Watson en Crick beschrijven hoe DNA erfelijke informatie vastlegt

CAMBRIDGE, APRIL 1953 - Het tijdschrift Nature publiceert op 25 april een artikel van twee bladzijden over de bouw van DNA, de stof in elke celkern waar erfelijke eigenschappen in zitten. De schrijvers, James Watson en Francis Crick, stellen een model voor dat verklaart hoe zo'n molecuul informatie kan bewaren en hoe die informatie bij celdeling kan worden doorgegeven.

Waar het over gaat

Iedereen weet dat kinderen op hun ouders lijken en dat een cel zich kan delen in twee gelijke cellen. De grote vraag is hoe het molecuul eruit ziet dat dit regelt, en hoe zo'n molecuul tegelijk een boodschap kan dragen en kopieerbaar kan zijn.

Een draaitrap van twee strengen

Watson en Crick stellen zich DNA voor als twee lange strengen die om elkaar heen draaien, als een wenteltrap. De twee zijkanten, de leuningen, bestaan uit steeds dezelfde herhaling van suikers en fosfaat. Tussen de strengen zitten de treden. Die treden zijn paren van kleine stukjes die bouwstenen heten. Er zijn vier soorten: A, T, G en C.

Het slimme zit in de manier waarop ze aansluiten. Een A kan alleen een trede vormen met een T, en een G alleen met een C. Zo'n paar is steeds even lang, dus alle treden passen precies tussen de twee leuningen. Waterstofbruggen, zwakke koppelingen, houden de twee helften van een trede bij elkaar. Voor dit voorstel bouwden de twee onder meer voort op een eerdere vondst van Chargaff: in DNA komen A en T evenveel voor, en G en C ook.

De code en het kopiëren

De volgorde van de letters langs één streng kan alles zijn: ATTGC, CCGAT, noem maar op. Die volgorde is de boodschap. Omdat een A altijd een T tegenover zich heeft en een G altijd een C, bepaalt de ene streng de andere volledig. Haal je de twee strengen uit elkaar, dan kan elke losse streng zijn partner opnieuw opbouwen. Er ontstaan twee gelijke moleculen.

De schrijvers zeggen dat in één zin aan het einde van het artikel: het specifieke paren dat ze voorstellen, wijst direct op een mogelijke manier van kopiëren. Dat is bewust zuinig geformuleerd.

Wie hielp

Het model rust op metingen van anderen. Rosalind Franklin en Raymond Gosling, onderzoekers aan King's College in Londen, maakten röntgenfoto's van DNA waaruit de vorm kon worden afgeleid. Watson had hun beeld in mei 1952 gezien, zonder dat Franklin daar toestemming voor gaf. In hetzelfde nummer van Nature staan artikelen van het team van King's College met hun metingen. Watson en Crick schrijven dat ze door die resultaten zijn aangespoord.

Teruggeblikt vanuit 2026

In 1962 kregen Crick, Watson en Maurice Wilkins, de leider van de groep op King's College, de Nobelprijs voor geneeskunde. De beschrijving uit 1953 werd de basis van de moderne biologie. Als erfelijke informatie een lange rij letters is, kun je die rij gaan lezen, kopiëren en later zelfs aanpassen.

Dat leidt rechtstreeks naar nu. Er bestaan AI-modellen waar onderzoekers een stuk DNA in plakken en vragen of een verandering waarschijnlijk schadelijk is. Het kan alleen omdat DNA een tekst is: lange rijen letters, waar een computer patronen in kan zoeken.