70 Jahre Entdeckung der DNA-Doppelhelix

Was wir heute über die Rolle von Rosalind Franklin wissen

Vor 70 Jahren, im April 1953, erschienen im Wissenschaftsmagazin Nature gleich drei Artikel über die Struktur der DNA. Bis dahin hatten bereits Generationen von Wissenschaftlern über Funktion und Form des Moleküls gerätselt, von dem wir heute wissen, dass es das Erbgut trägt: die Desoxyribonukleinsäure, abgekürzt DNA. In den Artikeln beschrieben drei Autorenteams die Ergebnisse ihrer Arbeit: Maurice Wilkins und seine Forschungsgruppe, James Watson und Francis Crick sowie Rosalind Franklin und ihr Doktorand Raymond Gosling. Sie alle kamen zu dem Schluss: Die DNA hat die Form einer Doppelhelix, also einer doppelten Spirale. Neun Jahre später erhielten jedoch nur drei aus dieser Gruppe einen Nobelpreis für ihre Arbeit. Bis heute wird erzählt, dass Watson und Crick die einzige Frau in ihrer Runde bestahlen und sie damit um ihre wissenschaftliche Karriere und Anerkennung brachten. Doch neuere Forschung zeigt: So war es gar nicht.¹

Forschung mit Röntgenstrahlen

Rosalind Franklin wurde 1920 als Tochter einer jüdischen Bankiersfamilie in London geboren. Schon mit 15 Jahren beschloss sie, Wissenschaftlerin zu werden. In dieser Zeit waren Frauen in der Forschung für viele undenkbar. Doch Franklin schaffte es nach Cambridge und studierte dort Chemie, Physik und Mathematik. Später arbeitete sie als Biochemikerin im zentralen Staatslabor für Chemie in Paris und erforschte dort mithilfe von Röntgenstrahlen die Struktur von Molekülen. Im King’s College in London arbeitete Franklin in ihrem Spezialgebiet ab 1951 in eine Arbeitsgruppe des Physikers Maurice Wilkins.

Wilkins und Franklin verstanden sich allerdings nicht gut. Sie hatten unterschiedliche Persönlichkeiten und Arbeitsweisen. Außerdem war Franklin zum Ärger Wilkins eine gleichberechtigte Kollegin und nicht seine Assistentin. Als der Streit zwischen Wilkins und Franklin eskalierte, beschloss der Leiter der Arbeitsgruppe, die beiden zu trennen. Für ihre Forschungsarbeit bekam Franklin DNA-Proben aus der Schweiz und Wilkins aus Österreich.

Fotografie Nummer 51: Der Ursprung der Legende

Damit war Franklin in der Lage, das DNA-Molekül mithilfe der Röntgenkristallografie zu untersuchen. Die berühmteste und für Watson und Crick entscheidende Aufnahme war Fotografie Nummer 51. Es zeigt ein Muster aus schwarzen Flecken. Auf diesem Bild gründet sich bis heute die Legende, dass Franklin bestohlen wurde. Angeblich hätte Franklin nicht erkannt, dass es eine Doppelhelix zeigte und angeblich hätte Wilkins nach einem Streit die Aufnahme an die späteren Nobelpreisträger weitergegeben – ohne die Urheberin Franklin vorher um Erlaubnis zu bitten.

Fest steht: Fotografie 51 half dem Biologen Watson und dem Physiker Crick, ihr berühmtes Modell der Doppelhelix zu entwickeln. Das Pappmodell, das die beiden Forscher bauten, gab exakt die Struktur des erbguttragenden Moleküls wider und lieferte auch gleich eine Erklärung mit, wie die darin gespeicherten Informationen weitergegeben werden: Die beiden DNA-Stränge sind aus vier verschiedenen Nukleinsäuren (Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin) aufgebaut, die von einer außen verlaufenden Phosphatstruktur gehalten werden. Jeweils zwei Nukleinsäuren auf den gegenüberliegenden Strängen greifen reißverschlussartig ineinander. Zur Vervielfältigung und zum Ablesen und Weiterverarbeiten der genetischen Information trennen sich die Stränge. Das Doppelhelix-Modell half, diesen wichtigen Prozess zu verstehen, und ermöglichte später viele Anwendungen in der Biomedizin.

Keine gleichberechtigten Teams

Erst kürzlich wurden private Notizen von Franklin und ein Brief einer Kollegin von ihr an Francis Crick ausgewertet. Sie zeigen, dass Rosalind Franklin Foto Nummer 51 korrekt interpretierte und wusste, dass sich Wilkins und seine Forscherkollegen aus Cambridge miteinander austauschten. Sie fühlte sich weniger bestohlen als vielmehr systematisch vom Austausch der Forscherteams ausgeschlossen. In seinem Buch aus dem Jahr 1968 „Die Doppel-Helix“ liefert James Watson selbst Belege dafür, wie sexistisch der Umgang mit Franklin war. Unter anderem wegen dieses Arbeitsklimas plante Franklin schon vor der Veröffentlichung ihres Artikels 1953 zum Londoner College Birkbeck zu wechseln.

Anders als bisher behauptet, entstand das Modell der Doppelhelix von Watson und Crick also nicht dadurch, dass sie die Arbeit einer Forscherin stahlen, die nicht erkannte, was sie vor sich hatte. Vielmehr lieferten Franklin und ihr Kollege Wilkins die theoretischen Bausteine für das DNA-Modell, während Watson und Crick zur gleichen Zeit einen pragmatischeren Ansatz verfolgten. Erst die Zusammenführung der Ergebnisse beider Teams bestätigte allen Beteiligten, dass ihre Schlussfolgerungen korrekt waren.

Wahrheit lange verborgen

Um ein Haar wäre genau diese Geschichte bereits 1953 im US-Magazin Time erschienen. Eine Journalistin beschrieb die Entdeckung der DNA-Doppelhelix als einen Erfolg von zwei Teams, die unabhängig voneinander das gleiche Ziel verfolgt hatten. Doch der Artikel wurde nie gedruckt.

So konnte sich die Version von James Watson durchsetzen, die er in seinem Buch 1968 verbreitete. Dadurch wurde Franklins wichtiger Beitrag lange nicht ausreichend gewürdigt. Franklin starb 1958 im Alter von nur 37 Jahren an Eierstockkrebs. Sie erlebte also weder die Nobelpreisverleihung, noch konnte sie Watsons Version der Geschichte selbst richtigstellen.

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Stand: 20. Juni 2023 – Gute Pillen – Schlechte Pillen 04/2023 / S.16