Amerikalı bir moleküler biyolog olan Watson, James Dewey (1928-), canlı organizmalarda genetik materyalin taşıyıcısı olan deoksiribonükleik asidin veya DNA'nın moleküler yapısının belirlenmesine yardımcı oldu. Bu başarı için Watson, 1962 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü İngiliz biyolog Francis HC Crick ve İngiliz biyofizikçi Maurice Hugh Frederick Wilkins ile paylaştı.
1950'lerin başında Watson ve Crick, DNA'nın yapısını bulmak için yapılan bir araştırmada ortak oldular. Bununla birlikte, DNA'yı araştıran tek bilim insanı onlar değildi ve kısa sürede kendilerini sorunu ilk çözen olma yarışında buldular. İkili, yaklaşımlarını tartışmak için günde birkaç saat bir araya geldi. Wilkins'in laboratuvarında yapılan kristalografi deneylerinin sonuçlarına dayanmaktadır. Watson ve Crick, boncuk, tel ve karton kullanarak DNA molekülünün üç boyutlu bir modelini oluşturabildiler. 1953'te Watson ve Crick bulgularının sonuçlarını İngiliz Nature dergisinde yayınladılar. DNA'nın yapısını bulma yarışını kazanmışlardı ve bunun sonucunda yaşamın yapı taşlarını keşfetmişlerdi.
Watson-Crick modeli, bir DNA molekülünün çift sarmal olduğunu gösterdi. DNA'nın yapısı kendini nasıl kopyaladığına ışık tutuyor. DNA, sarmal bir merdivene benzemek için bükülmüş bir merdivenin kenarlarını oluşturan iki iplikten oluşur. Merdivenin basamakları, değişen kimyasallarla eşleştirilmiş tabanlardan oluşur. Hücre bölünmesi sırasında, merdiven ortadan ikiye bölünmüş gibi açılır. Bu olduğunda, taban dizisi bir şablon görevi görerek orijinal merdivenlerle aynı olan yeni merdivenler oluşturur. Bu şekilde, genetik bilgi nesiller boyunca aktarılır.
Watson, 1968'den beri Long Island, New York'taki Cold Spring Harbor'daki Cold Spring Harbor Kantitatif Biyoloji Laboratuvarı'na bağlı. Yaygın olarak kullanılan bir moleküler biyoloji ders kitabı olan The Molecular Biology of the Gene'nin (1965) yazarı ve The Molecular Biology of the Cell'in (1983) ortak yazarıdır. Bilimsel konularda açık sözlü bir eleştirmen olarak bilinir ve kendisinin ve Crick'in iki yıllık işbirliğini anlatan 1968 tarihli The Double Helix adlı kitabında bilim adamları hakkında samimi bir şekilde yazmıştır.
Watson, James D. ve Jean (Mitchell) Watson'ın tek oğluydu. Çocukken kuşları seyretmekten hoşlanırdı. Chicago devlet okullarında eğitim gördü, Horace Mann Gramer Okulu ve South Shore Lisesi'ne gitti. Watson okul ödevlerinde başarılı oldu ve 1940'larda popüler bir radyo programı olan Quiz Kids'de göründü. İki yıl sonra, 1943'te, ornitoloji okuduğu Chicago Üniversitesi'nin deneysel bir kolejine kaydolmak için liseden ayrıldı. Başlangıçta, bir kuşbilimci olmak ve bir vahşi yaşam sığınağında çalışmak istedi. Ancak dört yıl sonra zooloji alanında lisans derecesini aldığında, ilgi alanları genetiğe ve “genin ne olduğunu öğrenme” arzusuna dönmüştü.
Watson, bir bursla Bloomington'daki Indiana Üniversitesi'nde yüksek lisans okuluna kaydoldu. Indiana'dayken. Watson, doktora tezini İtalyan bakteriyolog Salvador Edward Luria'nın gözetiminde yürütmüştür. Watson'ın araştırması, X ışınlarının bir fajın veya bakteriyel virüsün çoğalması üzerindeki etkisine odaklandı. 1948 yazında Watson ve Luria, Cold Spring Harbor Laboratuvarı'na gittiler. Bu Watson'ın tesisi ilk ziyaretiydi ve faj genetiği üzerine önemli bir makale yayınlamış olan Alman biyolog Max Delbrück tarafından verilen üç haftalık bir kursa katılmak için oradaydı. Watson, doktorasını tamamladı. 1950'de doktora derecesini aldı ve ardından bir yılını Kopenhag Üniversitesi'nde bir Ulusal Araştırma Konseyi doktora sonrası bursuyla DNA'nın biyokimyasını araştırarak geçirdi.
1951 baharında Watson, İtalya'nın Napoli kentinde bir bilimsel konferansa katıldı. Londra'daki King's College Laboratuvarı'ndan bir genetik araştırmacısı olan Maurice Wilkins, bu sempozyumda DNA üzerindeki X-ışını çalışması hakkında konuştu ve tekniği kullanarak çektiği bir fotoğrafı gösterdi. Konuşma Watson üzerinde derin bir etki yarattı ve konuya olan ilgisini ateşledi. Bundan kısa bir süre sonra Watson, Linus Carl Pauling'in proteinlerin kısmi yapısını gösteren modellerini duydu. Bu işi sürdürmek için ilham alan Watson, İngiltere, Cambridge'deki Cavendish Laboratuvarı'nda proteinlerin yapısını incelemek için John Cowdery Kendrew'a yardım etmek için düzenleme yaptı.
1951 sonbaharında Watson, Ulusal İnfantil Felç Vakfı'ndan bir hibe ile Cambridge'e geldi. Para biriktirmek için Kendrew'un evinde bir odada yaşıyordu. Watson kısa süre sonra proteinlere ilgi duymadığını ve DNA'yı incelemek istediğini öğrendi. Laboratuvara vardıktan kısa bir süre sonra Francis Crick ile tanıştı ve ikisi, DNA'yı araştırmaya yönelik karşılıklı ilgilerini çabucak keşfettiler. O zamanlar Crick, proteinlerle deneyler yapan 35 yaşında bir yüksek lisans öğrencisiydi. Hem Watson hem de Crick, DNA'nın yapısını keşfetmenin en iyi yolunun, Pauling'in protein modellerini oluşturmak için kullandığı yöntemin aynısını izlemek olduğuna karar verdiler. Pauling, problemini çözmek için kapsamlı matematiksel akıl yürütmeyi kullanmak yerine, yapısal kimyanın basit yasalarına güvenmişti. Daha sonra hangi atomların yan yana olduğunu gösteren üç boyutlu modeller yarattı. Pauling gibi, Watson ve Crick de her gün birkaç saat buluşarak sorunları üzerinde akıl yürütüyorlardı. Modellerini geliştirdiler, var olan bilimsel kanıtlarla aynı fikirde olduğundan emin olmak için ilerledikçe rafine ettiler.
Watson ve Crick, araştırmalarında İngiliz fiziksel kimyager ve Wilkins'in Londra'daki King's College'dan meslektaşı Rosalind Elsie Franklin'den biraz yardım aldılar. Watson ve Crick, Watson'a Franklin tarafından yapılmış bir X-ışını kırınımı gösterildiğinde, DNA'nın yapısının bir sarmal şeklinde olduğunu açıkça ortaya koyduğunda, DNA'nın şekli üzerinde mücadele ediyorlardı. Bu fotoğraf Watson ve Crick'in keşfi için çok önemli olsa da, Franklin onu gördüklerinden habersizdi. 1958'de kanserden öldü ve Watson, Franklin'in The Double Helix adlı kitabında katkısını gecikmiş bir şekilde kabul etti. Watson ve Crick, 1953 baharında yayınlanan iki makalede sonuçlarını bildirdiler. İlk makaleye, Crick'in karısı Odile tarafından çizilmiş bir sarmal resmi eşlik etti.
Daha sonra 1953'te Watson, Pasadena, California'daki California Institute of Technology'de biyoloji alanında kıdemli bir araştırma görevlisi olarak bir pozisyonu kabul etti. İki yıl sonra, 1958'de doçent ve 1961'de tam profesör olduğu Harvard Üniversitesi'nde biyoloji yardımcı doçentliğine atandı. Yedi yıl sonra Watson, Long Island, New New York'taki Cold Spring Harbor'daki Cold Spring Harbor Laboratuvarı'nın direktörü oldu. York, Harvard'daki fakültede kalırken. Tüm enerjisini Cold Spring Harbor'a adamak için Harvard'dan ayrıldığı 1976 yılına kadar bu ikili görevi sürdürdü.
Cold Spring Harbor'da liderliği üstlendiğinden beri Watson, tümör virolojisi alanındaki araştırmaları destekledi ve bu araştırma dizisi bilim adamlarını kanser genlerini daha iyi anlamaya yönlendirdi. Watson ayrıca eğitime vurgu yaptı ve laboratuvarın moleküler biyolojideki ileri düzey öğrenciler ile orta ve lise öğrencileri için sunduğu sınıf tekliflerini genişletti. Eğitim hedeflerini ilerletmek için, derece veren bir kurum olan Cold Spring Harbor Laboratuvarı Watson Biyolojik Bilimler Okulu'nu kurdu. 1994'te Cold Spring Harbor Laboratuvarı'nın başkanı oldu ve halen bu görevi sürdürüyor. Başkan olarak, tesisin genel politikasına rehberlik etti.
1988'de Watson, Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin (NIH) İnsan Genom Projesi Ulusal Merkezi'nin müdür yardımcısı ve bir yıl sonra direktörü oldu. Projeyi denetlerken, projenin bulgularından kaynaklanan etik sorunları incelemek için fonların küçük bir bölümünü ayırdı. Görev süresi boyunca Watson, NIH ile bir dizi politika anlaşmazlığı yaşadı ve 1992'de istifa etti.
Nobel Ödülü'ne ek olarak Watson, 1959 Massachusetts General Hospital John Collins Warren Ödülü; Biyokimyada Eli Lilly Ödülü, 1960; Amerikan Halk Sağlığı Derneği'nin Lasker Ödülü, 1960; Ulusal Bilimler Akademisi'nin John J. Carty Altın Madalyası, 1971; ve Cumhurbaşkanlığı Özgürlük Madalyası, 1977. 1958'den beri Amerikan Sanat ve Bilim Akademisi ve 1962'den beri Ulusal Bilimler Akademisi üyesidir.
