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James et Francis Watson et Crick

« Les découvreurs de la double hélice »

06 avril 1928 - Chicago28 juillet 2004 - San DiegoAméricaine et Britannique
Biologie moléculaireGénétiqueBiochimie
Periode : XXe siècle

James Watson et Francis Crick sont les deux scientifiques qui, en 1953, ont élucidé la structure en double hélice de l'acide désoxyribonucléique (ADN). Cette découverte fondamentale a révolutionné la biologie en révélant le mécanisme de stockage et de transmission de l'information génétique. Leur travail leur a valu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1962, partagé avec Maurice Wilkins.

Introduction

La collaboration entre James Dewey Watson, un jeune biologiste américain, et Francis Harry Compton Crick, un physicien britannique plus âgé, au Laboratoire Cavendish de l'Université de Cambridge, constitue l'un des chapitres les plus célèbres de l'histoire des sciences. Leur percée n'est pas le fruit d'expériences de laboratoire menées par eux-mêmes, mais d'une synthèse brillante de données existantes, combinée à une modélisation théorique et à une intuition remarquable. Leur modèle a fourni le cadre physique permettant de comprendre comment l'ADN pouvait se répliquer et coder l'information, jetant les bases de la biologie moléculaire moderne.

Jeunesse

James Watson, prodige américain, obtient son doctorat en zoologie à l'Université de l'Indiana à seulement 22 ans, après avoir travaillé sur les bactériophages. Sa fascination pour le gène le conduit en Europe. Francis Crick, après des études de physique interrompues par la Seconde Guerre mondiale (où il travaille sur les mines magnétiques), se réoriente vers la biologie. Il rejoint le Medical Research Council (MRC) à Cambridge pour étudier la structure des protéines par diffraction des rayons X, apportant une précieuse expertise en physique et en cristallographie.

Ascension

Leur rencontre à Cambridge en 1951 est décisive. Partageant la conviction que résoudre la structure de l'ADN est le problème central de la biologie, ils unissent leurs compétences complémentaires. Watson apporte sa connaissance de la génétique et des virus, Crick sa maîtrise de la diffraction X et de la théorie. Ils bénéficient également, de manière cruciale et controversée, des données de diffraction X non publiées de Rosalind Franklin et de son collègue Maurice Wilkins du King's College de Londres. Leur premier modèle, présenté en 1951, était erroné, mais cet échec les aiguilla vers la bonne voie.

Apogee

Leur apogée est atteint le 28 février 1953, lorsque Crick annonce au pub The Eagle que lui et Watson avaient « trouvé le secret de la vie ». Leur modèle, publié dans un article d'une seule page dans la revue Nature le 25 avril 1953, décrivait l'ADN comme une double hélice antiparallèle, avec les bases azotées (adénine-thymine, guanine-cytosine) appariées à l'intérieur. Cette structure expliquait immédiatement la stabilité de la molécule, sa capacité à se répliquer (chaque brin servant de modèle pour un nouveau brin complémentaire) et la possibilité de mutations par des erreurs d'appariement. La simplicité et l'élégance du modèle furent immédiatement reconnues.

Heritage

L'héritage de Watson et Crick est immense. Leur découverte a déclenché une révolution scientifique, ouvrant la voie au décryptage du code génétique, au génie génétique, au séquençage du génome humain et à toutes les biotechnologies modernes. Elle a unifié la biologie, reliant la génétique, la biochimie et la médecine. Leur approche interdisciplinaire (biologie/physique) est devenue un paradigme. Cependant, leur héritage est aussi entaché par la controverse sur le rôle non reconnu de Rosalind Franklin, dont les clichés de diffraction X (notamment la fameuse photographie 51) furent déterminants, et qui est décédée avant l'attribution du Nobel. Leurs personnalités et parcours ultérieurs divergèrent aussi : Crick poursuivit une carrière théorique sur la conscience, tandis que Watson dirigea le Cold Spring Harbor Laboratory et fut le premier directeur du projet Génome humain, avant de s'attirer des critiques pour des déclarations controversées sur des questions sociales.

Realisations majeures

  • 1
    Découverte de la structure en double hélice de l'ADN (1953).
  • 2
    Proposition du mécanisme de réplication semi-conservative de l'ADN.
  • 3
    Établissement du principe de complémentarité des bases (appariement A-T et G-C).
  • 4
    Prix Nobel de physiologie ou médecine en 1962 pour cette découverte.

Anecdotes

Le pub The Eagle

C'est au pub The Eagle, près du laboratoire Cavendish, que Crick aurait annoncé à tous les clients, le 28 février 1953, qu'ils venaient de « trouver le secret de la vie ». Une plaque commémorative y est apposée.

Le rôle de la photographie 51

La vision de la photographie 51 de Rosalind Franklin (un cliché de diffraction X d'une netteté exceptionnelle), montrée à Watson par Maurice Wilkins sans l'accord de Franklin, fut un moment clé. Elle confirma sans ambiguïté la forme hélicoïdale de l'ADN.

Un article d'une page

L'article historique « A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid » publié dans Nature ne fait qu'une seule page et contient seulement 900 mots. Sa célèbre phrase de conclusion est : « It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material. »

Citations celebres

« Nous avons découvert le secret de la vie ! »

Déclaration attribuée à Francis Crick au pub The Eagle de Cambridge, annonçant la découverte de la structure de l'ADN à ses collègues.

« Il ne nous a pas échappé que l'appariement spécifique que nous avons postulé suggère immédiatement un mécanisme de copie possible pour le matériel génétique. »

Phrase finale, célèbre pour son understatement, de l'article historique de 1953 dans Nature, évoquant la réplication de l'ADN.

Sources

  • Watson, J.D. (1968). The Double Helix: A Personal Account of the Discovery of the Structure of DNA.
  • Crick, F. (1988). What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery.
  • Maddox, B. (2002). Rosalind Franklin: The Dark Lady of DNA.
  • Article original : Watson, J.D. & Crick, F.H.C. (1953). Molecular structure of nucleic acids. Nature 171, 737–738.
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