[1]からお借りしました。[3]で「私たちは、どこまで見えていているのか?」という視点で原子や電子モデルの成り立ちを追いました。今回も同じように、皆さんにお馴染みのDNAの二重らせん構造に狙いを定めたいと思います。別の視点から申し上げると、DNAの塩基は互いに水素結合により結合しています。[4]にも通じる題材なので取り上げたいと思います。今回の記事では結合に関しては深く追求は行わず、DNAの二重らせん構造モデルが出来上がるまでの歴史をざっと押えていきたいと思います。続きへ行く前に応援をお願いします。■DNAって何?さて、私たちヒトは約60兆個の「細胞」から出来ています。この染色体を形成しているのが、細かくキレイに折りたたまれた今回の主役「DNA」なんです。素粒子ほど小さくはありませんが非常に小さい世界です。ちなみに、混同しがちなのが「遺伝子」ですが、遺伝子はDNAの中でもたんぱく質を生成する設計図がある部分を指します。このDNAは私の体のエネルギー源でもあり、構成要素でもあるたんぱく質を作るための設計図になっています。塩基配列(塩基コード)というのがあって『A(アデニン)』、『T(チミン)』、『G(グアニン)』、『C(シトシン)』の4つがあり、その塩基コードをRNAが読み取ることで、どのアミノ酸を組み合わせるのかを読み取り合成して、たんぱく質を作り出します。二重らせん構造が生まれた歴史を追っていきましょう。結論を申し上げると二重らせん構造は実物を写真で撮影した訳ではないので実際に見た人は誰一人いません!!いくら探してもの写真や映像は出てきませんでした。二重らせん構造を発表した“フランシス・クリック”と“ジェームズ・ワトソン”は有名だと思いますが、実は遡ること60年ほど前、エルヴィン・シャルガフという生化学者が見付けた法則が二重らせん構造を生み出す、ひとつのヒントとなります。<エルヴィン・シャルガフ>生物の持つDNAにおいてはアデニン(A)の数とチミン(T)の数が等しく、シトシン(C)の数とグアニン(G)の数が等しいというものである。ヒトのDNAでは、A=30.9%、T=29.4%、C=19.8%、G=19.9%となっていることを発見。この事実は、DNAに含まれる4種類の塩基(A、T、C、G)が、AとT、CとGの塩基対を形成していることを強力に示唆している。(後に“シャルガフの経験則”と言われる)実は当時、シャルガフは大発見であったという認識は無かったそうです。1952年に“エルヴィン・シャルガフ”はケンブリッジで“フランシス・クリック”と“ジェームズ・ワトソン”に会い、これらの結果を伝えました。別のところでDNA解析をしていたイギリスの物理学者“ロザリンド・フランクリン”はX線回折写真の撮影に成功しました。実は、この写真はフランクリン本人がクリックとワトソンの二人に見せに行った訳ではなく、当時一緒に研究していた“モーリス・ウィルキンス”が見せに行ったらしいですね。(フランクリンとウィルキンスはあまり仲が良かった訳ではなかったらしく、「こっそり見せに行った」や「承認を得て見せに行った」など諸説あります・・・)そしてシャルガフの経験則やX線回折写真から対になっていることに確信を持ち、1DNAの分子量の多さ2ひも状になっている3水素結合している部分を保護するの3点の仮説を加え、二重らせん構造の原子モデルをクリックとワトソンが発表します。<フランシス・クリック>と<ジェームズ・ワトソン>科学雑誌Natureに世界で初めてDNAの二重らせん構造を記述。※この時はたった2ページ※1962年フランシス・クリック、ジェームズ・ワトソン、モーリス・ウィルキンス(フランクリンと一緒にX線回折によるDNAの構造研究をしていた)とともにノーベル生理学・医学賞を受賞した。※X線回折写真の業績はフランクリンによるものが大きいが1958年に死去DNAのモデル自体は美しく統制の取れており、完成度の高いモデルであると思っています。疑うつもりはありません。観測データや論理を充たすモデルを考えた結果として二重らせん構造に可能性収束したということは、決して忘れてはいけません。二重らせん構造の美しさ故か「DNAが進化を紐解く鍵である」という見解が出てきたりするのもモデルに頼る学問の弊害がではないかと思います。モデルはどこまでいってもモデルです。そのモデルに囚われ過ぎず、その成立の過程に同化して、論理整合していれば一旦は事実として認める。いう程度に留めておくのがいいかもしれませんね。