1962: FRANCIS H.C. CRICK, JAMES D. WATSON e MAURICE H. F.WILKINS
Artigo científico escrito por:
GASPERIN, Bruno D. M.
FLORES, Evelise V.
Resumo:
O presente artigo, através de um estudo bibliográfico, tem o objetivo de apresentar a biografia de Francis Harry Compton Crick, James Dewey Watson e Maurice Hugh Frederick Wilkins, vencedores do Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1962 por suas descobertas envolvendo a estrutura molecular dos ácidos nucléicos e seu significado para a permuta de informação em matéria viva. Tal estudo foi imprescindível para a evolução da medicina com a geração de novas técnicas terapêuticas, a moderna terapia gênica. Esse trabalho faz parte de uma série de artigos feitos pelos acadêmicos da Faculdade de Medicina da Universidade de Passo Fundo que objetiva compreender a evolução da ciência na área da saúde.
Palavras-chave: Francis Harry Compton Crick; James Dewey Watson; Maurice Hugh Frederick Wilkins; Prêmio Nobel de Medicina de 1962; A descoberta da estrutura do DNA.
Abstract:
The present article, through a bibliographical study, has the purpose of presenting the biography of Francis Harry Compton Crick, James Dewey Watson and Maurice Hugh Frederick Wilkins, winners of the Nobel prize of Physiology or Medicine in 1962, for their discoveries concerning the molecular structure of nucleic acids and its significance for genetic information transfer in living material. This study was essential for the medical development introducing new therapeutic techniques, the modern genetic therapy. This work is part of a series of articles produced by the academics of medicine from the University of Passo Fundo whose goal is to understand the evolution of health science.
Keywords: Francis Harry Compton Crick; James Dewey Watson; Maurice Hugh Frederick Wilkins; Nobel Prize of 1962; The discovery of DNA structure.
Biografias:
Francis Harry Compton Crick:
Francis Harry Compton Crick nasceu em 8 de junho de 1916, em Northampton, na Inglaterra. Descobriu a ciência desde muito cedo. O primeiro experimento de que se tem notícia ocorreu aos 10 anos. Foi uma tentativa de criar pele artificial, que falhou. Teve sucesso maior com explosivos, para preocupação dos pais. Muito tempo depois, ao ser perguntado sobre como a ciência deveria ser ensinada nas escolas, disse: O fundamental é apelar para a imaginação. Foi assim que aprendi sozinho quando criança. Aos 18 anos, Crick entrou no University College, em Londres, onde se graduou em física, em 1937. Com a deflagração da Segunda Guerra Mundial foi trabalhar na Royal Navy, interrompendo a sua pesquisa de doutorado. À época fazia estudos de campo em minas. Após o término da guerra e refletir sobre aspectos relativos à vida, mudou seu objeto de estudo. Quando retornou à pesquisa, optou pela biofísica, investigando dois temas: a natureza da consciência e a diferença entre os vivos e os não-vivos. Mudou-se para Cambridge, onde, no Laboratório Cavendish, iniciou o estudo da formação das proteínas e o trabalho com cristalografia dos raios X. Em 1940, casou-se com Ruth Doreen Dodd (com quem teve seu primeiro filho, Michael) de quem se separaria sete anos depois. Casou-se novamente, em 1949 com Odile Speed, (com quem teve suas duas filhas, Gabrielle e Jaqueline). Em 1953, em parceria com o biólogo norte-americano James Watson, baseados no trabalho experimental dos britânicos Maurice Wilkins e Rosalind Franklin, propuseram a estrutura da famosa molécula de dupla hélice, o DNA. Esse trabalho foi publicado em 25 de abril de 1953 na revista Nature; inicialmente ignorado, foi ganhando aos poucos reconhecimento do mundo científico, tendo Crick conquistado o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina, em 1962, dividido com James Watson e Maurice Wilkins. Rosalind Franklin já havia morrido. Crick sempre foi bastante extrovertido. Segundo Watson, se sabia se Crick estava ou não no laboratório pelas suas risadas, audíveis do outro lado do corredor. Nos últimos anos, Crick se dedicou a tentar compreender as fundações biológicas da consciência. Crick dedicou a maior parte da sua vida à neurociência. Francis Crick morreu, aos 88 anos, no Hospital Thornton, em San Diego, nos Estados Unidos, após uma longa luta contra o câncer de cólon.
James Dewey Watson:
Geneticista e biofísico, nascido em Chicago (6 de abril de 1928), Illinois, foi um menino precoce e aos 15 anos entrou para a University of Chicago, onde se graduou em 1947. Depois, ainda em 1947, foi fazer pós-graduação em ciências biológicas na Indiana University, com alguns cientistas distintos, inclusive o Nobel Hermann J. Muller, que o convenceu a mudar seu interesse em história natural por genética e bioquímica. E, assim, ele defendeu uma tese de doutorado (1950) desenvolvendo uma pesquisa sobre o efeito de radiografias na multiplicação de bacteriófagos, vírus que atacam bactérias. Fez pós-doutorado em Copenhagen (1950-1951), no Conselho Nacional de Pesquisa, sob orientação do bioquímico Herman Kalckar. Ao tomar conhecimento (1951) que o biofísico inglês que Maurice Wilkins, no Cavendish Laboratory, Cambridge, England, estava trabalhando na estrutura da molécula de DNA, ele entusiasmou-se completamente pelo assunto e entrou em contato com Francis Crick, que preparava seu doutorado em DNA. O resultado desta parceria resultou na proposta do modelo estrutural da dupla hélice para a molécula do DNA (1953) e que trouxe o Prêmio Nobel de Medicina ou Fisiologia (1962). A estrutura da gigantesca e complexa molécula de DNA revela a base física e química de hereditariedade. Depois que eles completaram seu trabalho em DNA, ambos ainda apresentaram juntos um importante trabalho (1957) sobre a estrutura dos vírus. Após dois anos no California Institute of Technology, aceitou o convite para integrar o corpo docente da Harvard University, Cambridge, MA (1955-1968), onde foi professor de biologia (1961-1968) e tornou-se diretor do Cold Spring Harbor Laboratory (1968). Casou-se (1968) com Elizabeth Lewis, com quem teve dois filhos: Rufus Robert e Duncan James. Parou de ensinar (1976) para assumir em tempo integral a liderança do Cold Spring Harbor. Também foi diretor do Human Genome Project of the National Institutes of Health (1989-1992). Além do Nobel já recebeu muitas honrarias como o honorário da University of Chicago (1961) e a Presidential Medal of Freedom (1977) das mãos do Presidente Jimmy Carter e a Philadelphia Liberty Medal (2000). Entre suas publicações em livro as mais importantes foram The Molecular Biology of the Gene (1965) e The Double Helix (1968). Com John Tooze e David Kurtz escreveu The Molecular Biology of the Cell (1983). Watson tornou-se conhecido por fazer declarações polêmicas acientíficas. No seu livro Paixão pelo DNA (primeira edição em 2000), manifestou-se a favor da eugenesia, assunto que a sua condição de biólogo molecular não lhe confere qualificação. Em outras ocasiões, como no cinquentenário do descobrimento que lhe valeu o Nobel em conjunto com Francis Crick e Maurice Wilkins, fez comentários acientíficos a favor da clonagem humana e manipulação genética.
Maurice Hugh Frederick Wilkins:
Maurice Hugh Frederick Wilkins é um fisiologista britânico da University of London, nascido em Pongaroa, New Zealand. Estudou nas universidades de Birmingham e Cambridge e começou como pesquisador na Califórnia, estudando a separação de urânios isiótopos. Foi para o Medical Research Councils Biophysics Research Unit (1946), no Kings College de Londres, tornando-se deputy-director (1955) e diretor (1970-1972). Com o biólogo britânico Francis Henry Compton Crick e com James Dewey Watson, da Harvard University, Cambridge, MA, ganhou o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina (1962) pela criação do modelo em espiral com dupla hélice para a estrutura molecular do DNA, o que representou um notável avanço no estudo da genética. Financiados por John Randall, da Universidade de Birmingham, na Inglaterra, inventor do radar de microondas, os biólogos aprimoraram um instrumento capaz de mostrar como os átomos estão arranjados dentro das moléculas químicas. Nasceu, assim, o cristalógrafo de raios X, uma espécie de aparelho de radiografia sofisticado, que, não muitos meses mais tarde, revelou a estrutura em hélice da molécula de DNA. Foi ele quem obteve primeiro uma imagem por raios X do DNA, ele que a princípio informou Francis Crick sobre o DNA e são suas fotos do DNA as que inspiraram James Watson. Casou-se com Patricia Ann Chidgey em 1959. Tiveram dois filhos, Sarah e George. Wilkins encontrava seu lazer em sua coleção de esculturas e na jardinagem. Em 2003, mesmo com a saúde debilitada, o pesquisador participou ativamente das celebrações pelos 50 anos da descoberta da estrutura do DNA. Em 2004, aos 87 morreu em Londres.
Introdução:
A história da descoberta da estrutura em dupla hélice do DNA é exemplar para os historiadores das ciências, porque se situa na confluência de diferentes disciplinas e técnicas (bioquímica, genética, cromatografia em papel, cristalografia por raios X). Uma técnica em particular apresentou-se como fator decisivo para essa descoberta: a fotografia do DNA cristalizado por difração de raios X. Até 1950, quando Crick e Watson iniciaram suas pesquisas sobre o DNA, a mágica da transmissão da informação genética ainda era um mistério. Portanto, a descoberta da estrutura do DNA representou não só uma revolução científica, marcando o verdadeiro nascimento da biologia molecular, mas também uma revolução na história das ciências.
Desenvolvimento:
O físico inglês Francis Crick, aos 33 anos de idade, após assistir a uma palestra de Linus Pauling e ler o livro What is Life? The Physical Aspect of the Living Cell (O que é a vida? O Aspecto físico das Células Vivas), escrito por um dos pais da mecânica quântica, Erwin Schrödinger, decidiu ir para Cambridge trabalhar no mais famoso laboratório de física da época, o Cavendish. Já o zoólogo James Dewey Watson, viveu dois acontecimentos que marcaram definitivamente a sua trajetória no caminho científico: um deles foi a leitura do livro de Schrödinger, no qual descobriu o gene; o segundo foi a decisão de trabalhar com o microbiologista italiano Saldor Luria, nos Estados Unidos, com quem iria estudar os fagos (ou bacteriófagos, vírus que infectam bactérias). O termo bacteriófago significa, literalmente, comedor de bactéria, uma vez que os fagos se reproduzem às expensas da bactéria hospedeira a qual, normalmente, não sobrevive ao processo. As idéias de Schrödinger, de que genes e cromossomos continham o segredo da vida, o fascinaram. Foi num congresso em Nápoles, na Itália, que Watson conheceu Maurice Wilkins, que lhe mostrou uma imagem de difração de Raios-X em que vinha trabalhando no Medical Research Council do Kings College de Londres. A visão dessa imagem levou Watson a perceber que era aquele o caminho para descobrir a estrutura química do DNA. Disposto a estudar a difração de Raios-X, Watson conseguiu transferir-se para o laboratório Cavendish em Cambridge, onde conheceu Crick. A empatia entre os dois foi imediata. Resolveram então que o ponto central de suas pesquisas seria a descoberta da estrutura do DNA. Peter Pauling, filho de Linus Pauling, chegou a Cambridge no outono de 1952, e passou a dividir a sala com Watson e Crick. Peter mostrou-lhes os resultados mais recentes de seu pai, que propunha, erroneamente, uma tripla-hélice para a estrutura do DNA. Enquanto isso, Wilkins e sua colaboradora Rosalind Franklin trabalhavam no aperfeiçoamento das imagens de difração de raios X no Kings College. Ao ler o artigo de Pauling, Watson percebe o erro e, eufórico, parte imediatamente para Kings para tentar convencer Franklin a realizar novos experimentos, mas não obtém sucesso. Wilkins, constrangido com a má recepção que sua assistente dispensara ao visitante, mostra-lhe suas últimas imagens de difração de raios X. Nesse instante, Watson não tem mais dúvidas e, de volta a Cambridge inicia, juntamente com Crick, a construção do novo modelo da estrutura do DNA. Wilkins, que ficou de fora da descoberta, teria reagido apenas com uma breve e sarcástica mensagem: acho que vocês são uma dupla de belos patifes.... Parte da comunidade científica chega a acusá-los de inescrupulosos, pois teriam baseado suas descobertas em raios X produzidos no Kings College. Rosalind Franklin, que por longo período havia trabalhado no desenvolvimento da técnica, morreu de câncer em 1958. Quatro anos depois, Crick, Watson e Wilkins recebem o Prêmio Nobel de Medicina. No dia 25 de abril daquele ano, a revista Nature publicou o artigo Molecular Structure of Nucleic Acids (Estrutura Molecular dos Ácidos Nucleicos), primeiro de uma série sobre o tema. Com menos de mil palavras e um gráfico simplificado, o trabalho descrevia a estrutura da molécula. A representação a que chegaram Crick e Watson é a de uma longa molécula, constituída por duas fitas enroladas em torno de seu próprio eixo, como se fosse uma escada do tipo caracol. A ligação entre elas é feita por pontes de hidrogênio, que são ligações fracas, isto é, que se rompem com facilidade, ficando as bases nitrogenadas com o papel de corrimão de uma escada circular. Desde o final da década de 30, pesquisadores tentavam obter um padrão de difração de Raios-X para tentar visualizar a molécula de DNA. Porém, somente na década de 50, com o aumento do interesse pelo DNA, os estudos estruturais da molécula se intensificaram. A estrutura tridimensional da molécula de DNA descrita por Watson e Crick, deu nova motivação à comunidade científica, mas a dimensão e a importância do feito não foram reconhecidos de imediato pelos pesquisadores da época. Muitos apostavam mais nas proteínas como portadoras dos fatores genéticos, dada a sua maior complexidade. Foram os bioquímicos que perceberam o envolvimento do DNA na síntese das proteínas, que constituem o meio pelo qual os genes transferem às células a informação acerca do que elas devem ser e fazer.
Conclusão:
Há 55 anos, no dia 7 de março de 1953, no laboratório Cavendish, na Inglaterra, Francis Crick e James Watson concluíram que a molécula do DNA tem a estrutura de uma dupla hélice, uma descoberta que daria novos rumos à ciência. A partir de então, graças ao conhecimento da estrutura do DNA e ao posterior desenvolvimento da biologia molecular, a medicina vislumbra a possibilidade da geração de novas técnicas terapêuticas e tratamentos para doenças antigamente consideradas incuráveis, a terapia gênica.
Referências Bibliográficas:
http://www.nobelprize.com
http://www.jornallivre.com
http://www.coralx.ufsm.br/reciam/downloads/pascal_acot__traducao.doc
http://www.comciencia.br/reportagens/genetico/gen09.shtml
www.eca.usp.br/nucleos/njr/espiral/noosferaa15.htm
Orientador: Jorge Alberto Salton.
