RNAタイクラブ

RNAタイクラブは、遺伝子、特に遺伝暗号からタンパク質がどのように合成されるかに興味を持つ選ばれた科学者たちによって結成された、ユーモアも交えた非公式の科学クラブでした。 [ 1 ] [2] RNAタイクラブは、遺伝情報における核酸とアミノ酸の関係がまだ知られていなかった1954年、[2]ジェームズ・ワトソンの提案により、ジョージ・ガモフによって設立されました。クラブは、アミノ酸を代表する20名の正会員と、4つのヌクレオチドを代表する4名の名誉会員で構成されていました。クラブ会員の役割は、考えられる解決策を考え出し、他の会員と共有することでした。

RNAタイ・クラブの最初の重要な文書は、 1955年にフランシス・クリックが提唱したアダプター仮説でした。この仮説に基づく実験的研究は、遺伝暗号の鍵となる分子であるトランスファーRNAの発見につながりました。遺伝暗号に関する理論的基礎研究と予備実験の大部分は、クラブ会員によって10年以内に行われました。しかし、具体的なコードは非会員のマーシャル・ニーレンバーグによって発見され、彼はその功績により1968年にノーベル生理学・医学賞を受賞しました。

歴史

背景

1953年、イギリスの生物物理学者フランシス・クリックとアメリカの生物学者ジェームズ・ワトソンは、ケンブリッジ大学キャベンディッシュ研究所で共同研究を行い、生物の主要な遺伝物質であるDNAの構造を解明しました[3] 。DNAは、 DNAの遺伝情報をタンパク質に結び付けていると考えられていました[4] 。 1954年までに、遺伝情報の伝達経路にはDNA、RNA、そしてタンパク質が関与していることが理解され始めました。しかし、RNAの構造と性質は依然として謎に包まれており（特定のRNA分子は1960年まで解明されていませんでした[5]）、特にRNAがタンパク質合成にどのように関与しているかは謎に包まれていました[6]。ワトソンはクリックへの手紙の中で、この問題を「生命の謎」と呼びました[5] 。

ソ連系アメリカ人の物理学者ジョージ・ガモフは、ジョージ・ワシントン大学で、DNAからタンパク質を合成する最初のスキームを提案した。[7] [8] 1954年初頭、彼はケープコッドのウッズホールで、クリック、ワトソン、シドニー・ブレナーと数日間を過ごし、遺伝学について議論した。[2]ワトソン・クリックモデルに基づいて、彼はタンパク質がDNAの二本鎖溝から直接合成されるという「直接DNAテンプレート仮説」を提唱した。[9] DNAの4つの塩基は、重複するヌクレオチド配列を持つトリプレットとして20種類のアミノ酸を合成すると仮定された。[10]彼はこの仮説を1954年2月13日発行のネイチャー誌で発表し、次のように説明した。

このような翻訳手順は、様々なアミノ酸間の「鍵と鍵穴」の関係と、デオキシリボ核酸鎖中の様々なヌクレオチドによって形成される菱形の「穴」を考慮することで、簡単に確立できると思われます。周囲の媒体からの遊離アミノ酸がデオキシリボ核酸分子の「穴」に捕らえられ、対応するペプチド鎖に結合すると考えられます。[11]

財団

1954年5月、ワトソンはカリフォルニア大学バークレー校で研究休暇中だったガモフを訪ねました。ガモフの仮説について議論する中で、ワトソンは遺伝暗号を解読するための20人からなるクラブを結成することを提案しました。[2]ガモフは即座に「RNA構造の謎を解き明かし、RNAがどのようにタンパク質を構築するのかを理解する」ためのRNAタイ・クラブを考案し、「やるか死ぬか、あるいは挑戦しないか」というモットーを掲げました。[12]

クラブはアミノ酸1つにつき20人の著名な科学者と、ヌクレオチド1つにつき1人ずつの名誉会員（S.ブレンナー、VAL.F.リップマン、 A.セントジェルジ、その他1人）で構成されていた。[12]

各メンバーには螺旋模様の刺繍が施されたウールのネクタイが配布されたため、「RNAタイクラブ」と名付けられました。[12]

メンバー

メンバートレーニングRNAタイクラブ指定役員の任命
ジョージ・ガモフ物理学者アラシンセサイザー
アレクサンダー・リッチ生化学者アルゼンチン英国内閣国璽尚書
ポール・ドティ物理化学者ASP
ロバート・レドリー数理生物物理学者ASN
マルティナス・イカス生化学者CYSアーキビスト
ロブリー・ウィリアムズ電子顕微鏡学者グルタミン酸
アレクサンダー・ダウンス生化学者GLN
リチャード・ファインマン理論物理学者グリ
メルビン・カルビン化学者彼の
ノーマン・シモンズ生化学者ILE
エドワード・テラー物理学者LEU
エルヴィン・シャルガフ生化学者LYS
ニコラス・メトロポリス物理学者、数学者MET
ギュンター・ステント物理化学者PHE
ジェームズ・ワトソン生物学者プロ楽観主義者
ハロルド・ゴードン生物学者サー
レスリー・オーゲル理論化学者THR
マックス・デルブリュック理論物理学者TRP
フランシス・クリック物理学者TYR悲観主義者
シドニー・ブレナー生物学者ヴァル

ネクタイとネクタイピン

RNAタイ・クラブの会員には、緑と黄色のRNAヘリックス模様があしらわれた黒のウールニットタイが贈られました。このネクタイのオリジナルデザインはオルゲルが考案したもので、最終的なパターンはガモフが再解釈したものです。[12]ガモフのネクタイのパターンは、ワトソンによってロサンゼルスのコロラドアベニューにある服飾雑貨店に届けられ、店主はネクタイを1本4ドルで仕立てることを約束しました。[13]各ネクタイに加えて、クラブ会員にはクラブのアミノ酸の略称を表す3文字が刻まれた金色のネクタイピンが贈られました。会員全員がピンを受け取ったわけではありません。しかし、ガモフは何度かピンを着用し、しばしば「なぜ間違ったイニシャルなのか」と混乱を招きました。[13]

成功

RNAタイ・クラブは、会員全員が参加する正式な会合を一度も開いたことがありませんでした。[2]会員たちは互いに訪問し、科学の発展について議論し、通常は葉巻とアルコールを楽しみました。こうして科学界のエリートたちの間で絆と親しい友情が育まれ、創造的なアイデアを生み出す土壌となりました。会員たちは互いに手紙や論文のプレプリントを送り合い、新しい概念やアイデアを提案しました。[14]

コドン内のヌクレオチドの数

ガモフは数学を用いて、3つの文字（トリプレット）からなるヌクレオチドコードで20種類のアミノ酸すべてを定義するのに十分であると仮定した。[11]この概念は「コドン」の基礎となり、そのサイズの上限と下限を定めた。ガモフは、DNA鎖中の塩基とその相補対の数からアミノ酸のための空洞が20個できると単純に推定した。つまり、20種類の異なるアミノ酸がタンパク質合成に関与できるということである。[15]彼はこのDNAとタンパク質の相互作用を「ダイヤモンドコード」と名付けた。[16] DNAがタンパク質を直接合成するというガモフの仮説は誤りであることが証明されたが、[10]このトリプレットコードは遺伝コードの基礎となった。[16]

コドン

シドニー・ブレナーは、重複しない3つのヌクレオチドが1つのアミノ酸をコードできるというコドンの概念を提唱しました。[17]彼の証明には、アミノ酸タンパク質配列からの統計と実験的証拠が含まれていました。

アダプター仮説

フランシス・クリックは「アダプター仮説」（ブレンナー[18]による命名）を提唱し、何らかの分子がアミノ酸を運び、核酸配列に対応する正しい順序に並べているという仮説を立てた。[19]この仮説はガモフの直接DNA鋳型仮説と矛盾し、DNAはタンパク質を直接合成することはできず、代わりにDNA配列をアミノ酸配列に変換するアダプター分子が必要であると仮定した。彼はまた、そのような20個の独立したアダプター分子が存在する可能性も示唆した。[20] [21]これは後にロバート・ホリーによって確認され、これらのアダプター分子は転移RNA（tRNA）と名付けられた。[22]

1955年1月にRNAタイ・クラブ会員に配布された「縮重テンプレートとアダプター仮説について：RNAタイ・クラブへの覚書」というタイプ打ちの論文は、「科学史上最も重要な未発表論文の一つ」[23] [24]、「分子生物学の年鑑の中で最も有名な未発表論文」[24]と評されている。ワトソンは次のように回想している。「フランシスによるこれらの未発表の覚書の中で最も有名なものは、後にタンパク質合成に関する私たちの考え方を根本的に変えることになるだろう。」[2]

個人的な成功

RNAタイ・クラブのメンバーのうち、リチャード・ファインマン、メルビン・カルビン、ジェームズ・ワトソン、マックス・デルブルック、フランシス・クリック、シドニー・ブレナーの6人がノーベル賞を受賞しました。しかし、核酸とアミノ酸を結びつける暗号の理解と解読という究極の目標は、RNAタイ・クラブのメンバーではなかったマーシャル・ニーレンバーグによって達成され[25] 、1968年にホリーとハル・ゴビンド・コラナと共にノーベル生理学・医学賞を受賞しました[26]。

参考文献

  1. ^ Strauss, Bernard S (2019-03-01). 「Martynas Yčas: RNA Tie Clubの「アーキビスト」」. Genetics . 211 (3): 789– 795. doi :10.1534/genetics.118.301754. ISSN  1943-2631. PMC 6404253.  PMID 30846543  .
  2. ^ abcdef ワトソン、ジェームズ・D. (2007). 『退屈な人を避ける：科学者人生からの教訓』オックスフォード大学出版局. p. 112. ISBN 978-0-19-280273-6. OCLC  47716375。
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  4. ^ Watson, JD; Crick, FH (1953-05-30). 「デオキシリボ核酸の構造の遺伝学的意味合い」. Nature . 171 (4361): 964–967 . Bibcode :1953Natur.171..964W. doi :10.1038/171964b0. ISSN  0028-0836. PMID  13063483. S2CID  4256010.
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