Doppelhelix © MMCD

Mit den Worten: "Ich glaube, nur wenige Entdeckungen waren von so perfekter Schönheit," beschrieb James Watson vor 50 Jahren ein mehr als zwei Meter hohes Metallgerüst aus Pappe und Drähten, das einer schraubenförmig gewunden Strickleiter glich - die Doppelhelix.

Auf einer knappen Seite, illustriert lediglich durch eine einzige Abbildung, veröffentlichte er zusammen mit Francis Crick am 25. April 1953 in der Zeitschrift Nature den Modellvorschlag für die räumliche Struktur der Desoxyribonucleinsäure (engl. DNA). Es schien, als wären sich die beiden Forscher der zukunftsweisenden Bedeutung ihres Modells ziemlich sicher, denn schon im zweiten Satz wiesen sie auf "die neuartigen Eigenschaften von beträchtlichem biologischen Interesse" hin.

Keine Lust auf Chemie
Doch zugetraut hätte den beiden "wissenschaftlichen Clowns", wie der Biochemiker Erwin Chargaff bemerkte, eine solche Entdeckung zunächst niemand. Hochbegabt schrieb sich James Watson schon im Alter von 15 Jahren an der Universität von Chicago ein. Sein Interesse galt vor allem der Vogelwelt und so drückte er sich erfolgreich um jeden Chemie- und Physikkurs.

Daher war es wenig verwunderlich das seine Kenntnisse auf diesem Gebiet eher bescheiden ausfielen, als der damals erst 23-jährige amerikanische Zoologe im Herbst 1951 an das Cavendish Laboratory nach Cambridge kam. Dort traf er auf den 13 Jahre älteren britischen Physiker Francis Crick, der vor allem durch sein dröhnendes Lachen seine Kollegen nervte. Der Institutsleiter Sir Lawrence Bragg fasste Cricks bisheriges Forscherdasein mit den Worten, dass "Francis nun schon ununterbrochen geredet habe, und so gut wie nichts von entscheidendem Wert dabei herausgekommen sei", kurz zusammen.

Wettlauf der Wissenschaftler
Bereits 1949 wies Erwin Chargaff nach, dass in der DNA die Basen Adenin und Thymin sowie Cytosin und Guanin im Verhältnis eins zu eins, möglicherweise paarförmig vorliegen. Jetzt galt es herauszufinden, wie die Basen zueinander angeordnet sind und wie sie zusammengehalten werden.

Im November 1951 hörte Watson - zunächst eher desinteressiert - einen Vortrag der Physikerin Rosalind Franklin vom nahegelegenen Londoner King's College, in dem sie ihre jüngsten Röntgenbeugungsaufnahmen der DNA präsentierte. Er war begeistert von ihrer Idee, die DNA könnte möglicherweise in einer gewundenen Helixstruktur vorliegen, die aus zwei, drei oder vier Windungen besteht.

Zurück in Cambridge versuchte er zusammen mit Crick diese Struktur nachzubauen. Basierend auf chemischen Gleichungen vermuteten sie einen Aufbau aus "drei Ketten", die schraubenförmig von Magnesiumionen zusammengehalten werden, dessen Molekülarme nach außen zeigen würden.

	Molekülstruktur der DNA © MMCD

Aus Fehlern lernen
Doch Watson hatte nicht richtig aufgepasst und so berechneten sie die chemische Struktur ihres Modells schlichtweg falsch. Ein Zusammentreffen mit Rosalind Franklin und dem Biophysiker Maurice Wilkins aus London wurde zur Blamage auf ganzer Linie. Der Veriss durch die Kollegen war gnadenlos. Die von den beiden Forschern zuvor gemachten Röntgenbilder zeigten deutlich, dass entgegen Watsons und Cricks Annahme, die tragenden Ketten nicht innen liegen konnten, und dass Magnesiumionen kaum in der Lage seien, diese Struktur zu tragen.

Erwin Chargaff besuchte Watson und Crick im Juli 1952. Sein wissenschaftliches Urteil über die beiden Jungforscher war ebenfalls vernichtend: "Enormer Ehrgeiz und Angriffslust, vereint mit einer fast vollständigen Unwissenheit und Verachtung der Chemie". Als sei dies nicht genug, verschlimmerte sich der wissenschaftliche Rückschlag durch die Nachricht, dass sich der renommierte Chemiker Linus Pauling jenseits des Atlantiks ebenfalls für den Aufbau der Erbinformation interessierte und einen Modellvorschlag ankündigte. Die Zeit drängte.

Das Schlüsselerlebnis zum Erfolg kam durch eine eher beiläufige Geste: Ende 1952 zeigte Maurice Wilkins Watson und Crick im Vorbeigehen eine Röntgenstrukturanalyse seiner Kollegin Franklin. Es war die Aufnahme einer neu entdeckten Strukturform der DNA. Danach stand für die beiden Forscher fest: Die DNA besteht aus zwei Ketten, die sich strickleiterförmig umeinander winden und deren Molekülarme, die jeweiligen komplementären Basen, durch Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten werden. Wie ein Puzzle setzen Watson und Crick nun ihr Metallgerüst der Doppelhelix zusammen. Diese Variante überzeugte auch die schärfsten Kritiker.

Ruhm und Ehre
Die Veröffentlichung des "Watson-Crick Modells" der DNA-Struktur gilt vielen als die Geburtsstunde der molekularen Genetik. Zusammen mit Maurice Wilkins teilten sich James Watson und Francis Crick 1962 den Nobelpreis für Medizin und Physiologie zu je einem Drittel. Rosalind Franklin starb 1958 im Alter von nur 37 Jahren an Gebärmutterkrebs und konnte den Ruhm ihrer langjärigen Arbeit nicht mehr ernten. Franklin und auch Wilkins sind heute fast vergessen. Das Modell der Doppelhelix bleibt mit den Namen Watson und Crick verbunden.