Molecular Structure of Nucleic Acids

Praca Watsona i Cricka była krótkim doniesieniem, opisującym wnioski płynące z analizy obrazów rentgenograficznych sodowej soli DNA. Większość danych, na których się oparli pochodziła od Maurice’a Wilkinsa i Rosalind Franklin z King’s College w Londynie (Crick i Watson podziękowali im w ostatnim akapicie artykułu)^[2], którzy po zapoznaniu się z pierwszym szkicem poprosili o zawarcie w artykule informacji o rozważaniu łączenia się zasad za pomocą wiązań wodorowych przez R. D. B. Frasera przed podjęciem badań przed Watsona i Cricka^[3]. Najważniejsze obserwacje Wilkinsa, Franklin i ich współpracowników opublikowano w tym samym numerze „Nature”^[2][4]. Watson i Crick z doświadczeń Erwina Chargaffa dowodzących stałych proporcji zasad azotowych w DNA wywnioskowali, że zasady tworzą pary (adenina-tymina, guanina-cytozyna), a wysokiej rozdzielczości fotografie dyfrakcji promieni X na kryształach sodowej soli DNA prawidłowo zinterpretowali jako dowody na helikalną naturę cząsteczki DNA. Obok odkrycia alfa-helisy białka przez Paulinga, uczonych zainspirował helikalny model DNA zaproponowany przez Svena Furberga^[5]; w tym błędnym modelu zasady zostały umieszczone na zewnątrz cząsteczki DNA, a nie, jak w prawidłowym modelu, do wewnątrz.

Uczeni zdecydowali się na publikację, ponieważ badania nad strukturą DNA prowadził równocześnie Linus Pauling z California Institute of Technology^[6], który o wynikach badań dowiedział się z listu Maxa Delbrücka (Delbrück zignorował prośbę Watsona o nieinformowaniu Paulinga^[7], o czym poinformował Watsona w liście z 18 marca 1953^[8]). Pauling wcześniej uprzedził zespół z Cavendish Laboratory w odkryciu struktury helisy alfa białka. W przypadku DNA, na podstawie słabej jakości zdjęć rentgenowskich, założył strukturę potrójnej helisy, z grupami fosforanowymi znajdującymi się wewnątrz cząsteczki i zasadami na zewnątrz. Podobną budowę DNA rozważali początkowo Watson i Crick, jednak dzięki nowym, wysokiej jakości zdjęciom zorientowali się, że helisa jest podwójna, a zasady nukleinowe znajdują się wewnątrz cząsteczki i tworzą komplementarne pary A-T/G-C^[6]. Pauling pozostał przy koncepcji helisy potrójnej, publikując tę propozycję struktury w lutym 1953^[9][10]; Crick i Watson, podobnie jak szef Cavendish Laboratory, Sir William Lawrence Bragg (przekazał artykuł wraz z listem polecającym redakcji „Nature”^[3]), byli zdania, że Pauling jest blisko odkrycia dokonanego przez Cricka i Watsona. Uczeni zapowiedzieli rozwinięcie hipotezy i rok później w publikacji na łamach „Proceedings of the Royal Society” struktura podwójnej helisy oraz wnioski płynące z reguły parowania zasad zostały szerzej omówione.

Aby zastrzec swoje pierwszeństwo w odkryciu znaczących implikacji dokonanego przez nich odkrycia pod koniec artykułu zamieścili słynne zdanie (zaproponowane przez Cricka, który pierwotnie planował poświęcić implikacjom więcej tekstu^[3]):

It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.

(Nie uszło naszej uwadze, że zaproponowane przez nas specyficzne parowanie [zasad] natychmiast sugeruje możliwy mechanizm kopiowania materiału genetycznego)

Ostateczna wersja Molecular Structure of Nucleic Acids powstała pod koniec marca 1953^[3], która została przepisana na maszynie przez Elizabeth Watson, siostrę Watsona. 1 kwietnia rękopis przekazano Braggowi, zaś następnego dnia wysłany do redakcji czasopisma. Artykuł otwiera zdanie:

Pragniemy zaproponować pewną strukturę soli kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA). Struktura ta wykazuje nowe cechy mające istotne znaczenie dla biologii^[11].

Praca Watsona i Cricka jest jedną z najczęściej cytowanych prac naukowych na świecie. Liczba cytowań przewyższa m.in. liczbę cytowań artykułu Alberta Einsteina z 1905 roku (Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?). W oparciu o Science Citation Index podano, że między 1961 a 2002 rokiem praca Watsona i Cricka była cytowana 2061 razy^[a], co dawało średnio 49 cytowań rocznie^[13]. Autorzy pracy wskazali na bardzo niski wskaźnik „autocytowań” (ang. self-citations) – Watson i Crick tylko dwukrotnie powoływali się na swój artykuł z 1953 roku, podczas gdy normą jest 10% wskaźnik w przypadku prac innych naukowców^[14].

Historię dwuletnich badań prowadzonych w Cavendish Laboratory i współpracy z Wilkinsem i Franklin obaj autorzy pracy przedstawili w autobiograficznych książkach. Pierwszy dokonał tego James D. Watson w ksiące Podwójna helisa (The Double Helix, 1968, wyd. pol. 1975, 1995)^[15] . Francis Crick swoje spojrzenie na odkrycie zawarł w artykule w Nature w 1974 roku^[16] i w książce Szalona pogoń (What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery, 1988, wyd. pol. 1996)^[17].

• James D. Watson: Podwójna helisa: historia odkrycia struktury DNA. tł. Włodzimierz Zagórski. Warszawa: Prószyński i S-ka, 1996, seria: Na Ścieżkach Nauki. ISBN 83-86669-47-0.

• Annotated version of Watson and Crick paper [online], exploratorium [dostęp 2020-03-05]  (ang.).
• Double Helix - 50 years of DNA [online], nature.com [zarchiwizowane z adresu 2017-02-20]  (ang.).