ワトソンとクリックの論文(核酸の分子構造、１９５３年）

2ページほどの有名な論文ですが、誤りがあるそうです。
どこが間違っているのか、どなたか教えて下さい。

No.10 回答者： noname#24872 回答日時： 2006/06/07 06:50

ここでは回答者同士の議論は禁じられています。

また質問に対する回答でもないので、これで最後にします。

>重合したDNAの5'末端にはリン酸基が付いていて、これにヌクレオチド3リン酸が3'水酸基で重合していくという3'->5'方向の伸長も考えられなくもなかったと想像するのです。

仮にDNA鎖の方にリン酸ジエステル結合が残るとすると、次に結合する塩基は3'OHを持っていれば良いのでdXMPでもdXDPでも良いことになるため、伸長反応にかかわる酵素にはdXTPに対する高度な特異性が要求されます。仮に誤ってdXMPやdXDPが結合してしまえば、伸長反応はそこで止まってしまうからです。

ですから、DNA鎖の伸長が5'→3'の方向に進むだろうという考えは、ＤＮＡポリメラーゼの発見を待つまでもなく、彼ら以前から既にあったのです。

ワトソンとクリックがどのような理由で矢印の方向を決めたのかはわかりません。ただ言えるのは、彼らの決めた方向は、現在支持されていないということです。

No.9 回答者： geneticist12 回答日時： 2006/06/07 00:08

＞確かに仰る通りです。

私が誤りと言っているのは、あくまで「現在の基準に照らせば」という意味に捉えてください。現在DNA鎖に彼らと同じ矢印を付ければ、それは誤りということです。

論旨は良く理解できます。「今から見ればちょっと違う」とか「今は受け入れられている考えだけど将来修正されるかも」というのは普通のことですし。

ただ、

＞当時既にDNAがdXTPを原料として合成されることは明らかでしたから、理論的にDNA合成が5'->3'の方向にしか進まないことは分かっていました。当時分かっていなかったのは、逆鎖がどのようにして伸長していくか、です。これはオカザキフラグメントの発見を待たねばなりませんでした。

これも、そういう問題に行き当たるのはもっと先の話だと思うのです。DNAが二重鎖で、それぞれの鎖が鋳型になって複製されるというアイデアはこの論文以前にはなかったはずで、このアイデアを踏まえて半保存的複製が証明されたのは後年のことですよね。

理論的には良くわかりませんが、非常にナイーブに考えると、重合したDNAの5'末端にはリン酸基が付いていて、これにヌクレオチド3リン酸が3'水酸基で重合していくという3'->5'方向の伸長も考えられなくもなかったと想像するのです。実際、DNAの人工合成やligationではそれに似た反応が行われますし。

No.8 回答者： noname#24872 回答日時： 2006/06/06 23:32

No.4です。

No.7の方のアドバイスに対してお答えします。

>当時は、DNA合成が5'->3'の方向性を持っているということはまだわかっていなかったはず。

当時既にDNAがdXTPを原料として合成されることは明らかでしたから、理論的にDNA合成が5'->3'の方向にしか進まないことは分かっていました。当時分かっていなかったのは、逆鎖がどのようにして伸長していくか、です。これはオカザキフラグメントの発見を待たねばなりませんでした。

>件の論文の図には矢印が5'->3'方向であるとも、伸長方向であるとも、一言も書いていません。

確かに仰る通りです。私が誤りと言っているのは、あくまで「現在の基準に照らせば」という意味に捉えてください。現在DNA鎖に彼らと同じ矢印を付ければ、それは誤りということです。

No.7 回答者： geneticist12 回答日時： 2006/06/06 23:11

ご質問にあるようなことをどこかで聞いたような、その説明としてNo. 5さんのおっしゃるようなことを聞いたような、、、気がするのですが、疑問があります。

当時は、DNA合成が5'->3'の方向性を持っているということはまだわかっていなかったはず。DNA polymeraseの反応の性質がわかってきたのは1970年近くではなかったでしょうか。

実際、件の論文の図には矢印が5'->3'方向であるとも、伸長方向であるとも、一言も書いていません。たぶん、単に二重鎖をなす二本のDNA分子がantiparallelであるということを示したに過ぎないと思っていますが。

No.6 回答者： TTOS 回答日時： 2006/06/06 21:54

a6m2nさん、ありがとうございます。

すっきりしました。

No.5 回答者： noname#24872 回答日時： 2006/06/06 20:08

No.4です。

すいません。私も混同してしまいました。

正しくは「ＤＮＡ鎖は、合成の際５’末端から３’末端に向かって伸長していくので、矢印も５’末端→３’末端にしなければならないのですが、」です。

No.4 回答者： noname#24872 回答日時： 2006/06/06 19:55

ワトソン・クリックの論文の誤りは、本文ではなく図の中にあります。

彼らは二重らせんの各々の鎖が逆向きであることを示すため矢印を加えました。ＤＮＡ鎖は、合成の際３’末端から５’末端に向かって伸長していくので、矢印も３’末端→５’末端にしなければならないのですが、彼らはこの向きを逆に書いてしまったのです。

No.3の方が書かれている"position 1"は、二重らせんを階段に例えると、一段目に相当する部分のことです。各々の段のプリン・ピリミジンは、他の段のプリン・ピリミジンとは対を作らない、と書いてあるだけなので、誤りではありません。

No.1の方が書かれている「RNAは二重鎖にならない」という部分は、論文では「ＲＮＡはこのような構造はとれないだろう」と書かれています。実はＤＮＡのらせん構造には、Ａ型、Ｂ型、Ｚ型など、複数のタイプがあります。彼らが示したモデルはＢ型と呼ばれるもので、かれらは「ＲＮＡはＢ型二重らせんはとれない」と言っているのです。実際今日では、ＲＮＡの二重らせんはＡ型であることが分かっています。ですから、これも誤りとは言えません。

No.2の方が書かれている内容は事実です。ワトソン自身「そんなのは皆やっていることだよ」と公言していますので、誤りではありません。しかし「誤りだろ。人として。」と考える人は沢山いました。

No.3 回答者： TTOS 回答日時： 2006/06/06 17:20

http://www.natureasia.com/get.pl5/japan/nature/p …

http://www.natureasia.com/get.pl5/japan/nature/p …

>水素結合は、プリンの1 位とピリミジンの1位、プリンの6位とピリミジンの6位
>The hydrogen bonds are made as follows : purine position 1 to pyrimidine position 1 ; purine position 6 to pyrimidine position 6

という記述が何のことかよくわかりません。ワトソンの「遺伝子の分子生物学」にはそのような表記が見当たりません。

また，原文では「オングストローム」が小さなマルなしの「Ａ」で表記されていますが，これは通常の表記方法なのでしょうか。WILKINSやFRANKLINの論文も同じ表記でした。

No.2 回答者： Tacosan 回答日時： 2006/06/06 13:19

実験データに関してだと, DNA の X線回折像を見せてもらえなかったのでこそっと覗き見たって逸話がありますね～.

No.1 回答者： suiran2 回答日時： 2006/06/06 11:39

誤りがあるとすれば，RNAは二重鎖にならないと述べていることでしょうか。

あの論文は，実験データーは全くなく，論理的でもなく？，学生のレポートのような論文だと思います。おそらく査読(審査)されないで掲載されたのでしょうね。今ならば門前払いではないかと思いますが…　メンデルの論文といい，歴史はおもしろいですね。