Gesundheit: Der Stoff, aus dem die Gene sind

Das wahrscheinlich wichtigste und insgesamt folgenreichste Ereignis der jüngsten Wissenschaftsgeschichte feiert in diesen Tagen seinen 50sten Geburtstag. Am 28. Februar 1953 haben gegen Mittag zwei Männer im britischen Cambridge in aufgebrachter Stimmung mit wedelnden Armen die eher düsteren Räume ihres Institutes verlassen, um so schnell wie möglich den kurzen Weg zu ihrer Stammkneipe mit Namen „Eagle“ zurückzulegen und allen in Hörweite versammelten Gästen lautstark und ungebeten zu verkünden, sie hätten soeben das Rätsel des Lebens gelöst.

Das euphorisch und ängstlich zugleich agierende Pärchen bilden der an dem erwähnten Februartag des Jahres 1953 noch 24-jährige Amerikaner James D. Watson und der anderthalbmal ältere Brite Francis H.C. Crick, der mit seinen lockenden und leichtfertigen Worten beim Eintritt in die Kneipe nur den Eindruck bestätigte, den damals alle von ihm hatten. Und der bestand darin, dass er zu viel und zu laut redete.

Mittlerweile sind 50 Jahre ins Land gestrichen, und die Meinungen über Crick haben sich gewandelt. Inzwischen denken die meisten, die ihn kennen gelernt haben, es wäre besser gewesen, bei allem, was Crick sagte, nicht genervt wegzulaufen, sondern genauer hinzuhören. Denn er hat sich in diesen Jahrzehnten zu einer überragenden Figur der von grandiosen Erfolgen begleiteten wissenschaftlichen Geschichte entwickelt.

Es begann mit der Einsicht in die Struktur des Erbmaterials, das bis zu den Tagen von Watson und Crick eine chemische Substanz unter vielen war. Dieser Stoff liegt als Doppelhelix vor. Er legt mit dieser Form nicht nur eine ungewöhnliche Schönheit an den Tag, sondern ermöglicht durch die elegante Gestalt zugleich auch das Verständnis für den elementaren Vorgang des Lebens, nämlich die Teilung in zwei.

Die Doppelhelix ist eins und doppelt zugleich – und das auch noch in mehr als einer Hinsicht. Sie ist nämlich ebenso Kunstwerk wie Naturerklärung. Und wer immer die längst als Ikone gefeierte molekulare Wendeltreppe zum ersten Mal sieht und einsieht, kann sich ihrem Bann nicht entziehen.

Mit der Doppelhelix wird eine neue Form von Wissenschaft möglich, die Molekularbiologie heißt, weil sie das Leben von den Molekülen aus versteht. Sie beginnt zwar als Grundlagenforschung, verlässt aber 20 Jahre nach der Entdeckung der Doppelhelix mit der Gentechnik das Laboratorium und mausert sich bis heute weiter zur Genomforschung, um so mindestens der Medizin weitere Dimensionen zu erschließen.

Watson und Crick haben großen Anteil an vielen Zweigen der dazugehörigen Entwicklungen, wobei ihre individuellen Beiträge nicht verschiedener hätten sein können. Während Crick sich nahezu ausschließlich mit Fragen der Forschung beschäftigt und sein Leben eher zurückgezogen im Kreis von Kollegen verbringt, stellt sich Watson unentwegt neuen Herausforderungen, die weit über sein angestammtes Gebiet der biologischen Forschung hinausgehen. Crick lebt in der Wissenschaft, Watson lebt für die Wissenschaft. Und er will der Gesellschaft sowohl ihren Wert als auch ihren Preis vor Augen führen.

Watsons Karriere vollzieht immer neue und stets überraschende Wendungen. Nach dem unwiederholbaren Erfolg mit dem Vorschlag der Doppelhelix wird Watson erst zum Lehrer der molekularen Genetik. Er zeigt zugleich seine Fähigkeiten als Schriftsteller, steigt auf zum Direktor eines Laboratoriums, verblüfft seine Mit- und Umwelt zuletzt als politisch denkender Manager der Wissenschaft.

Doch nun zur konkreten Geschichte der Entdeckung. Sie beginnt Ostern 1952, als zum ersten Mal kein Zweifel mehr daran bestehen konnte, woraus die Erbsubstanz gemacht war: aus DNS. Watson hatte damals mit dem Physiker Maurice Wilkins Kontakt aufgenommen, der am King’s College in London mit dieser Chemikalie DNS arbeitete, sie zu Kristallen verarbeitete und mit Hilfe von Röntgenstrahlen abbildete. Bei seinen Versuchen hatte Wilkins gezeigt, dass die für die Röntgenaufnahmen präparierte DNS ihre biologische Aktivität behielt. Mit anderen Worten: In den Kristallen steckte eine lebensnahe Struktur. Und die Aufnahmen von Wilkins ließen bald keinen Zweifel mehr daran, dass diese Struktur eine Helix sein musste.

Noch bessere Aufnahmen der DNS, die noch eindeutiger auf ein Molekül schließen ließen, das wie eine Wendeltreppe gebaut war, waren Rosalind Franklin gelungen, die ebenfalls im Londoner King’s College arbeitete und sich eigentlich mit Wilkins zusammen tun sollte. Aber das Verhältnis zwischen den beiden Kristallographen gestaltete sich vom ersten Tag an äußerst schwierig, was dazu führte, dass nicht alle Daten und Aufnahmen gezeigt, sondern oft in Schubladen versteckt wurden. Rosalind Franklin war jedenfalls der Meinung, sie solle sich um DNS kümmern. Und das hieß in ihrem Verständnis, dass sie allein dies tun solle. Wilkins hatte gefälligst die Finger davon zu lassen – und natürlich erst recht das zwei Reisestunden weiter nördlich palavernde Duo Watson und Crick, die nicht experimentierten, sondern sich mit dem Basteln von Modellen befassten.

Schönheit, die nicht vergeht

Die entscheidende Frage beim Entwurf des DNS-Modells hatte mit den Bausteinen zu tun, die als Basen bezeichnet wurden. Man wusste, es gab vier Stück von ihnen in der DNS, die mit den Anfangsbuchstaben ihrer Namen als A,T, G und C bezeichnet werden. Der Biochemiker Erwin Chargaff hatte Regeln für diese Basen gefunden, die es im Rückblick offensichtlich erscheinen lassen, dass sich A nur mit T und G nur mit C verbindet. Ohne die Doppelhelix vor Augen war dies aber alles andere als klar. Vor allem wusste niemand, in welcher chemischen Form die Basen in einer Zelle vorliegen.

Zwar hatten Watson und Crick sich in den Lehrbüchern der Chemie die Strukturformeln der Basen angesehen und auch abgezeichnet. Allein, es waren die falschen. Auch die Standardwerke können irren. Eher zufällig erfuhr Watson, dass sich ringförmige Strukturen der Chemie, wie sie bei den vier Basen zu finden waren, durch elektronische Bewegungen innerhalb des Gerüstes wandeln und sich je nach zellulärer Umgebung zwischen zwei Formen entscheiden können. Sie heißen Enol- und Keto-Form. Und während Watson und Crick bis dahin nur die erste kannten, teilte ihnen ein Kollege mit, es könnte auch sein, dass die Basen die zweite Konfiguration annehmen.

Damit verzieht sich schlagartig der Nebel, um in einem Augenblick etwas Wunderbares sichtbar werden zu lassen. Watson ist der Erste, der es sieht. Ein A-T-Paar und ein G-C-Paar haben dieselbe Gestalt. Beide nehmen denselben Raum ein und weisen denselben Umriss auf. Und mit diesem Doppelpaar weiß das Forscherpaar auf einmal, wie die DNA aussieht. In einem Augenblick entsteht die heute so berühmte Struktur: die Basenpaare gestapelt innen und eine Kette aus anderen Bausteinen (Zucker und Phosphat) außen. Ein wunderbarer Moment der Wissenschaft, und Wendepunkt ihrer Geschichte.

Die Doppelhelix ist in diesem Moment natürlich noch nicht als konkretes Modell aufgebaut, aber sie ist schon längst in den Köpfen errichtet. Watson und Crick sehen sie ganz deutlich vor ihrem inneren Auge in die Höhe wachsen. Sie rennen aus dem Labor und auf ihre Stammkneipe um die Ecke zu und fabulieren etwas vom Geheimnis des Lebens, das sie gelöst haben wollen.

An dieser Stelle darf zwar gelächelt werden, aber nur, um sich mitzufreuen und ebenfalls begeistert zu sein. Crick hat wahrscheinlich viel lauter gebrüllt als der auch dann sicher noch nuschelnde Jim. Und er war es wahrscheinlich, der den Lebenstriumph aus sich heraus ließ. Zurecht.

Denn ist es nicht so, dass die beiden an jenem 28. Februar 1953 tatsächlich das Geheimnis des Lebens entdeckt haben, nämlich die Schönheit, wobei wir genauer sagen können, seine innere Schönheit? Eines war und ist die Doppelhelix allemal: eine Schönheit, die nicht vergeht.

Ernst Peter Fischer ist Wissenschaftshistoriker an der Universität Konstanz und Buchautor („Die andere Bildung“). Zuletzt erschienen: Am Anfang war die Doppelhelix. Ullstein Verlag, 336 Seiten, 22 Euro.