เจมส์ ดี. วัตสัน

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

เจมส์ ดิวอี วัตสัน (James Dewey Watson KBE ForMemRS – 6 เมษายน พ.ศ. 2471 - ) นักชีววิทยาโมเลกุลชาวอเมริกัน ได้รับการยอบรับว่าเป็นผู้ค้นพบโครงสร้างโมเลกุลของดีเอ็นเอร่วมกับฟรานซิส คริกและมัวริส วิลกินส์ โดยได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ “สำหรับการค้นพบที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างโมเลกุลของกรดนิวเคลอิกและความสำคัญของมันในการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต”

เนื้อหา 1 ชีวิตในเยาววัย 2 โครงสร้างของดีเอ็นเอ 3 การประสบผลสำเร็จ 4 รางวัลโนเบล 5 เกลียวคู่ (Double Helix) 6 โครงการจีโนม 7 การดำรงตำแหน่ง 8 อ้างอิง 9 ดูเพิ่ม 10 รายชื่อหนังสืออ่านเพิ่มเติม 11 แหล่งข้อมูลอื่น

[แก้] ชีวิตในเยาววัย

เจมส์ ดี. วัตสัน เกิดที่เมืองชิคาโก รัฐอิลลินอยส์ เมื่อเป็นเด้ก วัตสันสนใจเรื่องการดูนกเนื่องจากบิดาซึ่งเป็นนักธุรกิจเป็นนักดูนกสมัครเล่น เมื่ออายุ 12 ขวบวัตสันได้เข้าร่วมรายการ “ควิสคิดส์” วึ่งเป็นรายการวิทยุที่เป็นที่นิยมกันมากในขณะนั้นซึ่งเป็นรายการสำหรับเด็ก “แก่แดด” หรือเด็กที่เก่งเกินวัยมาตอบคำถามยากๆ เมื่ออายุ 15 วัตสันได้เข้าเรียนในมหาวิทยาลัยชิกาโก โดยนโยบายเสรีของโดเบิร์ต ฮัทชินส์ อธิการบดีและนักการศึกษาผู้มีชื่อเสียงในขณะนั้น ในระหว่างเรียนวัตสันพยายามหลีกเลียงวิชาเคมีเท่าที่จะหลีกได้เพราะไม่ใคร่ชอบ แต่หลังจากการอ่านหนังสือเรื่อง “ชีวิตคืออะไร?” ของเอ็ดวิน โชรดินเจอร์ ในปี พ.ศ. 2489 วัตสันได้เปลี่ยนแนวทางการเรียนจากสาขา “ปักษีวิทยา” มาเป็น พันธุกรรมศาสตร์และได้รับปริญญาตรีด้านสัตววิทยา เมื่อ พ.ศ. 2490

เจมส์ ดี. วัตสัน เกิดความสสนใจในงานของซาลวาดอร์ ลูเรีย ซึ่งลูเรียได้ร่วมรับรางวัลโนเบลสำหรับ “งานทดลองลูเรีย-เดลบรูกค์” ที่เกี่ยวกับธรรมชาติของการกลายพันธุ์ ลูเรียเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มนักวิจัยที่กระจายกันออกไปใช้ประโยชน์จากการใช้ไวรัสไปติดเชื้อในตัวแบคที่เรียเพื่อจะได้ตรวจหาพันธุกรรมได้ ลูเรียและแมกซ์ เดลบรุกค์นับเป็นผู้บุกเบิกและเป็นผู้นำใน “กลุ่มไวรัสทำลายแบคทีเรีย” ที่นับเป็นกระบวนการสำคัญของนักพันธุกรรมศาสตร์ที่มาทางระบบการทดลอง เช่นการใช้โดรโซฟิลา (แมลงวันผลไม้ชนิดหนึ่ง) มาสู่พันธุกรรมจุลินทรีย์

ในต้นปี พ.ศ. 2491 วัตสันเริ่มงานวิจัยปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการทดลองของลูเรียที่มหาวิทยาลัยอินเดียนา และในฤดูร้อนนั้น วัตสันได้พบกับเดลบรุค ในอพาร์ตเมนต์ของลูเรีย และอีกครั้งในฤดูร้อนนั้น ในระหว่างการเดินทางไปเยือนหอทดลอง “โคลด์สปริง” “กลุ่มไววัสทำลายแบคทีเรีย” เป็นตัวกลางเชื่อมกับพวกปัญญาชน ซึ่งวัตสันเองได้กลายเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่กำลังอยู่ในกระบวนการทำงาน ที่สำคัญคือสมาชิกของ “กลุ่มไวรัสทำลายแบคที่เรีย” มีความสำนึกว่าพวกตนกำลังต่างก็อยู่ในเส้นทางที่กำลังนำไปสู่การค้นพบธรรมชาติด้านกายภาพของยีนส์ ในปี พ.ศ. 2492 วัตสันลงวิชาเรียนกับเฟลิกซ์ เฮาโรวิวิทซ์ซึ่งรวมแนวคิดยุคนั้นที่ว่า: คือโปรตีนและยีนส์สามารถสำเนาสร้างตัวเองเพิ่มได้ องค์ประกอบสำคัญอีกอย่างหนึ่งของโครโมโซม คือ ดีเอ็นเอนั้นเข้าใจกันโดยหลายคนว่าเป็น “นิวคลิโอไทด์สี่หน้าที่โง่เง่า” ที่ทำหน้าที่เพียงการเป็นโครงสร้างรองรับโปรตีน อย่างไรก็ดี ในระยะเริ่มแรกนี้ วัตสัน ภายใต้อิทธิพลของกลุ่ม “กลุ่มไวรัสทำลายแบคที่เรีย” ได้ตระหนักถึงงานของออสวอลด์ เอเวรี ซึ่งแนะว่า ดีเอ็นเอเป็นโมเลกุลพันธุกรรมโครงการวิจัยของวัตสันเกี่ยวข้องกับการใช้รังสีเอกซ์มาทำให้ไวรัสที่ทำลายแบคที่เรีย (phage) อ่อนตัวลง วัตสันได้จบการศึกษาระดับปริญญาเอกสาขาสัตววิทยาที่มหาวิทยาลัยอินเดียนาเมือ พ.ศ. 2493 และได้เดินทางไปยุโรปเพื่อทำงานวิจัยระดับหลังปริญญาเอก ตอนแรกรับหน้าที่เป็นหัวหน้าห้องทดลองทางชีวเคมีของเฮอร์มาน คัลคาร์ในในโคเปนเฮเกนผู้ซึ่งสนใจในกรดนิวคลิอิกและได้พัฒนาความสนใจในตัวไวรัสที่ทำลายแบคทีเรียเพื่อใช้เป็นระบบการทดลอง

เวลาของวัตสันที่อยู่ในโคเปนเฮเกนช่วยให้เกิดผลดีที่ตามมา วัตสันได้มีโอกาสทำการทดลองกับโอล มาอโล (สมาชิกคนหนึ่งในกลุ่ม “ไวรัสทำลายแบคที่เรีย”) ที่มียังคงความเชื่อมั่นว่าดีเอ็นเอคือโมเลกุลพันธุกรรมซึ่งวัตสันได้เรียนรู้การทดลองประเภทนี้มาก่อนแล้วในฤดูร้อนก่อนที่หอทดลองโคลด์สปริง การทดลองเกี่ยวกับการใช้ฟอสเฟตกัมมันต์เป็นตัวค้นหาแล้วพยายามชี้ว่าองค์ประกอบโมเลกุลของไวรัสทำลายแบคที่เรียอันใดที่ไป “ติด” เชื้อแบคทีเรียเป้าหมายที่กำลังถูกไวรัสทำลาย วัตสันไม่เคยร่วมพัฒนาใดๆ ในงานนี้กับคัลคาร์แต่ได้ไปร่วมประชุมกับคัลคาร์ที่อิตาลีลได้เห็นงานของมัวร์ริส วิลกินส์ที่กล่าวถึงข้อมูลดีเอ็นเอที่ได้จากการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ ถึงตอนนี้ วัตสันค่อนข้างมั่นใจว่า ดีเอ็นเอมีโครงสร้างโมเลกุลชัดเจนที่สามารถแก้ปัญหาได้

[แก้] โครงสร้างของดีเอ็นเอ

ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2494 วัตสันเริ่มงานที่หอคาร์เวนดิช ภาควิชาฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ที่ซึ่งวัตสันได้พบกับฟรานซิส คริก วัตสันและคริกได้ร่วมงานทางปัญญากันอย่างจริงๆ จังๆ ทำให้ทั้งสองคนสามารถค้นพบโครงสร้างของดีเอ็นเอได้ในเวลาเพียงปีครึ่ง คริกสามารถแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์และสร้างสมการที่กำกับทฤษฎีการเบนต้วของเกลียวได้ ส่วนวัตสันก็ได้รู้ผลหลักๆ ของดีเอ็นเอทั้งหมดของกลุ่ม “ไวรัสทำลายแบคที่เรีย” ปลายปี พ.ศ. 2494 มาแล้ว วัตสันและคริกได้เริ่มการติดต่อแลกเปลี่ยนความรู้อย่างไม่เป็นทางการกับวิลกินส์ ในเดือนพฤศจิกายน วัตสันได้เข้าร่วมสัมมนาที่จัดโดยโรซาลินด์ แฟรงคลินซึ่งเธอได้กล่าวถึงข้อมูลเกี่ยวกับการเบนเลี้ยวของรังสีเอกซ์ที่เธอร่วมงานกับเรย์มอนด์ โกสลิง ข้อมูลบ่งว่าดีเอ็นเอเป็นรูปเกลียวบางอย่าง หลังจากการสัมนาระยะหนึ่ง วัตสันและคริกก็ได้สร้างหุ่นจำลองดีเอ็นเอที่คลาดเคลื่อนที่มีฟอสเฟตเป็นสันแกนอยู่ด้านในของโครงสร้างซึ่งแฟรงคลินแย้งว่าไม่อยู่ข้างในแต่จะต้องอยู่ข้างนอกแน่นอน ทั้งวัตสันและคริกก็ได้เห็นว่าเป็นเช่นนั้นจริงตามความเห็นของแฟรงคลิน และใช้ข้อมูลนี้มากำหนดโครงสร้างของเกลียว มัวริส วิลกินส์เป็นผู้นำเอาการค้นพบของแฟรงคลินมาให้วัตสันและคริกโดยที่แฟรงคลินไม่ได้รับการแจ้งให้ทราบ ในปี พ.ศ. 2495 นักชีวเคมีหลายคนอย่าง อเลกซานเดอร์ ทอดด์ สามารถบ่งชี้รายละเอียดทางโครงสร้างเคมีของสันแกนดีเอ็นเอได้แล้ว

ระหว่างปี พ.ศ. 2495 คริกและวัตสันได้ถูกร้องขอไม่ให้ทำงานเพื่อสร้างหุ่นจำลองโครงสร้างของโมเลกุลดีเอนเอ โดยวัตสันถูกมอบงานที่เป็นทางการ โดยให้ไปทำการทดลองเกี่ยวกับการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ที่มีต่อไวรัสใบยาสูบซึ่งเป็นไวรัสตัวแรกที่ค้นพบได้รับการบ่งชี้ (พ.ศ. 2429) และแยกบริสุทธิ์ได้ (พ.ศ. 2478) กล้องจุลทัศน์อีเล็กตรอนเผยให้เห็นว่าผลึกของไวรัสนี้เกิดอยู่ในพืชที่ติดโรค จึงน่าจะเป็นไปได้ที่จะแยกไวรัสตัวนี้ออกมาศึกษาได้ โดยใช้การเบนเลี้ยวของรังสีเอกซ์ได้ ได้มีการเก็บรวมรวมภาพไวรัสที่ได้จากการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์มาตั้งแต่ก่อนสงคราม ครั้นถึง พ.ศ. 2493 วัตสันก็สามารถสรุปจากภาพรังสีเอกซ์ทั้งหลายได้ว่าไวรัสโมเสกต้นยาสูบมีโครงสร้างเป็นเกลียว แม้จะมีงานที่ถูกมอบหมายให้ดังกล่าวอยู่แล้ว ความท้าทายในความน่าฉงนของดีเอ็เอก็มาล่อและเย้ายวนใจ และกับเพื่อน คือคริกก็ได้เริ่มร่วมกันคิดถึงโครงสร้างของดีเอนเอกันอีกครั้งหนึ่ง

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2495 ลูเรีย อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกขอววัตสันจะได้มาปาฐกถาในการประชุมในอังกฤษ แต่ลูเรียก็ถูกห้ามเดินทางด้วยเหตุการเมืองสงครามเย็น วัตสันจึงใช้เวลาตามกำหนดการของลูเรียบรรยายถึงเรื่องงานจองเขาเกี่ยวกับดีเอ็นเอกัมมันต์ และผลงานของกลุ่ม “ไวรัสทำลายแบคทีเรีย” ว่าวัสดุในไวรัสฟาจส์นั้นก็คือดีเอ็นเอนั่นเอง รายงานการประขุมบันทึกไว้ว่าวัตสันได้ภกเถียงอภิปรายในเรื่องต่างๆ ที่ได้มีการค้นพบก่อนหน้านั้นโดยนักวิจัยหลายคน เช่นเรื่อการคำณวนขนาดของโมกุลของดีเอ็นเอโดยใช้วิธีการเบนเลี้ยวของรังสีเอกซ์ ซึ่งสรุปจากผลการศึกษาหลายแหล่งรวมทั้งข้อมูลจากกล้องจุลทรรศน์อีเล็กตรอน พบว่า โมเลกุลของดีเอ็นเอมีขนาดประมาณ 2 นาโนเมตร

วัตสันและคริกได้ประโยชน์จากโชค 2 ชั้นที่เกี่ยวกับการเดินทาง คือเมื่อ พ.ศ. 2495 อย่างแรก จากการเดินทางมาอังกฤษ ของเออร์วิน ชาร์กาฟฟ์ เมื่อ พ.ศ. 2495 ที่สร้างแรงดลใจให้วัตสันและคริกศึกษาด้านชีวเคมีในนิวคลิโอไทด์ให้มากขึ้นซึ่งประกอบด้วยนิวคลิโอพื้นฐานอยู่ 4 ตัวคือ กวานายน์ (G), ซายโตซีน (C), อดีไนน์ (A), และ ทายมีน (T) “สัดส่วนชาร์กาฟฟ์ ที่เรียกกันนั้น เป็นผลของการทดลองที่ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าฐานของมันจับคู่อยู่ในดีเอ็นเอ ซึ่งในนั้นปริมาณของ G เท่ากับ C และปริมาณของ A เท่ากับ T เจอรี โดนาฮิวอธิบายให้วัตสันและคริกฟังเกี่ยวกับโครงสร้างที่ว่าถูกต้องมี 4 ฐาน การเดินทางครั้งที่ 2 เกี่ยวกับเหตุการณ์ที่แผนการเดินทางมาอังกฤๅของไลนัส พอลิงถูกระงับด้วเหตุผลของสงครามเย็นจึงไม่มีโอกาสเจาะเข้าถึงข้อมูลจากการเบนเลี้ยวของรังสีเอกซ์เกี่ยวกับดีเอ็นเอที่คิงส์คอลเลจ จนกระทั่งมีการตีพิมพ์ใน พ.ศ. 2496

ในปี พ.ศ. 2496 คริกและวัตสันก็ได้รับอนุญาตโดยผู้อำนวยการหอทดลองฯ ให้ดำเนินงานเรื่องดีเอ็นเอต่อได้ และวิลกินส์ก็ได้พยายามทำหุ่นจำลองดีเอ็นเอขึ้น

[แก้] การประสบผลสำเร็จ

ส่วนสำคัญในความสำเร็จในส่วนของวัตสันได้แก่การค้นพบฐานคู่ของนิวคลิโอไทด์ซึ่งเป็นหัวใจหรือหน้าที่สำคัญสำหรับโครงสร้างและการทำงานของดีเอ็นเอ สิ่งสำคัญที่ทำให้การค้นพบเป็นผลสำเร็จคือการทำตามรูปแบบวิธีการของพอลิง คือเล่นอยู่กับหุ่นจำลองของดีเอ็นเอ

โดยที่ทั้งสองคนต้องคอยโรงซ่อมสร้างที่หอคาเวนดิชเพื่อสร้างหุ่นด้วยเครื่องมือจากดีบุก วัตสันจึงสร้างหุ่นจำลองเองจากกระดาษและมีดคัทเตอร์ ไม้บันทัดและกาวเมื่อวันที่ 21 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2496 ประประสบความสำเร็จในการคันพบด้วยการตัดกระดาษ

[แก้] รางวัลโนเบล

[แก้] เกลียวคู่ (Double Helix)

[แก้] โครงการจีโนม

[แก้] การดำรงตำแหน่ง

[แก้] อ้างอิง

[แก้] ดูเพิ่ม

[แก้] รายชื่อหนังสืออ่านเพิ่มเติม

• Chadarevian, S. (2002) Designs For Life: Molecular Biology After World War II. Cambridge University Press ISBN 0-521-57078-6
• Chargaff, E. (1978) Heraclitean Fire. New York: Rockefeller Press.
• Chomet, S., ed., (1994) D.N.A.: Genesis of a Discovery London: Newman-Hemisphere Press.
• Hunter, G. (2004) Light Is A Messenger: the life and science of William Lawrence Bragg. Oxford University Press. ISBN 0-19-852921-X
• Robert Olby; 1974) The Path to The Double Helix: Discovery of DNA. London: MacMillan. ISBN 0-486-68117-3; Definitive DNA textbook, with foreword by Francis Crick, revised in 1994 with a 9 page postscript.
• Robert Olby; (2003) "Quiet debut for the double helix" Nature 421 (January 23): 402-405.
• Ridley, M. (2006) Francis Crick: Discoverer of the Genetic Code (Eminent Lives) New York: Harper Collins. ISBN 0-06-082333-X.
• Watson, J. D. (1968) The Double Helix: A Personal Account of the Discovery of the Structure of DNA. New York: Atheneum.
• Watson, J. D., T. A. Baker, S. P. Bell, A. Gann, M. Levine, and R. Losick, eds., (2003) Molecular Biology of the Gene. (5th edition) New York: Benjamin Cummings ISBN 0-8053-4635-X
• Watson, J. D. (2002) Genes, Girls, and Gamow: After the Double Helix. New York: Random House. ISBN 0-375-41283-2
• Watson, J. D. with A. Berry (2003) DNA: The Secret of Life New York: Random House. ISBN 0-375-41546-7
• Watson, J.D. (2007) "Avoid boring people and other lessons from a life in science" New York: Random House. ISBN 978-0-375-421844 (0-375-41284-0)366pp
• Wilkins, M. (2003) The Third Man of the Double Helix: The Autobiography of Maurice Wilkins. Oxford: Oxford University Press. ISBN 0-19-860665-6.

[แก้] แหล่งข้อมูลอื่น

• Double Helix: 50 Years of DNA - Nature celebrates the 50th anniversary.

ด • พ • ก รายนามผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์
พ.ศ. 2444-2468 (ค.ศ. 1901-1925)	Behring (1901) • Ross (1902) • Finsen (1903) • Pavlov (1904) • Koch (1905) • Golgi / Ramón y Cajal (1906) • Laveran (1907) • Mechnikov / Ehrlich (1908) • Kocher (1909) • Kossel (1910) • Gullstrand (1911) • Carrel (1912) • Bárány (1913) • Bordet (1919) • Krogh (1920) • Hill / Meyerhof (1922) • Banting / Macleod (1923) • Einthoven (1924)
พ.ศ. 2469-2493 (ค.ศ. 1926-1950)	Fibiger (1926) • Wagner-Jauregg (1927) • Nicolle (1928) • ไอค์มาน / Hopkins (1929) • Landsteiner (1930) • Warburg (1931) • Sherrington / Adrian (1932) • Morgan (1933) • Whipple / Minot / Murphy (1934) • Spemann (1935) • Dale / Loewi (1936) • Szent-Györgyi (1937) • Heymans (1938) • Domagk (1939) • Dam / Doisy (1943) • Erlanger / Gasser (1944) • เฟลมมิง / Chain / Florey (1945) • Muller (1946) • C.Cori / G.Cori / Houssay (1947) • Müller (1948) • Hess / Moniz (1949) • Kendall / Reichstein / Hench (1950)
พ.ศ. 2494-2518 (ค.ศ. 1951-1975)	Theiler (1951) • Waksman (1952) • Krebs / Lipmann (1953) • Enders / Weller / Robbins (1954) • Theorell (1955) • Cournand / Forssmann / Richards (1956) • Bovet (1957) • Beadle / Tatum / Lederberg (1958) • Ochoa / Kornberg (1959) • Burnet / Medawar (1960) • Békésy (1961) • คริก / วัตสัน / Wilkins (1962) • Eccles / Hodgkin / Huxley (1963) • Bloch / Lynen (1964) • Jacob / Lwoff / Monod (1965) • Rous / Huggins (1966) • Granit / Hartline / Wald (1967) • Holley / Khorana / Nirenberg (1968) • Delbrück / Hershey / Luria (1969) • Katz / Euler / Axelrod (1970) • Sutherland (1971) • Edelman / Porter (1972) • Frisch / Lorenz / Tinbergen (1973) • Claude / Duve / Palade (1974) • Baltimore / Dulbecco / Temin (1975)
พ.ศ. 2519-2543 (ค.ศ. 1976-2000)	Blumberg / Gajdusek (1976) • Guillemin / Schally / Yalow (1977) • Arber / Nathans / Smith (1978) • Cormack / Hounsfield (1979) • Benacerraf / Dausset / Snell (1980) • Sperry / Hubel / Wiesel (1981) • Bergström / Samuelsson / Vane (1982) • McClintock (1983) • Jerne / Köhler / Milstein (1984) • Brown / Goldstein (1985) • Cohen / Levi-Montalcini (1986) • Tonegawa (1987) • Black / Elion / Hitchings (1988) • Bishop / Varmus (1989) • Murray / Thomas (1990) • Neher / Sakmann (1991) • Fischer / Krebs (1992) • Roberts / Sharp (1993) • Gilman / Rodbell (1994) • Lewis / Nüsslein-Volhard / Wieschaus (1995) • Doherty / Zinkernagel (1996) • Prusiner (1997) • Furchgott / Ignarro / Murad (1998) • Blobel (1999) • Carlsson / Greengard / Kandel (2000)
พ.ศ. 2544-2568 (ค.ศ. 2001-ปัจจุบัน)	Hartwell / Hunt / Nurse (2001) • Brenner / Horvitz / Sulston (2002) • Lauterbur / Mansfield (2003) • Axel / Buck (2004) • Marshall / Warren (2005) • Fire / Mello (2006) • Capecchi / Evans / Smithies (2007) • Barré-Sinoussi / Montagnier / zur Hausen (2008)