４塩基の型紙モデルで　DNAの二重らせん構造を解明

ジェームズ・デューイ・ワトソン　James Dewey Watson（1928年４月6日～、分子生物学、米国）

フランシス・ハリー・コンプトン・クリック　Francis Harry Compton Crick（1916年6月8日～2004年7月28日、分子生物学、英国）

自然の真理はシンプルで美しい　

　自然の真理とは、かくもシンプルで美しいものなのか──その最たる例がＤＮＡの二重らせん構造だ。このモデルを初めて見た人は、だれもがその見事さに驚いたという。

DNAは1869年に発見

　ＤＮＡというのは「デオキシリボ核酸」という物質のことで、親から子へ伝わる遺伝子の本体だ。この物質は、実は1866年にメンデルが遺伝の法則を発表してから間もない1869年にスイスの研究者によって白血球から発見されているが、当時はだれも遺伝に関係する物質とは考えていなかった。

「形質転換」もたらす遺伝物質

　ＤＮＡが遺伝物質と分かったのは、英国の細菌学者が1928年のマウスを使った免疫の実験がきっかけだった。肺炎を起こす細菌を加熱して殺したものを、無毒な細菌と一緒にマウスの体内に注射したところ、そのマウスはなぜか肺炎になってしまった。細菌の「形質転換」という現象を示すこの実験を、米国の研究者らが1944年に改めて、病原性の細菌と非病原性の細菌を使いマウスで実験をした。すると非病原性の細胞が、ある物質を受け継ぐことで病原性の細胞に変化（形質転換）し、マウスに肺炎を起こすことが分かった。その受け継がれた物質こそがＤＮＡだった。

　さらにそのDNAについて、1952年に他の研究者が放射性同位元素を用いて実験を行い、ＤＮＡそのものが他の細胞に受け継がれる遺伝物質であるこをつかんだ。

４塩基のDNAの構造は？

　ＤＮＡは四つの塩基＝アデニン（A）・チミン（T）・グアニン（G）・シトシン（C）＝の化合物が長く連なったもので、この４塩基は必ず２個ずつ決まった相手と対になり結び付いている。だが、そもそもＤＮＡはどんな構造をしているのか？　

　重大な関心事となっていたこの問題を1953年に解決したのが、ジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックだ。

ＤＮＡのＸ線回析画像　

　２人は、ロンドン大学キングス・カレッジの研究者ロザリンド・フランクリン（1920～58年）やモーリス・ウィルキンス（1916～2004年）が撮影したＤＮＡのＸ線回析画像を見て、ＤＮＡがらせんを描いている構造をしていることに気づいた。

組み合わせパズルのように　

　さらに２人はボール紙を切って４塩基の型紙モデルを作り「ああでもない、こうでもない」とそれらを組み合わせ、パズルを解くように何度もやり直しながら、適切な形の組み合わせを探った。そして見つけたのが、きれいな二重らせん構造だったという。

新分野の「分子生物学」　

　このＤＮＡの構造解明が分子生物学という新しい研究分野を築き、２人はウィルキンスとともに1962年のノーベル医学生理学賞を受賞した。

〈メモ〉ＤＮＡの二重らせん構造を発見するきっかけとなったＸ線回析画像は、Ｘ線結晶学の研究者ロザリンド・フランクリン女史が撮影したもので、「本人が知らないうちにワトソン、クリックの手に渡った」とか「いや、本人も了解していた」とか、さらには「別ルートから２人に渡った」とか、のちに真のノーベル賞の受賞者をめぐる問題となった。肝心のフランクリン女史は1958年に、卵巣がんなどのため37歳の若さで亡くなった。実験のため、大量のX線を浴びたことが原因だとも言われる。

　またワトソンは2007年10月に英紙のインタビューでに「黒人は人種的・遺伝的に劣等である」という趣旨の発言をして、ニューヨークにある研究所の所長職を辞した。さらに、2019年１月の米テレビ局のドキュメンタリー番組でも同様の発言を行い、研究所の名誉職も剥奪された。