Уотсон сказал: «Самое удачное, что когда-либо случалось со мной, было то, что мой отец не верил в Бога».
Уотсон вырос в южной части Чикаго, где посещал государственные школы, в том числе гимназию Хораса Манна (Horace Mann Grammar School) и Высшую Школу Саус Шор (South Shore High School).
В детстве отец Джеймса каждую пятницу водил его в библиотеку. Джеймс приносил оттуда две-три книги и прочитывал их в течение недели. Он очень любил русскую литературу, особенно романы Тургенева. Джеймс с детства отвергал религиозное мировоззрение.
Также, благодаря отцу, Джеймс был зачарован наблюдениями за жизнью птиц. В возрасте 12 лет Уотсон участвовал в популярной радиовикторине для интеллектуальных молодых людей. Благодаря либеральной политике президента Чикагского университета Роберта Хатчинса он поступил в университет в возрасте 15 лет. Прочитав книгу Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь с точки зрения физики?», Уотсон изменил свои профессиональные интересы с изучения орнитологии на изучение генетики. В 1947 году получил степень бакалавра зоологии в Чикагском университете.
В своей автобиографии «Избегайте занудства» Уотсон описал Чикагский университет как «замечательное академическое учреждение, в котором ему прививали способность критически мыслить и не страдать от дураков, которые мешали поиску истины».
В 1947—1951 годах учился в магистратуре и аспирантуре Индианского университета в Блумингтоне. Под руководством итальянского учёного-рентгенолога Сальвадора Лурии написал диссертацию о воздействии рентгеновских лучей на размножение бактериофагов и стал в 1950 году доктором философии.
В 1951 году поступил в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета, где изучал структуру белков. Там познакомился с физиком Фрэнсисом Криком, который интересовался биологией.
Фаговая группа Первоначально Уотсон работал в молекулярной биологии под руководством Сальвадора Лурии. Впоследствии Лурия получил Нобелевскую премию 1969 года по физиологии и медицине за работу над экспериментом Лурии-Дельбрюк, которая была связана с характером генетических мутаций. Он работал с другими исследователями над вирусами, которые могут заражать бактерии, а именно бактериофагами. Он и Макс Дельбрюк были лидерами этой новой «Фаговой группы» — важного движения генетиков, занимавшихся применением экспериментальных систем, таких как Drosophila, к генетике микроорганизмов. В начале 1948 года Уотсон начал докторскую диссертацию (PhD) в лаборатории Лурии в Университете Индианы. Той весной он встретил Дельбрюка сначала в квартире Лурии и затем снова тем же летом во время первой поездки Уотсона в лабораторию Колд-Спринг-Харбор (CSHL).
Члены фаговой группы чувствовали, что они находятся на пути к обнаружению физической природы гена. В 1949 году Уотсон прослушал курс с Феликс Горовицем, который включал общепринятую точку зрения того времени, что гены — это белки, способные копировать себя. Другим важным молекулярным компонентом хромосом, ДНК, тогда широко считался «глупый тетрануклеотид», служащий лишь структурной роли для поддержки белков. Однако даже в то время Уотсон, находившийся под влиянием фаговой группы, знал об эксперименте Эйвери, Маклеода и Маккарти, которые предположили, что ДНК является генетической молекулой. Исследовательский проект Уотсона включал в себя использование рентгеновских лучей для инактивации бактериальных вирусов.
В сентябре 1950 года Уотсон отправился в Копенгагенский университет на год, сначала в лабораторию биохимика Германа Калькара. Он интересовался ферментативным синтезом нуклеиновых кислот, и хотел использовать вирусы в качестве экспериментальной системы. Однако Уотсон хотел исследовать структуру ДНК, и его интересы не совпадали с Калькаром. Проработав меньше года с Калькаром, Уотсон проработал остаток своего времени в Копенгагене с физиологом Оле Маало, впоследствии членом фаговой группы .
Эксперименты, о которых Уотсон узнал во время предыдущей летней конференции по фагам в Колд-Спринг-Харбор включали использование радиоактивного фосфата как метки для определения того, какие молекулярные компоненты вирусных частиц фактически инфицируют целевые бактерии во время вирусной инфекции. Целью было определить, является ли белок или ДНК генетическим материалом, однако после консультации с Максом Дельбрюком они поняли, что их результаты были неубедительными и не могли корректно идентифицировать вновь маркированные молекулы как ДНК. Уотсон никогда не развивал конструктивных отношений с Калькаром, но он сопровождал Калькара на встрече в Италии, где Морис Уилкинс рассказывал о своих данных по дифракции рентгеновских лучей для ДНК. После этого Уотсон был уверен, что ДНК имеет определённую молекулярную структуру, которая может быть выяснена.
В 1951 году химик Лайнус Полинг из Калифорнийского технологического института опубликовал свою модель аминокислотной альфа-спирали, что стало результатом исследований Полинга в области рентгеновской кристаллографии. После получения некоторых результатов о бактериофагах и других экспериментальных исследований, проведённых в Индианском университете, лаборатории Колд-Спрингс-Харбор (CSHL) и Калифорнийском технологическом институте, Уотсон теперь хотел научиться проводить рентгенографические эксперименты, чтобы работать над определением структуры ДНК. Тем летом Лурия встретил Джона Кендрю, который организовал новый исследовательский проект для Уотсона в Англии. В 1951 году Уотсон посетил Зоологическую станцию «Антон Дорн» в Неаполе.
Идентификация Двойной спирали
В 1952 году Уотсон и Крик стали работать над моделированием структуры ДНК. Используя правила Чаргаффа и рентгенограммы Розалинд Франклин и Мориса Уилкинса, в середине марта 1953 года Уотсон и Крик вывели структуру двойной спирали ДНК. Важным для их открытия были экспериментальные данные, собранные в Королевском колледже Лондона Розалинд Франклин и Морисом Уилкинсом. Сэр Лоуренс БрэггPhillips, D. (1979). «William Lawrence Bragg. 31 March 1890-1 July 1971»(PDF). Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society. 25: 74-143. doi:10.1098/rsbm.1979.0003. JSTOR 769842., директор лаборатории Кавендиша (где работал Уотсон и Крик) сделал оригинальное сообщение об этом на Сольвеевском конгрессе по белкам в Бельгии 8 апреля 1953 года, но не сообщил об этом прессе. Уотсон и Крик представили свою знаменитую статью в научном журнале Nature (опубликована 25 апреля 1953 года). Брэгг выступил с речью в Медицинской школе больницы Гая в Лондоне в четверг 14 мая 1953 года, в результате чего вышла статья Ритчи Колдера 15 мая 1953 года в лондонской газете «Хроника новостей» под названием «Почему ты это ты. Ближайшая тайна жизни». Позже Брэгг номинировал Крика, Уотсона и Уилкинса на Нобелевскую премию 1962 года по Физиологии и Медицине. Среди них была и Розалинд Франклин, чья фотография 51 доказывала, что ДНК — это молекула с двойной спиралью, а не с тройной как думал Полинг.
Сидней Бреннер, Джек Дуниц, Дороти Ходжкин, Лесли Орджел и Берилл М. Оутон были одними из первых людей в апреле 1953 года, увидевших модель структуры ДНК, построенную Уотсоном и Криком. В это время они работали на химическом факультете Оксфордского университета. Все были поражены новой моделью ДНК, особенно Бреннер, который впоследствии работал с Криком в Кембридже в Лаборатории Кавендиша и новой Лаборатории молекулярной биологии. По словам покойного Берилл Оутона, а позже и Риммера, все они отправились на двух машинах в Кембридж, после того как Дороти Ходжкин сказала, что они должны посмотреть на модель структуры ДНК.
Студенческая газета Кэмбриджского университета Varsity также опубликовала свою собственную короткую статью об открытии в субботу, 30 мая 1953 года. Позже Уотсон представил документ о двойной спиральной структуре ДНК на 18-м симпозиуме по вирусам Колд Спрингс Харбор в начале июня 1953 года, через шесть недель после публикации статьи Уотсона и Крика в Nature. Многие на встрече ещё не слышали об открытии. Симпозиум Cold Spring Harbor 1953 года был первой возможностью для многих увидеть модель двойной спирали ДНК.
Уотсон, Крик и Уилкинс были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1962 году за исследования структуры нуклеиновых кислот. Розалинд Франклин умерла в 1958 году и поэтому не имела права на выдвижение. Публикация двойной спиральной структуры ДНК может рассматриваться как поворотный момент в науке: человеческое понимание жизни коренным образом изменилось и началась современная эпоха биологии.
Гарвардский университет В 1956 году Уотсон вступил в должность в отделе биологии Гарвардского университета. Его работа в Гарварде была сосредоточена на РНК и её роли в передаче генетической информации. В Гарвардском университете Уотсон добился ряда академических успехов от степени ассистента профессора (assistant professor) до степени доцента (associate professor) и потом до полного профессора (full professor) биологии. Однако Уотсон утверждал, что после получения Нобелевской премии ему было отказано в повышении зарплаты на 1000 долларов.
Он отстаивал переход от школы классической биологии к школе молекулярной биологии, заявляя при этом что такие дисциплины, как экология, биология, таксономия, физиология и т. д., застопорились и могут прогрессировать только после того, как основные дисциплины молекулярной биологии и биохимии объяснили бы их, чтобы студенты не учили их.
Уотсон продолжал быть членом Гарвардского университета до 1976 года, хотя в 1968 году он возглавлял лабораторию Колд Спрингс Харбор.
Взгляды на научный вклад Уотсона в Гарварде несколько смешаны. Его самыми заметными достижениями за два десятилетия в Гарварде могут быть то, что он написал за это время несколько научных книг. В 1965 опубликовал книгу «Молекулярная биология гена», которая сразу стала очень популярной и использовалась университетами в качестве учебника. Это был первый учебник Уотсона и он установил новый стандарт для учебников, в частности, используя концептуальные колонки — краткие декларативные подзаголовки.
Его следующим учебником была «Молекулярная биология клетки», для работы над которой он руководил группой учёных-писателей. Его третий учебник «Рекомбинантная ДНК», в котором описывались способы, с помощью которых генная инженерия принесла много новой информации о том, как функционируют организмы. Учебники все ещё переиздаются.
Публикация «Двойной спирали» В 1968 году Уотсон написал книгу «Двойная спираль» ставшей номером семь в списке из 100 лучших книг по научной литературе по мнению Modern Library. В книге описывается болезненная история об открытии структуры ДНК, а также личностей, их конфликтов и споров, связанных с их работой. Первоначальным названием было «Честный Джим», ибо книга рассказывает об открытии двойной спирали с точки зрения Уотсона и включала многие его личные эмоциональные впечатления в то время. Публикация вызвала много споров. Первоначально была опубликована издательством Гарвардского университета, но Фрэнсис Крик и Морис Уилкинс возражали против этого. Университет Уотсона отказался от публикации, и книга была опубликована в коммерческих целях.
Лаборатория Колд Спрингс Харбор