Zocht naar de oorsprong van genen

Nadat Gilbert in 1984 ontslag nam bij Biotech, keerde hij terug naar de universiteit van Harvard. Vanaf 1985 werkte hij als hoogleraar aan de afdelingen fysica, biofysica, biochemie en biologie van de universiteit. Oud-studenten herinnerden zich met plezier dat zij bij hem studeerden. Gilbert’s laboratoria en klaslokalen boden een opwindende atmosfeer waar iedereen als gelijken werden beschouwd, inclusief de wereldberoemde pedagoog zelf. Studenten werkten graag met Gilbert, omdat zij vonden dat hij kameraadschap aanmoedigde, humor aan de dag legde en een aanstekelijke persoonlijkheid bezat.

Gilbert werkte ook in Harvard’s Department of Molecular and Cellular Biology waar hij, samen met collega-stafleden, betrokken raakte bij onderzoek, ontdekking en opleiding op biologische gebieden, waaronder cellulaire biologie, biochemie, neurobiologie, genetica, en bio-informatica. Dit leidde hem tot onderzoek op het gebied van moleculaire evolutie en de ontwikkeling van de theorie van de intron/exon-genstructuur. Gilbert wilde in wezen de oorsprong van genen en de evolutie ervan ontdekken. Men gelooft dat een dergelijke theorie, indien zij uiteindelijk juist blijkt te zijn, van invloed zou kunnen zijn op het ontwerpen van geneesmiddelen, aangezien zij wetenschappers in staat zou kunnen stellen de werkende delen binnen proteïnen te herkennen en te manipuleren.

Het doel van het onderzoek was in wezen te ontdekken waar genen vandaan zouden kunnen zijn gekomen en hoe de eerste genen er uitzagen. In de loop van het werk bedacht Gilbert termen voor het onderbroken patroon waarin genen zijn opgeslagen. In de intron/exon-theorie verwijzen exonen naar de werkende delen, terwijl intronen verwijzen naar de tussenliggende gebieden waar de cel moet splitsen. Als de theorie juist blijkt te zijn, zou volgens sommigen de geschiedenis van het leven op aarde kunnen worden afgeleid uit het DNA van moderne genen. De intron/exon-theorie is enigszins controversieel en is nog niet volledig aanvaard. Als reactie daarop heeft Gilbert uitgebreide computer- en statistische analyses uitgevoerd om te proberen de theorie te ondersteunen. Collega-wetenschapper Philip Sharp, een moleculair bioloog aan het Massachusetts Institute of Technology, die als eerste de primordiale introns ontdekte, een prestatie waarmee hij in 1993 de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde won, merkte op dat het oplossen van het mysterie misschien onmogelijk is, maar hij gaf Gilbert een motie van vertrouwen: “Dat zal Wally Gilbert niet tegenhouden, natuurlijk… . veroverde de verbeelding van het veld, en heeft het nog steeds, denk ik.”

Wat Gilbert heeft geprobeerd te doen is uit te vinden hoe de eerste genen werden samengesteld in de “organische soep oceanen die eens de hele wereld bedekte en aanleiding gaf tot leven.” Het is duidelijk dat dit een ontmoedigende taak is. Moderne genen bevatten een grote hoeveelheid informatie, en het zou een langdurig en ingewikkeld proces zijn om precies vast te stellen hoe zij zijn geëvolueerd door hun structuur te onderzoeken. Gilbert meent echter dat de eerste genetische elementen eenvoudige componenten waren die dateren van vóór de moderne exonen. De vroege exonen werden door elkaar gemengd en opgebouwd tot lange ketens die steeds grotere genen zouden vormen. Hij gelooft dat door het bestuderen van de structuur van moderne genen, we de vroege componenten zouden kunnen vinden en dan zouden kunnen bepalen hoe het proces van mengen en combineren plaatsvond. In zijn theorie zouden de introns de elementen zijn die het vermengen en bij elkaar passen mogelijk zouden maken.