Rezension über:

Werner Bartens: Dem Leben auf der Spur. Biografie einer Entdeckung. 50 Jahre Entschlüsselung der DNS, München: DVA 2003, 222 S., ISBN 978-3-421-05689-4, EUR 19,90
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Ernst Peter Fischer: Am Anfang war die Doppelhelix. James D. Watson und die neue Wissenschaft vom Leben, Berlin: Ullstein Verlag 2003, 327 S., ISBN 978-3-550-07566-7, EUR 22,00
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Rezension von:
Ute Deichmann
Institut für Genetik, Universität zu Köln
Redaktionelle Betreuung:
Martina Heßler
Empfohlene Zitierweise:
Ute Deichmann: 50 Jahre Doppelhelixmodell (Rezension), in: sehepunkte 4 (2004), Nr. 2 [15.02.2004], URL: https://www.sehepunkte.de
/2004/02/5055.html


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Forum:
Diese Rezension ist Teil des Forums "50. "Geburtstag" des Doppelhelix-Modells" in Ausgabe 4 (2004), Nr. 2

50 Jahre Doppelhelixmodell

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Eine Vielzahl von Buch- und Zeitschriftenpublikationen, Reden, Symposien und Feiern würdigte im vergangenen Jahr den 50. Jahrestag der Entschlüsselung der DNA-Doppelhelixstruktur. [1] In Deutschland sind, abgesehen von der in diesem Jahr in deutscher Übersetzung publizierten Autobiografie Watsons [2], die beiden hier zu besprechenden Bücher bisher die einzigen Buchpublikationen, die zum 50. Jahrestag erschienen sind. Beide Bücher sind leicht verständlich geschrieben und wollen eine breite Öffentlichkeit erreichen.

Ernst Peter Fischer nimmt den Jahrestag der Entdeckung, der fast genau auf den 75. Geburtstag von James Watson fällt, zum Anlass, Watsons wissenschaftliche Biografie nachzuzeichnen. Dabei geht es ihm nicht um historische Genauigkeit. Watson war, so Fischer, "eine der überragendsten Gestalten der Wissenschaftsgeschichte" (27), ein Wissenschaftler, der sich nie bei unlösbaren Fragen aufgehalten, sondern "mit traumwandlerischer Sicherheit" lösbaren Problemen zugewandt hat. Dies ist für Fischer Vorbild. Er will Watsons ungewöhnliche Lebensgeschichte so spannend schildern, dass sie die Leser in ihren Bann zieht, "unabhängig davon, ob er tatsächlich erzählen kann, wie Watsons Leben wirklich gewesen ist" (27).

In gesonderten Abschnitten, ebenfalls in leicht zugänglicher Sprache, werden Fachbegriffe und wissenschaftliche Hintergründe erläutert sowie Kurzbiografien weiterer Molekularbiologen vorgestellt.

Fischer geht auf einige Details aus Watsons privatem Leben ein, seine Kindheit in Chicago, seine Liebe zu Vögeln und Büchern, seine späte glückliche, in der Kirche geschlossene Ehe mit Elisabeth Lewis, die Tragik eines seiner beiden Söhne, der an einer bisher undiagnostizierten psychischen Krankheit leidet, die Bekanntschaft mit Naomi Mitchinson, einer Landherrin in Schottland und Schwester des Biologen JBS Haldane, der Watson sein Buch "Die Doppelhelix" widmete.

Im Mittelpunkt des Buchs steht jedoch der Wissenschaftler Watson. Fischer schildert dessen Beitrag zum Aufblühen der molekularen Forschungsrichtung in den Biowissenschaften, indem er fünf Stufen seiner wissenschaftlichen Karriere beleuchtet: Forscher, Hochschullehrer, Schriftsteller, Direktor eines Forschungszentrums und wissenschaftspolitischer Manager. Als äußerst intelligenter, von der Ornithologie begeisterter Jugendlicher begann Watson im Alter von 15 Jahren ein Zoologiestudium an der Universität von Chicago. Zunehmend an Fragen der neuen Genetik interessiert, insbesondere der Natur und Verdoppelung der Gene, schrieb er seine Doktorarbeit bei Salvador Luria, einem der Begründer der genetischen Phagenforschung - Phagen (bakterielle Viren) galten als Modelle für Gene -, bevor er 1950 nach Europa ging, um die biochemischen Grundlagen der Phagenvermehrung und damit der Vererbung zu studieren. Auf Umwegen kam er nach Cambridge, wo ihm zusammen mit dem Physiker und Kristallografen Francis Crick binnen kurzer Zeit 1953 die Aufklärung der Doppelhelixstruktur der DNA gelang. Angespornt wurden die beiden durch die Konkurrenz der Londoner DNA-Kristallografen Rosalind Franklin - sie wies die Helixstruktur der DNA nach - und Maurice Wilkins sowie insbesondere des amerikanischen Chemikers Linus Pauling, der 1951 die alpha-Helix als ein entscheidendes Strukturelement der Proteine erkannt hatte und danach die DNA-Struktur untersuchte. Nach dem gewonnenen "Rennen" suchte Watson weitere viel versprechende Themen. Der Versuch, die RNA-Struktur aufzuklären, schlug fehl. In den nächsten Jahren schlossen sich junge Forscher aus den USA, England und Frankreich, darunter außer Watson und Crick unter anderem S. Brenner, R. Feynman und die aus Deutschland vertriebenen E. Chargaff, G. Stent und E. Teller, unter der Leitung des russisch-amerikanischen Wissenschaftlers G. Gamow zum "RNA-tie-club" zusammen, um die damals drängenden Fragen der Molekularbiologie, insbesondere die des Genetischen Codes, interdisziplinär und unterstützt durch viele informelle Kontakte aufzuklären. Diese Zeit gehört zu den faszinierendsten Jahren der neueren Wissenschaftsgeschichte.

Um Watsons erfolgreiche Karriere als Schriftsteller zu portraitieren, geht Fischer detailliert auf dessen Lehrbuch "Molecular Biology" und auf "Die Doppelhelix" ein, ein Werk, das auch in seinem direkten Stil von bisherigen Autobiografien von Wissenschaftlern abweicht. Zudem erwähnt Fischer auch Watsons zweite und dritte Autobiografie. [3] Letztere gab Watson zusammen mit Andrew Berry pünktlich zum Jahrestag der Entdeckung der Doppelhelix im Frühjahr 2003 heraus.

Auch als Hochschullehrer verhielt sich Watson revolutionär. In den 1960er-Jahren setzte er sein Konzept, wissenschaftlicher Erfolg hänge davon ab, dass Lehrer ihre Studenten schnell zur Selbstständigkeit erziehen, am Biologischen Institut der Harvard University in die Praxis um. Zusammen mit Walter Gilbert förderte er dieses Prinzip, indem sie die übliche Praxis von Lehrstuhlinhabern aufgaben, ihre Namen auf Publikationen ihrer Studenten zu setzen, selbst wenn sie ohne ihr direktes Zutun entstanden waren.

Als Direktor des Cold Spring Harbor Laboratoriums (1968-1994) gelang es Watson, das Laboratorium zu einem international führenden molekularbiologischen Forschungszentrum auszubauen; Schwerpunkt wurde die Grundlagenforschung an Krebsviren. Als bemerkenswerte Entscheidung Watsons während seiner letzten Karrierestufe als Direktor am National Institute of Health für das Humangenom-Projekt (1989-1992) sei die Einsetzung eines Programms für die Untersuchung der ethischen, sozialen und rechtlichen Folgen der im Genomprojekt gewonnenen Daten erwähnt, für das 5% des Forschungsbudgets ausgegeben werden sollten.

Fischer geht ausführlich auf Watsons umstrittene Äußerungen über die ethischen Implikationen des Humangenom-Projekts ein, in denen dieser, ähnlich wie viele Biologen seit dem 19. Jahrhundert, religiöse Maßstäbe durch solche ersetzt, die aus der Darwin'schen Evolutionstheorie abgeleitet werden. In einem Interview (271, die Quellenangabe fehlt) meint Watson zum Beispiel: "Wir sind von der Evolution nicht dazu beschaffen, ein Baby zu lieben, das einen nicht einmal anblicken kann. Wir sind dazu beschaffen, uns um Menschen zu kümmern, die eine Chance haben." Mögliche persönliche Hintergründe für diese Haltung lehnt er ab: "Es war nicht mein Sohn, der mich dazu gebracht hat, über diese Fragen nachzudenken." Fischer verteidigt Watson gegen den Vorwurf, "das moderne Äquivalent von Hitler" (eine Quellenangabe fehlt) zu sein. Wie Watson hält er für die entscheidende Frage, wie die Genetik eingesetzt werden kann, um die Menschen mit mehr Fähigkeiten auszustatten, als es bisher möglich war. So sehr man Fischer zustimmen kann, dass aus den Verbrechen der Genetiker in der NS-Zeit nicht folgt, "daß die Genetik selbst von Übel ist," so sehr hätte man sich eine Diskussion über eine biologistische Ethik gewünscht.

Interessant ist es, über Fischers abschließende Bewertung Watsons als "Francis Bacon unserer Zeit" nachzudenken. Beide betonen die positive Rolle, welche die Wissenschaft in einer Gesellschaft spielen kann. Aber ein Blick auf den jeweiligen Kontext hätte auch große Unterschiede gezeigt. Bacon war im Wesentlichen ein Programmatiker, den die Absicht leitete, der neuen Naturwissenschaft einen bedeutenden Ort in Staat und Gesellschaft zu verschaffen. Watson war Wissenschaftler unter anderen hervorragenden Wissenschaftlern, wie zum Beispiel Sydney Brenner und Francis Crick (von Monod als die intellektuell dominante Figur in der Molekularbiologie bezeichnet). Die Herausforderungen für die Wissenschaft, mit denen sich Watson auseinander setzen musste, lagen in der starken Zunahme des kommerziellen Denkens in der Biologie und den möglichen negativen sozialen Folgen der Forschung.

Es ist verdienstvoll, dass Fischer anhand von Watsons Biografie die faszinierenden ersten Jahrzehnte moderner molekularbiologischer Forschung beleuchtet, dass er dabei über die Wissenschaft hinausgehende Fragen - das Verhältnis von Grundlagen- und anwendungsorientierter Forschung, Probleme im Zusammenhang der ersten biologischen Großforschung, des Humangenom-Projekts, darunter unter anderem Auseinandersetzungen zwischen öffentlicher und privater Forschung, ethische Aspekte - einbezieht und auch auf nicht sehr bekannte Details von Watsons Biografie eingeht.

Das Buch enthält allerdings einige wissenschaftshistorische Ungenauigkeiten. Was heißt zum Beispiel, Watson ging 1950 nach Europa, um sich an "die DNA heranzumachen" (66)? Watson dachte damals nicht an die Analyse der DNA-Struktur, sondern wollte die Biochemie der Vererbung studieren. Dass es sich bei der DNA um ein kristallines Molekül handelte, dessen Strukturaufklärung für die Genetik interessant zu sein versprach, sah er erst 1951 bei einem Vortrag von Maurice Wilkins über die Röntgenstrukturanalyse der DNA.

Nicht hinreichend begründbar erscheinen auch Analogisierungen mit der physikalischen Unbestimmtheitsvorstellung. So schreibt Fischer in Bezug auf die unterschiedliche Bewertung der DNA-Sequenzierungsdaten durch Biowissenschaftler verschiedener Fächer: "Die Zahl der Gene wird somit nicht von Tatsachen, sondern von Bewertungen bestimmt, also bleibt sie so offen wie ihre Natur" (267). Ob Unterschiede der Definition auf Unbestimmtheiten verweisen, hängt von der wechselseitigen Interpretierbarkeit der Alternativen ab.

Historisch unmotiviert ist Fischers Forderung einer "Biologie nach Watson", die "nicht die Teile, sondern das Ganze verstehen [will], also das Leben", verbunden mit der Bemerkung: "Wir müssen einsehen, wie eintönig die massive Molekularisierung das wissenschaftliche Denken gemacht hat" (297).

Auf einige Sach- beziehungsweise Druckfehler sei hingewiesen: Die Tetranucleotidtheorie wurde nicht zuerst 1935 von Levene aufgestellt (62), sondern 1912 von Steudel. In der Tabelle auf Seite 262 fehlt zwischen Zahl der Gene und Millionen Basenpaare ein pro. Es ist richtig, dass am KWI für Anthropologie SS-Ärzte ausgebildet wurden, aber abgesehen von Mengele betrieben sie nicht später in Konzentrationslagern Zwillingsstudien (278).

Insgesamt gibt Fischers Buch auch für Nichtbiologen einen verständlichen Einblick in wichtige Fragen molekularbiologischer Forschung und das außergewöhnliche Leben eines der einflussreichsten Molekularbiologen des 20. Jahrhunderts.

Anders als Fischer befasst sich Werner Bartens nicht nur mit der Aufklärung der DNA-Struktur, sondern mit einer Reihe von herausragenden Molekularbiologen und deren Forschungen. Er gliedert seine "Biografie der Entdeckung" in zwei Teile. Die erste Hälfte des Buchs behandelt Grundlagenforschung von der Entdeckung der DNA im 19. Jahrhundert bis zur Aufklärung des Genetischen Codes im Jahre 1966. So portraitiert Bartens den Schweizer Friedrich Miescher, der 1869 in Tübingen die DNA in Zellkernen von weißen Blutkörperchen entdeckte, weist auf die Bedeutung von Erwin Schrödingers Buch "Was ist Leben" (1944) für die Molekularbiologie hin, beschreibt das Experiment, mit dem Oswald Avery und zwei Kollegen 1944 in einem Fall bei Bakterien nachwiesen, dass DNA und nicht Proteine die Vererbungssubstanz ist, und gibt eine Kurzvita von Barbara McClintock. Schwerpunkt des ersten Teils ist die Beschreibung der Entdeckung der Doppelhelix durch James Watson und Francis Crick als spannender Wettlauf vor allem mit Linus Pauling, unter Einbeziehung der Beiträge, die die Röntgenkristallographen Rosalind Franklin und Maurice Wilkins sowie die Chemiker Erwin Chargaff und Linus Pauling zu dieser Entdeckung geleistet haben. Dieser Teil des Buches endet mit einem kurzen Kapitel über eine Vielzahl von Forschern, insbesondere George Gamow, Sydney Brenner, Francis Crick, Marshall Nirenberg (Heinrich Matthaei wurde vergessen), die in den folgenden Jahren dazu beigetragen haben, den Genetischen Code aufzuklären.

Im zweiten Teil behandelt Bartens zunächst einige der Arbeiten, die zum Humangenom-Projekt führten: Frederick Sanger gelang es nicht nur zum ersten Mal ein Protein, sondern danach auch eine DNA zu sequenzieren, eine Voraussetzung für das Bestimmen der DNA-Sequenzen des Humangenom-Projekts. Der wissenschaftliche Außenseiter Kary Mullis, als "Playboy im Cabriolet" charakterisiert, entwickelte als Mitarbeiter der Firma Cetus eine Methode, mit der DNA schnell in beliebiger Menge repliziert werden kann (PCR). Francis Collins und Craig Venter, als "Biedermann" und "Brandstifter" bezeichnet, veröffentlichten 2001 das Ergebnis der in großer wechselseitiger Konkurrenz im Rahmen des National Institute of Health (Collins ist Watsons Nachfolger als Leiter des Genomprojekts) beziehungsweise der privaten Firma Celera betriebenen Entschlüsselung des menschlichen Genoms. Ein kurzes Kapitel weist auf neuere Forschungen über die genetische Regulierung der Organentwicklung und des programmierten Zelltods am Fadenwurm C. elegans unter anderem durch Sydney Brenner hin. Es folgen Kapitel über industrielle Forschung zur Gewinnung vermarktungsfähiger Stoffe aus Bakterien extremer Zonen und zur Züchtung genmanipulierter Riesenfische, über eine unethische Gentherapie des Mediziners Jim Wilson (mit Todesfolge) und die damit verbundenen ethischen Kontroversen, über die Züchtung von Ersatzgewebe aus embryonalen und nichtembryonalen Stammzellen, die Kontroversen darüber in Deutschland und die Aktivitäten beziehungsweise Behauptungen Dr. Antinoris und der Raelisten-Sekte zur Klonierung von Menschen.

Mit seiner "Biografie" vermittelt Bartens auch Lesern ohne biologische Kenntnisse einen Eindruck von molekularbiologischen Forschungen und einiger der maßgeblich daran beteiligten Wissenschaftler. Insbesondere die Abschnitte über Frederick Sanger, einen trotz der großen Bedeutung seiner Forschung, für die er mit zwei Nobelpreisen ausgezeichnet wurde, bescheidenen englischen Wissenschaftler, und Sydney Brenner, einen der produktivsten und geistreichsten Molekularbiologen und Nobelpreisträger des Jahres 2002, sollen hier erwähnt werden. Im Hinblick auf die anfängliche innerwissenschaftliche Auseinandersetzung um den Sinn des Humangenomprojekts werden auch Wissenschaftler zitiert, die diesem Projekt eine fast metaphysische Bedeutsamkeit verleihen wollten, wie die Nobelpreisträger Renato Dulbecco, der die Sequenzierung des Genoms mit der Eroberung des Weltalls verglich, und Walter Gilbert, nach dem "die gesamte Sequenz des Menschen [...] der heilige Gral der Humangenetik [ist]" (ein von Journalisten häufig verwendetes Zitat). Erfrischend ist hier das Zitat eines anderen Genetikers, Richard Lewontin, der sich über diesen Ausdruck lustig machte und in den Achtzigerjahren schrieb, es sei schon bemerkenswert, dass "eine wissenschaftliche Gemeinschaft mit einem hohen Anteil osteuropäischer Juden und Atheisten den geheimnisvollsten Gegenstand der Christen im Mittelalter zu ihrem Sinnbild erhoben hat" (124).

Das offensichtlich schnell geschriebene Buch enthält eine Reihe sachlicher Fehler und Ungenauigkeiten. Um nur zwei Beispiele zu nennen: Schrödinger hat nicht den "seither immer wieder bemühten Vergleich von Schrift und DNS" formuliert (35), sondern er vermutete (wie damals fast alle Wissenschaftler), dass es sich bei Genen um Proteine handelte, nicht um DNS. Auch Miescher war "dem Mechanismus der Vererbung" nicht "nahe" (51), sondern hat der DNS eine Bedeutung außerhalb des Vererbungsgeschehens zugeschrieben.

Die Auswahl der Themen ist an manchen Stellen fragwürdig. Wenn Bartens im Vorwort schreibt (10), der zweite Teil handele von "einigen der gentechnischen Eingriffe [an Pflanzen, Tieren und Menschen] und ihren Folgen, die bis zu den Versuchen reichen, Menschen zu klonen", und diesen Teil mit "Menschen, Tiere, Sensationen. Von der Doppelhelix zum geklonten Menschen" überschreibt, führt er, bewusst oder nicht, die Leser in die Irre. Klonen ist keine Folge der Aufklärung der DNA-Struktur und der Gentechnik, sondern eine alte nichtmolekulare Technik der Biologie, die nach entsprechender Abwandlung von der Reproduktionsmedizin übernommen wurde. Daher gehören Fragen der Stammzellenforschung und des reproduktiven Klonens eigentlich nicht in ein Buch, das die Wirkungsgeschichte der DNA-Strukturaufklärung zum Thema hat, und ein Dr. Antinori oder die Raelisten-Sekte sollten nicht auf der gleichen Ebene behandelt werden wie ernsthafte Wissenschaftler wie Sanger oder auch Brüstle. Diese Themenauswahl dient vermutlich einer größeren Popularisierung.

Äußerungen, wie zum Beispiel (145) "[durch Venter] hat die Forschung wieder ein Gesicht bekommen. [...] Wer kannte denn sonst einen der blaßnasigen Grundlagenwissenschaftler im Labor? [...] Ohne Venter wären die Gene kaum ins Feuilleton gelangt", weisen, selbst wenn sie provozierend gemeint sein sollten, auf die problematische Rezeption von Wissenschaft im Feuilleton hin. Sie widersprechen darüber hinaus dem Bild, das Bartens vorher gerade von diesen Wissenschaftlern gezeichnet hat.

Anmerkungen:

[1] Vergleiche unter anderem Philip Campbell / Julie Clayton / Carina Dennis (Hg.): 50 years of DNA, Basingstoke 2003; James D. Watson / Andrew Berry: DNA: The secret of life, London 2003; Victor K. McElheny: Watson and DNA: Making a scientific revolution, Cambridge, Mass. 2003; sowie, bereits 2002, Evelyn Fox Keller: The century of the gene, Cambridge, Mass. 2002, und Brenda Maddox: Rosalind Franklin: The dark lady of DNA, London 2002.

[2] James D. Watson: Gene, Girls and Gamow. Erinnerungen eines Genies, München 2003.

[3] Vergleiche James D. Watson: Gene, Girls and Gamow (wie Anm. 2) und ders. / Berry: DNA: The secret of life (wie Anm. 1).

Ute Deichmann