Sie hätten das Geheimnis des Lebens gelüftet. Nicht mehr und nicht weniger hatten zwei junge Wissenschaftler am Samstag den 28. Februar, 1953, zu erzählen, als sie um die Mittagszeit in den schäbigen Eagle-Pub in Cambridge (UK) gingen. Dem 37-jährigen Briten Francis Crick und dem 25-jährigen Amerikaner James Dewey Watson war es in einer einjährigen Zusammenarbeit gelungen, ein Modell für die DNA zu entwickeln, das die vorhandenen Daten widerspruchsfrei integrieren konnte. Somit hatten sie den Wettlauf, an dem sich in Amerika Linus Pauling und in London Maurice Wilkins sowie Rosalind Franklin beteiligten, gewonnen. Am 25. April veröffentlichten Watson und Crick ihr Modell in einem eine Seite umfassenden Artikel im Wissenschaftsmagazin "Nature". Der Bericht enthält auch den berühmten Satz: "Es ist uns nicht entgangen, dass die spezifische Paarung, die wir postuliert haben, unmittelbar einen möglichen Kopiermechanismus für das genetische Material nahe legt".

Herr Richmond, wie bedeutend war damals Strukturaufklärung der DNA?

Eine Einschätzung der damaligen Lage ist für mich schwierig, da die Entdeckung vor meiner aktiven Forscherzeit liegt. Auf jeden Fall war die Doppelhelix eine sehr schöne Struktur, die auch einen Mechanismus der Replizierung und damit der Vermehrung lieferte. Man muss aber auch sehen, dass damals strukturell über die Doppelhelix hinaus fast nichts bekannt war und folglich vor allem an der DNA als Informationsträger geforscht wurde.

Den Entdeckern gelang es, die Röntgenbeugungsdaten von Rosalind Franklin als zwei anti-parallele, spiralförmige Stränge richtig zu interpretieren. Franklin hatte über Wilkins das DNA-Material für ihre Röntgenaufnahmen vom Schweizer Chemieprofessor Rudolf Signer erhalten. Watson und Crick erkannten auch, dass die in der DNA vorhandenen Basen als Adenin-Thymin- und Guanin-Cytosin-Paare die gleiche Form aufweisen und an der Innenseite der Stränge liegen müssen. Daraus ergab sich die Doppelhelix, die aus zwei umeinander gewundenen Strängen besteht, die über paarweise angeordnete Basen miteinander verbunden sind. Für ihre Leistung erhielten James Watson, Francis Crick und Maurice Wilkins 1962 den Nobelpreis für Medizin.

Herr Richmond, wie gut sind für Sie als Röntgenkristallographen die Bilder von Rosalind Franklin?

Nun, sie zeigen das, was die Leute damals wissen mussten, um die Struktur zu lösen. Doch diese rein physikalischen Daten hätten Watson und Crick nicht genügt, um die Struktur der Doppelhelix zu finden. Sie brauchten zusätzlich Intuition und chemische Informationen. Im Vergleich zu den Bildern, die wir mit den heutigen Proben und Geräten machen können, bieten die Aufnahmen von Franklin verständlicherweise nur eine sehr rudimentäre Auflösung.

Wie weit entspricht die DNA-Struktur nach heutigem Wissen dem Model von Watson und Crick?

Das Bild der DNA hat sich stark geändert. Sie hat mehrere höhere Organisationsformen ausgehend von der Doppelhelix. Man weiss zum Beispiel, dass sich in höheren Organismen die DNA um Histonproteine wickelt, was zu sogenannten Nukleosomen führt, die ihrer Gesamtheit als Chromatin bezeichnet werden. Das Chromatin kann wieder in spezifischen Anordnungen vorliegen. Diese höheren Strukturen erweisen sich auch immer mehr als sehr dynamisches Gebilde.

Ihre Forschungsgruppe arbeitet strukturell an der DNA. Was ist denn heute der "State of the science" in der Strukturforschung?

Wir konnten gerade kürzlich zeigen, dass die DNA in einem Nukleosom signifikant von einer perfekten Watson-Crick-Helix abweicht. So ist die DNA auf der Kontaktseite mit den Histonproteinen stärker gebogen, was strukturelle Folgen für die Basenpaare der DNA hat. Da unsere Nukleosom Kristallstruktur mittlerweile eine Auflösung von 1.9 Angström (1 A = 10^-10m) hat, konnten wir auch demonstrieren, dass Wassermoleküle für Histon-DNA Wechselwirkung und damit die Stabilität des Nukleosoms entscheidend sind. Auf Grund unserer Strukturanalysen vermute ich, dass es möglicherweise eine ganze Klasse von Proteinen gibt, von denen wir heute noch nichts wissen, die aber ganz gezielt die erwähnten Unregelmässigkeiten ausnützen könnten. Hier könnten sich in bezug auf die DNA-Regulation neue Perspektiven eröffnen.

Crick und Watson waren auch in der Folge stark in der biologischen Forschung engagiert. Watson baute in Harvard das Biologie-Departement zu einer führenden Forschungsstätte aus, was ihm später noch einmal mit dem Cold Spring Harbor Laboratory gelang. Der Amerikaner wurde auch der erste Direktor des "Human Genome" Projekts. Francis Crick half massgeblich mit, den genetischen Code zu knacken. Nach 1966 wandte er sich den grossen biologischen Fragestellungen der embryonalen Entwicklung und der Bewusstseinsforschung zu. Seit 1975 ist er am "Salk Institute", wo er sich in letzter Zeit vor allem mit der Verarbeitung visueller Wahrnehmung im Gehirn beschäftigt.

Würden Sie Watson und Crick mit Darwin vergleichen?

Der Vergleich würde ich so nicht machen. Darwin hat eine ungeheure Denkleistung vollbracht, die man vielleicht mit der von Newton für die Physik vergleichen kann. Er hat etwas postuliert, das völlig quer zur damals gängigen Vorstellung war. Das war im Fall von Watson und Crick ganz anders. Sie forschten an einem damals aktuellen Problem, das "nur" noch der Lösung bedurfte.

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