„We hebben het geheim
van het leven ontdekt!”

Als Crick naar huis gaat, vertelt hij zijn vrouw Odile dat hij die dag een grote ontdekking gedaan heeft. Jaren later verklapt ze dat ze er geen woord van geloofde. „Dat zei je zo vaak als je thuiskwam, dus ik dacht natuurlijk dat het niets voorstelde.” Diezelfde morgen heeft Crick met zijn collega James Watson de dubbele helix bedacht, de wenteltrap die DNA heet en alle erfelijke informatie bevat.

De zoektocht naar het geheim van het leven begint al een eeuw eerder, als in 1865 de Oostenrijkse monnik Gregor Mendel zijn kruisingen met erwtenplanten beschrijft. Hij ontdekt hoe bepaalde eigenschappen, zoals de kleur van de zaden, van ouderplanten aan een volgende generatie doorgegeven worden. Een paar jaar later, in 1869, is al duidelijk dat de cellen van planten en dieren een zure substantie bevatten, maar dat dit desoxiribonucleïnezuur (DNA) zelf de erfelijke code bevat, is pas in 1943 duidelijk.

Hoe zit die code in elkaar? is de vraag die kort na de Tweede Wereldoorlog veel wetenschappers bezighoudt. In 1946 beschiet Maurice Wilkins aan de medische afdeling van het Londense King's College kristallen van het geheimzinnige molecuul met röntgendeeltjes. Uit de patronen waarmee die deeltjes afketsen op het kristal, concludeert Wilkins dat het DNA-molecuul de vorm heeft van twee langgerekte strengen, maar hoe die twee 'draden' elkaar vasthouden is hem niet duidelijk. Wilkins werkt samen met een vooruitstrevende dame, Rosalind Franklin, die de beelden verbetert, maar de structuur blijft onduidelijk.

Omstreeks die tijd werkt Francis Crick (geb. 1916) aan zijn proefschrift in Cambridge; hij is chemicus en bestudeert de 'röntgenbotspatronen' van eiwitkristallen. In 1951 ontmoet hij een twaalf jaar jongere Amerikaanse 'gastarbeider', James Watson (geb. 1928), die zijn proefschrift al op zak heeft. Watson is bioloog, vogelkenner, maar weet ook veel van de genetica van bacteriën en virussen.

Hongerig
Als Watson in Cambridge komt, is hij vastbesloten de structuur van DNA te ontrafelen en te ontdekken hoe de genen, de brokstukjes erfelijke informatie, daarin verankerd liggen. De onderzoeksgroep van het Cavendish Laboratory krijgt juist een extra kamer toegewezen. Watson en Crick moeten die kamer maar betrekken, zeggen twee andere collega's, „zodat ze met elkaar kunnen praten zonder dat ze de rest van onze groep storen.” Dat blijkt een vruchtbare beslissing, schrijft Crick later.

Twee jaar lang werkt het nogal ongelijke duo nauw samen. Ze praten voortdurend over de structuur van DNA: in het lab, tijdens de dagelijkse middagwandeling door de tuinen van het universiteitsterrein, of thuis, „want Jim kwam regelmatig binnenvallen rond het avondeten, met een hongerige blik in zijn ogen.”

Intussen botert het niet best binnen de Londense groep van Wilkins en Franklin, en tijdens een gesprek met Watson laat Wilkins een ongepubliceerd plaatje van DNA zien. Watsons mond valt open van verbazing, want hij ziet meteen de contouren van een dubbele helix, een wenteltrapstructuur. Op dit moment is al duidelijk dat DNA uit slechts vier verschillende bouwstenen bestaat, de basen adenine, cytosine, thymine en guanine, voorgesteld door de letters A, C, T en G. Terug in Cambridge gaat Watson opnieuw aan de slag met kartonnen modellen. Samen met de chemische kennis van Crick komen de twee op de unieke eigenschappen van deze bouwstenen: A vormt een paar met T en C trekt G aan. Dat blijkt de sleutel voor de samenhang van de twee strengen: elke sport van de touwladder bestaat uit een paar van deze basen. Zo ontstaat het idee van de wenteltrap, waarbij de ene streng precies tegenovergesteld is aan de andere. Bestaat de linker uit de bouwstenen ACAT, dan is de volgorde in de rechterstreng TGTA, enzovoort.

Ritssluiting
Als Crick eind februari 1953 de kroeg binnenstapt, beseffen de twee al wat een bijzondere eigenschap deze wenteltrap heeft: de twee strengen kunnen als een soort ritssluiting tijdelijk uit elkaar gaan en zichzelf kopiëren doordat langs elke streng een nieuwe, complementaire streng groeit. Zo plant het leven zich voort doordat de erfelijke code zichzelf kopieert.

De eerste van een viertal publikaties over hun ontdekking staat in het tijdschrift Nature. Met de typisch Britse bescheidenheid volgt na een droge beschrijving van het molecuul de opmerking: „Het is niet aan onze aandacht ontsnapt dat de specifieke paren die we hier beschrijven, onmiddellijk een mogelijk kopieermechanisme veronderstellen voor het genetisch materiaal”.

De twee gooien een muntstuk op om vast te stellen wiens naam voorop moet staan en sindsdien heet de wenteltrap het Watson-Crick-model. Als Crick jaren later een nieuwe hoogleraar rondleidt in het lab en zegt dat hij hem wil voorstellen aan Watson, reageert deze verbaasd. „Watson? Watson? Ik dacht dat uw naam Watson-Crick was.”

Het voorbije millennium zit vol lumineuze ideeën. Een reeks van honderd artikelen belicht wetenschappelijke, medische en technische doorbraken en het gedachtegoed van belangrijke wetenschappers.

Serie uitvindingen

Relevante websites:

De oorspronkelijke publicatie van Watson en Crick in Nature:
http://biocrs.biomed.brown.edu

De Nobelprijs voor medicijnen in 1962:
http://www.nobel.se

Biografie van en interview met James Watson:
http://clio1.cshl.org
http://www.anthro.mankato.msus.edu
http://www.accessexcellence.org

Biografie van en interview met Francis Crick:
www.anthro.mankato.msus.edu
http://www.accessexcellence.org

Beschrijving van de ontdekking door Francis Crick zelf, uit een van zijn boeken:
http://courses.ncsu.edu