Eigentlich dachte ich, es gäbe hier ein Podest, deswegen habe ich jetzt ein bisschen Angst. (Lachen) Chris hat mich gebeten, noch einmal die Geschichte, wie wir die Struktur der DNA entdeckt haben, zu erzählen. Und weil ich seine Anweisungen befolge, mache ich's. Aber es langweilt mich ein bisschen. (Lachen) Und, na ja, ich habe ja ein Buch drüber geschrieben. Also werde ich halt was sagen -- (Lachen) -- ich werde ein wenig darüber erzählen, wie die Entdeckung gemacht wurde, und warum Francis und ich sie gemacht haben. Und dann habe ich hoffentlich noch fünf Minuten übrig, um Ihnen zu erzählen, was ich heute so mache.
Well, I thought there would be a podium, so I'm a bit scared. (Laughter) Chris asked me to tell again how we found the structure of DNA. And since, you know, I follow his orders, I'll do it. But it slightly bores me. (Laughter) And, you know, I wrote a book. So I'll say something -- (Laughter) -- I'll say a little about, you know, how the discovery was made, and why Francis and I found it. And then, I hope maybe I have at least five minutes to say what makes me tick now.
Hinter mir sehen Sie ein Foto von mir, da war ich siebzehn. Das war als Elftklässler an der Universität von Chicago. Das lag daran, dass die Universität von Chicago einen schon nach zwei Jahren High School aufnahm. Also -- es war toll, von der High School wegzukommen. Ich war sehr klein und nicht gut im Sport oder anderen solchen Dingen.
In back of me is a picture of me when I was 17. I was at the University of Chicago, in my third year, and I was in my third year because the University of Chicago let you in after two years of high school. So you -- it was fun to get away from high school -- (Laughter) -- because I was very small, and I was no good in sports, or anything like that.
Aber ich sollte sagen, dass mein Werdegang -- wissen Sie, mein Vater wurde als Republikaner erzogen und war Mitglied bei der episkopalischen Kirche. Aber nach einem Jahr College wurde er zu einem Atheisten und Demokraten. (Lachen) Und meine Mutter war irisch-katholisch. aber sie hat die Religion nicht sehr ernst genommen. Als ich elf war, ging ich nicht mehr länger zur Sonntagsmesse sondern mit meinem Vater zur Vogelbeobachtung. Ich hörte also schon früh von Charles Darwin. Ich nehme an, Sie wissen, dass er der Held schlechthin war. Und wissen Sie, man versteht das Leben wie es heute existiert durch die Evolution.
But I should say that my background -- my father was, you know, raised to be an Episcopalian and Republican, but after one year of college, he became an atheist and a Democrat. (Laughter) And my mother was Irish Catholic, and -- but she didn't take religion too seriously. And by the age of 11, I was no longer going to Sunday Mass, and going on birdwatching walks with my father. So early on, I heard of Charles Darwin. I guess, you know, he was the big hero. And, you know, you understand life as it now exists through evolution.
An der Universität von Chicago war mein Hauptfach Zoologie Und ich dachte, ich würde vielleicht, wenn ich schlau genug war, mit einem Doktortitel von Cornell in Vogelkunde abschließen. Doch dann war da ein Artikel in der Chicagoer Zeitung, eine Buchbesprechung über das Buch "Was ist Leben?" vom großen Physiker Schrödinger. Und das war natürlich eine Frage, auf die ich gerne eine Antwort gehabt hätte. Wissen Sie, Darwin hat das Leben erklärt, nachdem es entstanden ist, was aber war die Essenz des Lebens?
And at the University of Chicago I was a zoology major, and thought I would end up, you know, if I was bright enough, maybe getting a Ph.D. from Cornell in ornithology. Then, in the Chicago paper, there was a review of a book called "What is Life?" by the great physicist, Schrodinger. And that, of course, had been a question I wanted to know. You know, Darwin explained life after it got started, but what was the essence of life?
Und Schrödinger sagte, die Essenz seien Informationen in unseren Chromosomen, und dass sie sich auf einem Molekül befinden müssten. Ich habe mir nie wirklich Gedanken über Moleküle gemacht. Man kennt Chromosomen, aber das hier war ein Molekül und die Informationen waren wahrscheinlich in irgendwelcher digitalen Form vorhanden. Und so stellte sich die große Frage, wie man solche Informationen überhaupt sichtbar machen konnte.
And Schrodinger said the essence was information present in our chromosomes, and it had to be present on a molecule. I'd never really thought of molecules before. You know chromosomes, but this was a molecule, and somehow all the information was probably present in some digital form. And there was the big question of, how did you copy the information?
Darum ging es also in diesem Buch. Und von dem Moment an wollte ich ein Genetiker sein -- die Gene verstehen und durch sie das Leben. Ich hatte also einen ziemlich weit entfernten Helden. Es war kein Baseballspieler, es war Linus Pauling. Also meldete ich mich bei Caltech an, aber sie wiesen mich ab. (Lachen) Da ging ich an die Universität von Indiana, welche eigentlich genau so gut war in Genetik wie Caltech und obendrein hatten sie ein wirklich gutes Basketballteam. Ich hatte ein ziemlich schönes Leben in Indiana. Und es war in Indiana, wissen Sie, wo ich den Eindruck bekam, dass die Gene wahrscheinlich aus DNA bestanden. Als ich also meinen Doktortitel bekam, sollte ich mich auf die Suche nach DNA machen.
So that was the book. And so, from that moment on, I wanted to be a geneticist -- understand the gene and, through that, understand life. So I had, you know, a hero at a distance. It wasn't a baseball player; it was Linus Pauling. And so I applied to Caltech and they turned me down. (Laughter) So I went to Indiana, which was actually as good as Caltech in genetics, and besides, they had a really good basketball team. (Laughter) So I had a really quite happy life at Indiana. And it was at Indiana I got the impression that, you know, the gene was likely to be DNA. And so when I got my Ph.D., I should go and search for DNA.
Also ging ich zuerst nach Kopenhagen, weil ich dachte, ich könnte vielleicht ein Biochemiker werden. Aber ich entdeckte, dass Biochemie sehr langweilig war. Es ging nirgends in eine Richtung, die erklären würde, was genau ein Gen war. Es war nur Atomwissenschaft. Ach und das hier ist das Buch, ein Büchlein. Man kann es in etwa zwei Stunden lesen. Aber dann ging ich zu einem Treffen in Italien. Und da gab es einen unerwarteten Referenten, der nicht auf dem Programm stand, und er sprach über DNA. Es war Maurice Wilkins. Er war ausgebildeter Physiker und nach dem Krieg wollte er sich mit Biophysik beschäftigen und er wählte DNA, weil am Rockefeller Institute ermittelt wurde, dass die DNA möglicherweise die genetischen Moleküle der Chromosomen waren. Die meisten Leute glaubten, dass es die Proteine waren. Aber Wilkins dachte, dass DNA die sicherste Annahme war und er zeigte dieses Röntgenbild. Es wirkte irgendwie kristallin. Also hatte DNA eine Struktur, auch wenn es diese wahrscheinlich verschiedenen Molekülen zu verdanken hatte, die verschiedene Sätze von Informationen hatten. Also war da etwas Einheitliches an DNA-Molekülen. Ich wollte mit ihm zusammen arbeiten, aber er wollte keinen ehemaligen Vogelbeobachter und so landete ich in Cambridge, in England.
So I first went to Copenhagen because I thought, well, maybe I could become a biochemist, but I discovered biochemistry was very boring. It wasn't going anywhere toward, you know, saying what the gene was; it was just nuclear science. And oh, that's the book, little book. You can read it in about two hours. And -- but then I went to a meeting in Italy. And there was an unexpected speaker who wasn't on the program, and he talked about DNA. And this was Maurice Wilkins. He was trained as a physicist, and after the war he wanted to do biophysics, and he picked DNA because DNA had been determined at the Rockefeller Institute to possibly be the genetic molecules on the chromosomes. Most people believed it was proteins. But Wilkins, you know, thought DNA was the best bet, and he showed this x-ray photograph. Sort of crystalline. So DNA had a structure, even though it owed it to probably different molecules carrying different sets of instructions. So there was something universal about the DNA molecule. So I wanted to work with him, but he didn't want a former birdwatcher, and I ended up in Cambridge, England.
Ich ging nach Cambridge, weil es damals einfach der beste Ort in der Welt für Röntgen-Kristallographie war. Und Röntgen-Kristallographie ist heute ein Fach in der Chemie-Abteilung. Damals gehörte es zum Gebiet der Physik. Deshalb war der beste Ort für Röntgen-Kristallographie das Cavendish-Labor in Cambridge. Und dort lernte ich Francis Crick kennen. Ich ging dorthin ohne ihn zu kennen. Er war 35. Ich war 23. Innerhalb eines Tages hatten wir beschlossen, dass wir vielleicht eine Abkürzung finden konnten, um die Struktur der DNA herauszufinden. Wir wollten das Problem nicht auf rigorose Art lösen, sondern indem wir ein Modell bauten. Ein Elektromodell, bei dem wir die Koordinaten von den Bezugslängen gebrauchen wollten, die wir von den Röntgenbildern hatten. Aber wie sollte das Molekül -- wie sollte es sich zusammenfalten?
So I went to Cambridge, because it was really the best place in the world then for x-ray crystallography. And x-ray crystallography is now a subject in, you know, chemistry departments. I mean, in those days it was the domain of the physicists. So the best place for x-ray crystallography was at the Cavendish Laboratory at Cambridge. And there I met Francis Crick. I went there without knowing him. He was 35. I was 23. And within a day, we had decided that maybe we could take a shortcut to finding the structure of DNA. Not solve it like, you know, in rigorous fashion, but build a model, an electro-model, using some coordinates of, you know, length, all that sort of stuff from x-ray photographs. But just ask what the molecule -- how should it fold up?
Der Grund dafür ist, in der Mitte dieses Bildes, ist Linus Pauling. Etwa sechs Monate zuvor stellte er die spiralförmige Struktur für Proteine vor. Und indem er das tat, vertrieb er den Mann hier zur Rechten, Sir Lawrence Bragg, welcher ein Professor bei Cavendish war. Dieses Foto wurde einige Jahre später aufgenommen, als Bragg wieder Grund zum Lächeln hatte. Er lächelte ganz sicher nicht, als ich dort ankam, weil er durch Paulings Entdeckung der Alpha-Helix ziemlich gedemütigt war, und weil die Cambridge-Leute versagt hatten, weil sie keine Chemiker waren. Und sicherlich waren weder Crick noch ich Chemiker, also versuchten wir ein Modell zu bauen. Und er wusste es, Francis kannte Wilkins. Wilkins sagte, er hatte es für die Helix gehalten. Er dachte das Röngten-Diagramm sei vergleichbar mit der Helix.
And the reason for doing so, at the center of this photograph, is Linus Pauling. About six months before, he proposed the alpha helical structure for proteins. And in doing so, he banished the man out on the right, Sir Lawrence Bragg, who was the Cavendish professor. This is a photograph several years later, when Bragg had cause to smile. He certainly wasn't smiling when I got there, because he was somewhat humiliated by Pauling getting the alpha helix, and the Cambridge people failing because they weren't chemists. And certainly, neither Crick or I were chemists, so we tried to build a model. And he knew, Francis knew Wilkins. So Wilkins said he thought it was the helix. X-ray diagram, he thought was comparable with the helix.
Also bauten wir ein dreistrangiges Modell. Die Leute aus London kamen vorbei. Wilkins und seine Mitarbeiterin, oder mögliche Mitarbeiterin, Rosalind Franklin kamen vorbei und lachten über unser Modell. Sie sagten, es sei miserabel, und das war es. Sie sagten uns, wir sollten keine Modelle mehr bauen, wir seien unfähig. (Lachen) Also bauten wir keine Modelle mehr und Francis widmete sich wieder mehr seiner Arbeit mit den Proteinen. Und ich machte eigentlich gar nichts. Und -- außer zu lesen. Wissen Sie, Lesen ist eigentlich eine gute Sache; man lernt die Fakten. Und wir fuhren fort, den Leuten in London zu sagen, dass Linus Pauling zur DNA überwechseln würde. Wenn DNA so wichtig war, dann würde Linus das wissen. Er würde ein Modell bauen und würde uns zuvorkommen.
So we built a three-stranded model. The people from London came up. Wilkins and this collaborator, or possible collaborator, Rosalind Franklin, came up and sort of laughed at our model. They said it was lousy, and it was. So we were told to build no more models; we were incompetent. (Laughter) And so we didn't build any models, and Francis sort of continued to work on proteins. And basically, I did nothing. And -- except read. You know, basically, reading is a good thing; you get facts. And we kept telling the people in London that Linus Pauling's going to move on to DNA. If DNA is that important, Linus will know it. He'll build a model, and then we're going to be scooped.
Und tatsächlich hatte er den Leuten in London geschrieben: Ob er ihre Röntgenbilder sehen könnte? Aber sie waren klug genug gewesen, "Nein" zu sagen. Also bekam er sie nicht. Es gab jedoch welche in der Literatur. Aber Linus schaute sie sich nicht sehr genau an. Aber etwa, oh, 15 Monate, nachdem ich nach Cambridge gekommen war, ging ein Gerücht um, von Linus Paulings Sohn, der auch in Cambridge war, das besagte, dass sein Vater jetzt an der DNA arbeitete. Und so kam es, dass Peter eines Tages reinkam und sagte, er sei Peter Pauling, und er gab mir eine Kopie von den Manuskripten seines Vaters. Und glauben Sie mir, ich hatte Angst, weil ich dachte, er sei uns zuvorgekommen. Ich habe nichts mehr zu tun, keine Qualifikationen für irgendwas. (Lachen)
And, in fact, he'd written the people in London: Could he see their x-ray photograph? And they had the wisdom to say "no." So he didn't have it. But there was ones in the literature. Actually, Linus didn't look at them that carefully. But about, oh, 15 months after I got to Cambridge, a rumor began to appear from Linus Pauling's son, who was in Cambridge, that his father was now working on DNA. And so, one day Peter came in and he said he was Peter Pauling, and he gave me a copy of his father's manuscripts. And boy, I was scared because I thought, you know, we may be scooped. I have nothing to do, no qualifications for anything. (Laughter)
Und da war es also dieses Papier und er stellte eine dreistrangige Struktur vor. Und ich las es und es war -- es war einfach Mist. (Lachen) Wissen Sie, das war etwas unerwartet vom welt... -- (Lachen) -- es wurde zusammengehalten von Wasserstoff-Verbindungen zwischen Phosphatgruppen. Wenn aber der pH-Höchstwert der Zellen ungefähr sieben ist, können diese Wasserstoff-Verbindungen nicht bestehen. Also liefen wir rüber zur Chemie-Abteilung und fragten "Könnte Pauling Recht haben?" Und Alex Hust sagte, "Nein." Also waren wir glücklich. (Lachen)
And so there was the paper, and he proposed a three-stranded structure. And I read it, and it was just -- it was crap. (Laughter) So this was, you know, unexpected from the world's -- (Laughter) -- and so, it was held together by hydrogen bonds between phosphate groups. Well, if the peak pH that cells have is around seven, those hydrogen bonds couldn't exist. We rushed over to the chemistry department and said, "Could Pauling be right?" And Alex Hust said, "No." So we were happy. (Laughter)
Und so waren wir immer noch im Spiel, aber wir hatten Angst, dass jemand bei Caltech Linus sagen würde, dass er falsch lag. Und so sagte Bragg, "Baut Modelle." Einen Monat, nachdem wir Paulings Manuskript bekamen -- ich muss sagen, dass ich das Manuskript mit nach Londen nahm und es den Leuten dort zeigte. Gut, sagte ich, Linus lag falsch und wir waren immer noch im Spiel, und dass sie sofort anfangen sollten, Modelle zu bauen. Aber Wilkins sagte nein, Rosalind Franklin würde in circa 2 Monaten abreisen, erst danach würde er mit dem Bau der Modelle loslegen. So kam ich mit diesen Nachrichten zurück nach Cambridge und Bragg sagte, "Baut Modelle." Klar wollte ich Modelle bauen. Hier ist ein Bild von Rosalind. Sie ist wirklich, wissen Sie, auf einer Seite ist sie eine Chemikerin. Aber eigentlich hätte sie ausgebildet werden müssen -- sie hatte keine Ahnung von organischer Chemie oder von Quantum-Chemie. Sie war Kristallographin.
And, you know, we were still in the game, but we were frightened that somebody at Caltech would tell Linus that he was wrong. And so Bragg said, "Build models." And a month after we got the Pauling manuscript -- I should say I took the manuscript to London, and showed the people. Well, I said, Linus was wrong and that we're still in the game and that they should immediately start building models. But Wilkins said "no." Rosalind Franklin was leaving in about two months, and after she left he would start building models. And so I came back with that news to Cambridge, and Bragg said, "Build models." Well, of course, I wanted to build models. And there's a picture of Rosalind. She really, you know, in one sense she was a chemist, but really she would have been trained -- she didn't know any organic chemistry or quantum chemistry. She was a crystallographer.
Und ich denke, dass sie zum Teil aus dem Grund keine Modelle bauen wollte, weil sie keine Chemikerin war, wohingegen Pauling einer war. Also fingen Crick und ich mit dem Modellbau an, und ich lernte dabei ein wenig Chemie, aber nicht genug. Schließlich bekamen wir die Antwort am 28. Februar 1953. Das war wegen einer Regel, die ich für eine sehr gute Regel halte: Sei nie die gescheiteste Person in einem Raum, und das waren wir auch nicht. Wir waren nicht die besten Chemiker in dem Raum. Ich ging da hinein und zeigte ihnen eine Paarbildung, die ich gemacht hatte, und Joe Donahue -- er war ein Chemiker -- sagte, sie sei falsch. Du hast die Wasserstoffatome an der falschen Stelle. Ich hatte sie einfach so platziert, wie es in den Büchern stand. Und er sagte es sei falsch.
And I think part of the reason she didn't want to build models was, she wasn't a chemist, whereas Pauling was a chemist. And so Crick and I, you know, started building models, and I'd learned a little chemistry, but not enough. Well, we got the answer on the 28th February '53. And it was because of a rule, which, to me, is a very good rule: Never be the brightest person in a room, and we weren't. We weren't the best chemists in the room. I went in and showed them a pairing I'd done, and Jerry Donohue -- he was a chemist -- he said, it's wrong. You've got -- the hydrogen atoms are in the wrong place. I just put them down like they were in the books. He said they were wrong.
Am nächsten Tag also, als ich darüber nachdachte und meinte, dass er vielleicht Recht hatte, änderte ich die Stellen und wir fanden das Basispaar, und Francis sagte sofort, dass die Stränge in verschiedene Richtungen verlaufen. Und wir wussten, dass wir Recht hatten. Es war eigentlich schade, wissen Sie, all das passierte in etwa zwei Stunden. Es ging von Nichts zu einem Ding. Wir wussten, dass es groß war, denn wenn man A neben T und G neben C gruppiert, dann hat man einen Kopiermechanismus. Also sahen wir, wie genetische Informationen übertragen werden. Es ist diese Reihenfolge der vier Basispaare. Es ist also eine Art digitale Information. Und man kopiert es, indem man die Stränge trennt. Und falls es so doch nicht funktionieren sollte, sollte man es trotzdem glauben, denn es gab kein anderes Modell. (Lachen)
So the next day, you know, after I thought, "Well, he might be right." So I changed the locations, and then we found the base pairing, and Francis immediately said the chains run in absolute directions. And we knew we were right. So it was a pretty, you know, it all happened in about two hours. From nothing to thing. And we knew it was big because, you know, if you just put A next to T and G next to C, you have a copying mechanism. So we saw how genetic information is carried. It's the order of the four bases. So in a sense, it is a sort of digital-type information. And you copy it by going from strand-separating. So, you know, if it didn't work this way, you might as well believe it, because you didn't have any other scheme. (Laughter)
Aber das ist nicht die Art, wie die meisten Wisenschaftler denken. Die meisten Wissenschaftler sind eher langweilig. Sie sagten einfach, wir denken nicht darüber nach, bis wir wissen dass es wirklich richtig ist. Aber wissen Sie, wir dachten, tja, es ist mindestens zu 95 oder gar zu 99 Prozent richtig. Denken Sie also darüber nach. In den nächsten fünf Jahren gab es gerade mal fünf Literaturverweise in "Nature" auf unsere Arbeit -- so gut wie keine. Und so waren wir uns selbst überlassen und versuchten den letzten dieser drei Teile zu ergründen: Wie macht man -- was macht diese genetische Information genau? Es war ziemlich offensichtlich, dass sie Informationen an ein RNA-Molekül weiterleitete, aber wie kommt man dann von der RNA zum Protein? Etwa drei Jahre versuchte ich, die Struktur von RNA herauszufinden. Aber der Versuch brachte nichts. Es ließen sich keine guten Röntgenbilder machen. Ich war entschieden unglücklich; mein Mädchen heiratete mich nicht. Wissen Sie, es war wirklich eine etwas beschissene Zeit. (Lachen)
But that's not the way most scientists think. Most scientists are really rather dull. They said, we won't think about it until we know it's right. But, you know, we thought, well, it's at least 95 percent right or 99 percent right. So think about it. The next five years, there were essentially something like five references to our work in "Nature" -- none. And so we were left by ourselves, and trying to do the last part of the trio: how do you -- what does this genetic information do? It was pretty obvious that it provided the information to an RNA molecule, and then how do you go from RNA to protein? For about three years we just -- I tried to solve the structure of RNA. It didn't yield. It didn't give good x-ray photographs. I was decidedly unhappy; a girl didn't marry me. It was really, you know, sort of a shitty time. (Laughter)
Hier ist ein Foto von mir und Francis, bevor ich diese Frau kennenlernte, deswegen schaue ich noch glücklich drein. (Lachen) Und das hier taten wir, als wir nicht mehr weiter wussten: Wir gründeten einen Club, den RNA-Krawattenclub. George Gamow, ein großer Physiker, entwarf die Krawatte. Er war eines der Mitglieder. Die Frage war: Wie kommt man von einem 4-Buchstaben-Code zu dem 20-Buchstaben-Code der Proteine? Feynman war ein Mitglied, Teller auch, und Freunde von Gamow. Aber das hier ist das einzige -- nein, wir wurden nur zweimal fotografiert. Und beide Male fehlte einem von uns die Krawatte. Da ist Francis, rechts oben, und Alec Rich -- der arztgewordene Kristallograph -- ist neben mir. Dieses Foto wurde im September 1955 in Cambridge aufgenommen. Und ich lächle etwas gequält, glaube ich, weil das Mädchen, das ich liebte, mich verlassen hatte. (Lachen)
So there's a picture of Francis and I before I met the girl, so I'm still looking happy. (Laughter) But there is what we did when we didn't know where to go forward: we formed a club and called it the RNA Tie Club. George Gamow, also a great physicist, he designed the tie. He was one of the members. The question was: How do you go from a four-letter code to the 20-letter code of proteins? Feynman was a member, and Teller, and friends of Gamow. But that's the only -- no, we were only photographed twice. And on both occasions, you know, one of us was missing the tie. There's Francis up on the upper right, and Alex Rich -- the M.D.-turned-crystallographer -- is next to me. This was taken in Cambridge in September of 1955. And I'm smiling, sort of forced, I think, because the girl I had, boy, she was gone. (Laughter)
Und so war ich erst 1960 richtig glücklich, weil wir erst dann herausfanden, dass es drei Formen von RNA gibt. Wir wussten mehr oder weniger, dass DNA die Informationen für die RNA zur Verfügung stellte. Und RNA stellt die Informationen zur Verfügung, die nötig sind für die Proteine. Diese Tatsache brachte Marshall Nirenberg dazu, RNA zu nehmen, -- synthetische RNA und sie in ein proteinproduzierendes System zu pflanzen. Er machte Polyphenylalanine. Das war also der erste Schritt, um den genetischen Code zu knacken, und 1966 hatten wir es geschafft. Also, das war es, was Chris von mir wollte -- also was ist seither geschehen? Nun muss ich ein wenig in der Zeit zurückgehen. Als wir die Struktur der DNA gefunden hatten, hielt ich meine erste Rede in Cold Spring Harbor. Der Physiker, Leo Szilard schaute mich an und sagte, "Werden Sie das patentieren lassen?" Wir kannten das Patentiergesetz und wussten, dass wir sie nicht patentieren lassen konnten, weil es nicht möglich war. Sie hatte keinen Verwendungszweck. (Lachen)
And so I didn't really get happy until 1960, because then we found out, basically, you know, that there are three forms of RNA. And we knew, basically, DNA provides the information for RNA. RNA provides the information for protein. And that let Marshall Nirenberg, you know, take RNA -- synthetic RNA -- put it in a system making protein. He made polyphenylalanine, polyphenylalanine. So that's the first cracking of the genetic code, and it was all over by 1966. So there, that's what Chris wanted me to do, it was -- so what happened since then? Well, at that time -- I should go back. When we found the structure of DNA, I gave my first talk at Cold Spring Harbor. The physicist, Leo Szilard, he looked at me and said, "Are you going to patent this?" And -- but he knew patent law, and that we couldn't patent it, because you couldn't. No use for it. (Laughter)
Und so wurde die DNA zu keinem brauchbaren Molekül und die Anwälte schalteten sich bis 1973 nicht in diese Rechnung ein, 20 Jahre später, als Bowyer und Cohen in San Francisco und Stanford mit ihrer Methode von rekombinanter DNA rauskamen, und Stanford diese patentieren ließ und damit viel Geld machte. Wenigstens patentierten sie etwas, mit dem man nützliche Dinge tun konnte. Dann lernten sie, wie man die Buchstaben für den Code las. Und schon hatten wir eine biotechnische Industrie. Aber wir waren immer noch weit davon entfernt, die Frage zu beantworten, die sozusagen meine Kindheit beherrschte und die war: Wie ist die Beziehung zwischen Veranlagung und Umwelt?
And so DNA didn't become a useful molecule, and the lawyers didn't enter into the equation until 1973, 20 years later, when Boyer and Cohen in San Francisco and Stanford came up with their method of recombinant DNA, and Stanford patented it and made a lot of money. At least they patented something which, you know, could do useful things. And then, they learned how to read the letters for the code. And, boom, we've, you know, had a biotech industry. And, but we were still a long ways from, you know, answering a question which sort of dominated my childhood, which is: How do you nature-nurture?
Und so rede ich weiter. Ich habe meine Zeit schon überzogen, aber das hier ist Michael Wigler, ein sehr, sehr intelligenter Mathematiker, der Physiker wurde. Er entwickelte eine Technik, mit der man eine Probe von DNA anschauen kann und schlussendlich auch tausende von anderen Proben. Hier ist ein Chip, ein herkömmlicher. Und hier ist einer, der von dem Fotolithografen einer Firma in Madison gemacht wurde namens NimbleGen, welcher denen von Affymetrix weit voraus ist. Wir benutzen ihre Technik. Man kann damit quasi DNA normaler Segmente und krebsbefallener Segmente vergleichen. Hier ist Krebs und Sie können da oben sehen, dass der Krebs, welcher bösartig ist, Insertionen oder Deletionen zeigt. Die DNA ist also ziemlich verdreckt, wohingegen, wenn man eine Überlebenschance hat, die DNA weniger verdreckt ist. Wir denken also, dass das schlussendlich zu etwas führt, was wir "DNA-Biopsie" nennen. Bevor Sie gegen Krebs behandelt werden, sollten Sie sich diese Technik wirklich gut ansehen und ein Gefühl dafür bekommen, wie der Feind aussieht. Es ist kein -- es ist nur ein unvollständiger Blick, aber es ist ein -- Ich denke es wird sehr, sehr hilfreich sein.
And so I'll go on. I'm already out of time, but this is Michael Wigler, a very, very clever mathematician turned physicist. And he developed a technique which essentially will let us look at sample DNA and, eventually, a million spots along it. There's a chip there, a conventional one. Then there's one made by a photolithography by a company in Madison called NimbleGen, which is way ahead of Affymetrix. And we use their technique. And what you can do is sort of compare DNA of normal segs versus cancer. And you can see on the top that cancers which are bad show insertions or deletions. So the DNA is really badly mucked up, whereas if you have a chance of surviving, the DNA isn't so mucked up. So we think that this will eventually lead to what we call "DNA biopsies." Before you get treated for cancer, you should really look at this technique, and get a feeling of the face of the enemy. It's not a -- it's only a partial look, but it's a -- I think it's going to be very, very useful.
Wir haben also mit Brustkrebs angefangen, weil es da viel Geld dafür gibt, keine Regierungsgelder. Und jetzt habe ich noch ein ziemlich begründetes Interesse: Ich möchte das gleiche für Prostatakrebs tun. Damit man nicht behandelt wird, wenn er nicht gefährlich ist. Aber Wigler schaute sich neben Krebszellen auch normale Zellen an, und machte eine etwas überraschende Beobachtung. Und die ist, dass wir alle etwa 10 Orte haben auf unserem Genom, wo wir ein Gen verloren oder eines dazugewonnen haben. Also sind wir eigentlich alle irgendwie unvollkommen. Und die Frage ist jetzt ob, da wir ja trotzdem da sind, diese kleinen Verluste oder Gewinne vielleicht gar nicht so schlecht sind. Aber wenn diese Deletionen oder Amplifikationen im falschen Gen auftreten, kann es sein, dass wir uns krank fühlen.
So, we started with breast cancer because there's lots of money for it, no government money. And now I have a sort of vested interest: I want to do it for prostate cancer. So, you know, you aren't treated if it's not dangerous. But Wigler, besides looking at cancer cells, looked at normal cells, and made a really sort of surprising observation. Which is, all of us have about 10 places in our genome where we've lost a gene or gained another one. So we're sort of all imperfect. And the question is well, if we're around here, you know, these little losses or gains might not be too bad. But if these deletions or amplifications occurred in the wrong gene, maybe we'll feel sick.
Die erste Krankheit, nach der er also suchte, war Autismus. Und der Grund dafür, dass wir nach Autismus suchten, war, dass wir das Geld dazu hatten. Eine einzelne Person zu untersuchen kostet ungefähr 3.000 Dollar. Und die Eltern eines Kindes mit der Aspergerkrankheit, hoch intelligenter Autismus, haben diese Sache einer herkömmlichen Firma geschickt; sie haben es nicht gemacht. Wir konnten es mit der herkömmlichen Vererbungslehre machen, aber indem wir es gescannt haben, fanden wir nach und nach die Gene für Autismus. Sie können es hier sehen, es gibt viele davon . Viele autistische Kinder haben Autismus, einfach weil ihnen ein großes Stück der DNA fehlt. Ich meine ein großes Stück auf der molekularen Ebene. Wir hatten ein autistisches Kind, dem etwa fünf Millionen der Basen auf einem seiner Chromosome fehlten. Wir haben uns die Eltern noch nicht angesehen, aber die Eltern haben diesen Verlust wahrscheinlich nicht, oder sie wären keine Eltern. Unsere Autismusuntersuchungen sind also erst am Anfang. Wir haben 3 Millionen Dollar, aber ich denke es wird mindestens 10 bis 20 Millionen kosten, bevor wir in einer Position sind, wo wir diesen Eltern, welche ein autistisches Kind haben, helfen können, oder denen, die denken, sie haben ein autistisches Kind, und können wir den Unterschied überhaupt erkennen? Und mit derselben Technik sollten wir wahrscheinlich alles angehen. Es ist ein wunderbarer Weg, Gene zu finden.
So the first disease he looked at is autism. And the reason we looked at autism is we had the money to do it. Looking at an individual is about 3,000 dollars. And the parent of a child with Asperger's disease, the high-intelligence autism, had sent his thing to a conventional company; they didn't do it. Couldn't do it by conventional genetics, but just scanning it we began to find genes for autism. And you can see here, there are a lot of them. So a lot of autistic kids are autistic because they just lost a big piece of DNA. I mean, big piece at the molecular level. We saw one autistic kid, about five million bases just missing from one of his chromosomes. We haven't yet looked at the parents, but the parents probably don't have that loss, or they wouldn't be parents. Now, so, our autism study is just beginning. We got three million dollars. I think it will cost at least 10 to 20 before you'd be in a position to help parents who've had an autistic child, or think they may have an autistic child, and can we spot the difference? So this same technique should probably look at all. It's a wonderful way to find genes.
Und so schließe ich ab, indem ich noch erzähle, dass wir uns 20 Leute mit Schizophrenie angeschaut haben. Wir dachten, wir müssten uns mindestens einige Hundert anschauen bevor wir uns ein Bild machen können. Aber wie Sie sehen können. bei 7 aus 20 konnte man eine sehr große Veränderung ausmachen. Und doch, bei den Überprüfungen waren es drei. Was ist also der Sinn dieser Überprüfungen? Waren diese anderen auch verrückt und wir wussten es nur nicht? Oder waren sie normal? Ich nehme an, das waren sie. Wir denken, bei Schizophrenie handelt es sich um Veranlagungsgene, und ob das eines ist, das diese Veranlagung hat - und so gibt es nur eine ganz kleine Menge der Bevölkerung, bei der die Schizophrenie wirklich ausbrechen kann.
And so, I'll conclude by saying we've looked at 20 people with schizophrenia. And we thought we'd probably have to look at several hundred before we got the picture. But as you can see, there's seven out of 20 had a change which was very high. And yet, in the controls there were three. So what's the meaning of the controls? Were they crazy also, and we didn't know it? Or, you know, were they normal? I would guess they're normal. And what we think in schizophrenia is there are genes of predisposure, and whether this is one that predisposes -- and then there's only a sub-segment of the population that's capable of being schizophrenic.
Nun haben wir noch nicht wirkliche Beweise dafür, aber ich denke, um Ihnen eine Hypothese zu geben, die bestmögliche Annahme ist die, dass wenn Sie Linkshänder sind, Sie für Schizophrenie anfällig sein könnten. 30 Prozent aller Personen mit Schizophrenie sind Linkshänder und Schizophrenie hat ein paar wirklich komische Vererbungen, was bedeutet, dass eigentlich 60 Prozent von diesen Leuten genetisch bedingt Linkshänder sind, aber nur bei der Hälfte zeigt sich das auch so. Ich habe keine Zeit das alles zu erklären. Aber einige Menschen, die meinen, sie seien Rechtshänder sind genetisch bedingt eigentlich Linkshänder. Ich sage das einfach, damit Sie nicht denken: "Ich habe kein Linkshänder-Gen, und darum werden meine Kinder auch nicht für Schizophrenie gefährdet sein. Sie könnten es trotzdem sein. OK? (Lachen)
Now, we don't have really any evidence of it, but I think, to give you a hypothesis, the best guess is that if you're left-handed, you're prone to schizophrenia. 30 percent of schizophrenic people are left-handed, and schizophrenia has a very funny genetics, which means 60 percent of the people are genetically left-handed, but only half of it showed. I don't have the time to say. Now, some people who think they're right-handed are genetically left-handed. OK. I'm just saying that, if you think, oh, I don't carry a left-handed gene so therefore my, you know, children won't be at risk of schizophrenia. You might. OK? (Laughter)
Für mich ist das also eine sehr spannende Zeit. Wir sollten bald auch fähig sein, das Gen für bipolare Störungen herauszufinden, es gibt da eine Verbindung. Und wenn ich genug Geld hätte, würden wir sie alle noch in diesem Jahr finden. Ich danke Ihnen.
So it's, to me, an extraordinarily exciting time. We ought to be able to find the gene for bipolar; there's a relationship. And if I had enough money, we'd find them all this year. I thank you.