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Watson et Crick
James Watson (1928-2025) et Francis Crick (1916-2004) ont proposé en 1953 la structure en double hélice de l’ADN. Avec Maurice Wilkins, ils ont reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine 1962.
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Le 28 février 1953, au laboratoire Cavendish de Cambridge, un biologiste américain de 24 ans et un physicien britannique de 36 ans trouvent la structure de la molécule de l’hérédité. Leur article d’une page, publié le 25 avril 1953 dans Nature, est l’acte fondateur de la biologie moléculaire. La découverte reposait largement sur les données expérimentales de Rosalind Franklin.
Repères chronologiques
| Date | Événement |
|---|---|
| 1916 | naissance de Francis Crick |
| 1928 | naissance de James Watson |
| 1944 | Oswald Avery montre que l’ADN porte l’information héréditaire des bactéries |
| 1947 | Crick, après des recherches militaires sur les mines, se tourne vers la biologie |
| 1950 | Erwin Chargaff établit que l’ADN contient autant d’adénine que de thymine, et de guanine que de cytosine |
| 1950 | Watson, docteur à 22 ans, part en Europe |
| automne 1951 | Watson et Crick se rencontrent au Cavendish |
| novembre 1951 | premier modèle à trois chaînes, faux ; on leur demande d’abandonner l’ADN |
| janvier-février 1953 | Watson voit la photo 51 de Franklin ; ils reçoivent un rapport contenant ses données |
| 28 février 1953 | Watson trouve l’appariement des bases A-T et G-C |
| 7 mars 1953 | modèle métallique de la double hélice achevé |
| 25 avril 1953 | publication dans Nature |
| 1958 | Crick énonce le « dogme central » de la biologie moléculaire |
| 1962 | prix Nobel de physiologie ou médecine |
| 1968 | Watson publie La Double Hélice |
| 1988-1992 | Watson dirige le projet Génome humain aux National Institutes of Health |
| 2004 | mort de Crick |
| 2025 | mort de Watson |
Une méthode : construire des modèles
Contrairement aux cristallographes, Watson et Crick ne font pas d’expériences sur l’ADN. Ils procèdent comme le chimiste Linus Pauling, qui venait de découvrir l’hélice alpha des protéines : ils construisent des modèles moléculaires en métal et en carton qui doivent respecter les contraintes de la chimie et les données expérimentales.
Les informations qu’ils combinent :
| Source | Apport |
|---|---|
| Erwin Chargaff (1950) | autant de A que de T, autant de G que de C |
| Rosalind Franklin et Raymond Gosling | photo 51 : hélice, dimensions ; phosphates à l’extérieur ; symétrie à deux chaînes antiparallèles |
| Maurice Wilkins | clichés de diffraction et transmission des données du King’s College |
| Jerry Donohue | forme chimique correcte des bases (forme céto) |
La double hélice
L’appariement explique les règles de Chargaff et confère à toutes les paires la même largeur. Surtout, il suggère comment l’ADN se copie : chaque chaîne sert de modèle pour fabriquer la chaîne complémentaire. L’article se termine sur une phrase devenue célèbre, qui note avec une prudence calculée que l’appariement suggère un mécanisme de copie du matériel génétique. Ce mode de réplication, dit semi-conservatif, est démontré par Meselson et Stahl en 1958. Voir l'ADN.
Le prix Nobel 1962
Le prix Nobel de physiologie ou médecine 1962 est attribué à Francis Crick, James Watson et Maurice Wilkins « pour leurs découvertes concernant la structure moléculaire des acides nucléiques et son importance pour le transfert d’information dans la matière vivante ». Rosalind Franklin, morte en 1958, ne pouvait pas être récompensée, le prix n’étant pas attribué à titre posthume.
Après la double hélice
Francis Crick devient l’un des principaux théoriciens de la biologie moléculaire :
- il énonce en 1958 le dogme central : l’information va de l’ADN à l'ARN, puis aux protéines, et ne revient pas des protéines aux acides nucléiques ;
- avec Sydney Brenner, il démontre en 1961 que le code génétique est lu par groupes de trois bases (codons) ;
- à partir de 1976, à l’institut Salk de San Diego, il se consacre aux neurosciences et à la conscience.
James Watson devient professeur à Harvard, puis dirige le laboratoire de Cold Spring Harbor (New York), qu’il transforme en grand centre de recherche sur le cancer et la génétique. Il est le premier directeur du projet Génome humain. Ses déclarations racistes et sexistes répétées, notamment en 2007 et en 2019, lui valent d’être démis de ses fonctions et privé de ses titres honorifiques par Cold Spring Harbor.
La question Franklin
Le livre de Watson La Double Hélice (1968), récit vivant mais partial, présente Rosalind Franklin de manière caricaturale et minimise son rôle. Les historiens ont depuis établi que ses données ont été utilisées sans son autorisation. Crick, dans ses écrits ultérieurs, a reconnu plus clairement l’importance de son travail. En 2023, Matthew Cobb et Nathaniel Comfort ont publié dans Nature une analyse d’archives qui présente Franklin comme une collaboratrice à part entière de la découverte, plutôt que comme une victime passive.
Questions fréquentes
Qu’ont découvert Watson et Crick ?
La structure en double hélice de l’ADN, en 1953 : deux chaînes enroulées dont les bases sont appariées A-T et G-C, ce qui explique la copie de l’information génétique.
Watson et Crick ont-ils volé la découverte de Rosalind Franklin ?
Ils ont utilisé ses données, dont la photo 51 et un rapport interne, sans son accord ni une reconnaissance suffisante. Mais ce sont eux qui ont construit le modèle. Les historiens parlent d’une contribution de Franklin essentielle et longtemps minimisée.
Quand Watson et Crick ont-ils eu le prix Nobel ?
En 1962, prix Nobel de physiologie ou médecine, partagé avec Maurice Wilkins.