Cricket a biológia két alapvető, megoldatlan problémája érdekelte: hogyan lépnek át a molekulák az élettelenből az élőbe, és hogyan hozza létre az agy a tudatos elmét. Rájött, hogy előélete alkalmassá teszi őt az első téma kutatására és a biofizika területére. Cricknek a fizikából a biológiába való átmenetének ebben az időszakában Linus Pauling és Erwin Schrödinger is hatással volt rá. Elméletileg egyértelmű volt, hogy a biológiai molekulák kovalens kötései biztosíthatják a sejtekben a genetikai információ megtartásához szükséges szerkezeti stabilitást. Már csak az maradt a kísérleti biológia feladata, hogy felfedezze, pontosan melyik molekula a genetikai molekula. Crick szerint Charles Darwin természetes szelekció útján történő evolúcióról szóló elmélete, Gregor Mendel genetikai elmélete és a genetika molekuláris alapjainak ismerete együttesen feltárta az élet titkát. Cricknek az volt a nagyon optimista nézete, hogy az életet nagyon hamar meg lehet majd teremteni egy kémcsőben. Néhányan azonban (például kutatótársa és kollégája, Esther Lederberg) úgy vélték, hogy Crick indokolatlanul optimista
Egyértelmű volt, hogy valószínűleg valamilyen makromolekula, például egy fehérje lesz a genetikai molekula. Jól ismert volt azonban, hogy a fehérjék szerkezeti és funkcionális makromolekulák, amelyek közül néhány a sejtek enzimatikus reakcióit végzi. Az 1940-es években találtak olyan bizonyítékokat, amelyek egy másik makromolekulára, a DNS-re, a kromoszómák másik fő alkotóelemére, mint genetikai molekula-jelöltre utaltak. Az 1944-es Avery-MacLeod-McCarty kísérletben Oswald Avery és munkatársai kimutatták, hogy a baktériumokban egy bizonyos DNS-molekulával való ellátással öröklődő fenotípusos különbség okozható.
Más bizonyítékokat azonban úgy értelmeztek, hogy a DNS szerkezetileg érdektelen, és valószínűleg csak molekuláris állványzat a látszólag érdekesebb fehérjemolekulák számára. Crick a megfelelő helyen, a megfelelő lelkiállapotban, a megfelelő időben (1949) csatlakozott Max Perutz projektjéhez a Cambridge-i Egyetemen, és a fehérjék röntgenkristallográfiájával kezdett foglalkozni. A röntgenkrisztallográfia elméletileg lehetőséget kínált az olyan nagy molekulák, mint a fehérjék és a DNS molekulaszerkezetének feltárására, de akkoriban komoly technikai problémák akadályozták, hogy a röntgenkrisztallográfia ilyen nagy molekulákra alkalmazható legyen.
1949-1950Szerkesztés
Crick megtanította magát a röntgenkrisztallográfia matematikai elméletére. Abban az időszakban, amikor Crick a röntgendiffrakciót tanulmányozta, a cambridge-i laboratórium kutatói a fehérjékben lévő aminosavláncok legstabilabb spirális konformációját (az alfa-hélixet) próbálták meghatározni. Linus Pauling volt az első, aki azonosította az alfa-hélix 3,6 aminosav/hélixforduló arányát. Crick tanúja volt azoknak a hibáknak, amelyeket munkatársai elkövettek az alfa-helix helyes molekuláris modelljének elkészítésére tett sikertelen kísérleteik során; ezek fontos tanulságoknak bizonyultak, amelyeket a jövőben a DNS spirális szerkezetére is alkalmazni lehetett. Megtanulta például annak a szerkezeti merevségnek a fontosságát, amelyet a kettős kötések kölcsönöznek a molekulaszerkezeteknek, ami mind a fehérjékben lévő peptidkötések, mind a DNS-ben lévő nukleotidok szerkezete szempontjából fontos.
1951-1953: Crick 1951-ben és 1952-ben William Cochrannal és Vladimir Vanddal együtt közreműködött a spirális molekula általi röntgendiffrakció matematikai elméletének kidolgozásában. Ez az elméleti eredmény jól illeszkedett az alfa-helix konformációban lévő aminosav-sorozatokat tartalmazó fehérjék röntgensugaras adataihoz. A spirális diffrakció elmélete hasznosnak bizonyult a DNS szerkezetének megértésében is.
1951 végén Crick James Watsonnal kezdett dolgozni az angliai Cambridge-i Egyetem Cavendish Laboratóriumában. A “Photo 51” (Rosalind Franklin és a londoni King’s College végzős diákja, Raymond Gosling röntgendiffrakciós eredményei, amelyeket Gosling és Franklin munkatársa, Wilkins adott át nekik) felhasználásával Watson és Crick közösen kidolgozták a DNS spirális szerkezetének modelljét, amelyet 1953-ban publikáltak. Ezért és az ezt követő munkájukért 1962-ben Wilkinsszel közösen kapták meg az élettani vagy orvosi Nobel-díjat.
Amikor Watson Cambridge-be jött, Crick 35 éves végzős diák volt (a második világháború alatti munkája miatt), Watson pedig csak 23 éves volt, de már megszerezte a PhD fokozatot. Közös volt az érdeklődésük az iránt az alapvető probléma iránt, hogy megtudják, hogyan lehet a genetikai információt molekuláris formában tárolni. Watson és Crick végtelenül sokat beszélgettek a DNS-ről és arról az elképzelésről, hogy lehetséges lenne kitalálni a szerkezetének egy jó molekuláris modelljét. A kísérletileg nyert információk egyik legfontosabb darabja a Wilkins, Franklin és Gosling által készített röntgendiffrakciós képekből származott. Wilkins 1951 novemberében Cambridge-be jött, és megosztotta adatait Watsonnal és Crickkel. Alexander Stokes (a spirális diffrakció elméletének másik szakértője) és Wilkins (mindketten a King’s College-ban) arra a következtetésre jutottak, hogy a DNS röntgendiffrakciós adatai arra utalnak, hogy a molekula spirális szerkezetű – Franklin azonban hevesen vitatta ezt a következtetést. Crick és Watson a Wilkinsszel folytatott vitáikon és azon felbuzdulva, amit Watson megtudott, amikor részt vett egy előadáson, amelyet Franklin a DNS-sel kapcsolatos munkájáról tartott, elkészítette és bemutatta a DNS első hibás modelljét. A DNS szerkezetéről szóló modell elkészítésének sietségét részben az a tudat vezérelte, hogy Linus Paulinggal versenyeztek. Tekintettel Pauling nemrégiben elért sikerére az alfa-helix felfedezésében, attól tartottak, hogy Pauling is elsőként határozza meg a DNS szerkezetét.
Sokan találgatták, mi történt volna, ha Pauling 1952 májusában a terveknek megfelelően Nagy-Britanniába tudott volna utazni. Mivel azonban politikai tevékenysége miatt az Egyesült Államok kormánya korlátozta utazását, csak később látogatott el az Egyesült Királyságba, és ekkor még nem találkozott a DNS-kutatók egyikével sem Angliában. Mindenesetre akkoriban a fehérjékkel volt elfoglalva, nem a DNS-szel. Watson és Crick hivatalosan nem dolgozott a DNS-en. Crick a doktori disszertációját írta; Watsonnak más munkája is volt, például megpróbált myoglobin kristályokat szerezni röntgendiffrakciós kísérletekhez. 1952-ben Watson röntgendiffrakciót végzett a dohánymozaikvíruson, és olyan eredményeket talált, amelyek arra utaltak, hogy annak spirális szerkezete van. Miután egyszer már kudarcot vallottak, Watson és Crick most már kissé vonakodva próbálkoztak újra, és egy ideig megtiltották nekik, hogy további erőfeszítéseket tegyenek a DNS molekuláris modelljének megtalálására.
A Watson és Crick modellépítési erőfeszítéseihez nagy jelentőséggel bírt Rosalind Franklin alapkémiai ismeretei, amelyek szerint a DNS nukleotidláncainak hidrofil foszfáttartalmú gerinceinek úgy kell elhelyezkedniük, hogy a molekula külső oldalán lévő vízmolekulákkal kölcsönhatásba lépjenek, míg a hidrofób bázisoknak a magba kell tömörülniük. Franklin megosztotta ezt a kémiai tudását Watsonnal és Crickkel, amikor rámutatott nekik, hogy az első modelljük (1951-ből, a foszfátokat belülre helyezve) nyilvánvalóan téves.
Crick azt, amit Wilkins és Franklin együttműködésének és a DNS molekuláris modelljének megtalálására irányuló munkájának kudarcának tekintett, fő oknak nevezte, amiért ő és Watson végül egy második kísérletet tettek erre. Ehhez William Lawrence Braggtől és Wilkinstől is engedélyt kértek és kaptak. A DNS-modelljük megalkotásához Watson és Crick felhasználta a Franklin által nem publikált röntgendiffrakciós képekből származó információkat (amelyeket találkozókon mutattak be, és amelyeket Wilkins szabadon megosztott), beleértve a Franklin eredményeiről szóló előzetes beszámolókat/fényképeket a röntgenképekről, amelyek szerepeltek Sir John Randall 1952 végi, a King’s College laboratóriuma számára készült írásos előrehaladási jelentésében.
Vita tárgya, hogy Watson és Crick hozzáférhettek-e Franklin eredményeihez az ő tudta és engedélye nélkül, és mielőtt még esélye lett volna hivatalosan közzétenni a röntgendiffrakciós adatai részletes elemzésének eredményeit, amelyek a haladásról szóló jelentésben szerepeltek. Watson és Crick azonban hibát találtak abban a rendíthetetlen állításában, hogy adatai szerint nem a spirális szerkezet a DNS egyetlen lehetséges alakja – így dilemmába kerültek. A kérdés tisztázása érdekében Max Ferdinand Perutz később közzétette, hogy mi szerepelt az előrehaladási jelentésben, és azt állította, hogy a jelentésben semmi olyan nem szerepel, amit maga Franklin ne mondott volna el 1951 végén tartott előadásában (amelyen Watson is részt vett). Perutz továbbá kifejtette, hogy a jelentés az Orvosi Kutatási Tanács (MRC) egyik bizottságának szólt, amelyet azért hoztak létre, hogy “kapcsolatot teremtsen a Tanácsnak dolgozó különböző csoportok között”. Randall és Perutz laboratóriumait egyaránt az MRC finanszírozta.
Az sem világos, hogy Franklin nem publikált eredményei az előrehaladási jelentésből valójában mennyire voltak fontosak a Watson és Crick által végzett modellépítés szempontjából. Miután az 1930-as években összegyűjtötték az első durva röntgendiffrakciós felvételeket a DNS-ről, William Astbury már beszélt a DNS-ben 3,4 angström (0,34 nanométer) időközönként elhelyezkedő nukleotidok halmazairól. Az Astbury korábbi röntgendiffrakciós munkájára való hivatkozás egyike volt a mindössze nyolc hivatkozásnak Franklin első, a DNS-ről szóló tanulmányában. Astbury publikált DNS-eredményeinek és a Wilkins és Franklin által gyűjtött jobb röntgendiffrakciós képeknek az elemzése feltárta a DNS spirális jellegét. Meg lehetett jósolni a DNS-helix egyetlen fordulatán belül egymásra rakódó bázisok számát (fordulónként 10; a spirál egy teljes fordulója a tömör A alakban 27 angström, a nedvesebb B alakban 34 angström). Wilkins megosztotta ezt az információt a DNS B formájáról Crickkel és Watsonnal. Crick csak a DNS kettős spirál modelljének közzététele után látta Franklin B formájú röntgenfelvételeit (51. kép).
A Watson és Crick által idézett kevés hivatkozás egyike, amikor közzétették a DNS modelljüket, egy megjelent cikk volt, amely Sven Furberg DNS-modelljét tartalmazta, amelyben a bázisok belül voltak. Tehát nem Watson és Crick modellje volt az első “bázisok bent” modell, amelyet javasoltak. Furberg eredményei a DNS-cukrok helyes orientációját is megadták a bázisokhoz képest. Modellépítésük során Crick és Watson megtudták, hogy a két nukleotidlánc gerincének antiparallel orientációja a legjobban működik a bázispároknak a kettős spirál középpontjában történő orientálásához. Cricknek a Franklin 1952 végén készült előrehaladási jelentéséhez való hozzáférése az, ami Cricket meggyőzte arról, hogy a DNS antiparallel láncokkal rendelkező kettős spirál, de más érvelési láncok és információforrások is vezettek ezekhez a következtetésekhez.
A King’s College-ból a Birkbeck College-ba való távozása következtében Franklint John Randall arra kérte, hogy hagyjon fel a DNS-sel kapcsolatos munkájával. Amikor Wilkins és Watson és Crick felettesei számára világossá vált, hogy Franklin új munkahelyre megy, és hogy Linus Pauling a DNS szerkezetén dolgozik, hajlandóak voltak megosztani Franklin adatait Watsonnal és Crickkel, abban a reményben, hogy még Pauling előtt megtalálják a DNS jó modelljét. Franklin DNS-re vonatkozó röntgendiffrakciós adatai és a DNS szerkezeti jellemzőinek szisztematikus elemzése hasznos volt Watson és Crick számára abban, hogy a helyes molekulamodell felé terelje őket. Watson és Crick számára a kulcsprobléma, amelyet a King’s College adatai nem tudtak megoldani, az volt, hogy kitalálják, hogyan pakolódnak a nukleotidbázisok a DNS kettős spirál magjába.
A DNS helyes szerkezetének megtalálásának másik kulcsa az úgynevezett Chargaff-arányok, a DNS nukleotid alegységeinek kísérletileg meghatározott arányai voltak: a guanin mennyisége megegyezik a citozinnal, az adenin mennyisége pedig a timinnel. Erwin Chargaff 1952-es angliai látogatása megerősítette e fontos tény jelentőségét Watson és Crick számára. Ezeknek az arányoknak a jelentőségét a DNS szerkezete szempontjából csak akkor ismerték fel, amikor Watson, kitartóan építgetve a szerkezeti modelleket, rájött, hogy az A:T és a C:G párok szerkezetileg hasonlóak. Különösen az egyes bázispárok hossza azonos. Chargaff arra is felhívta Watson figyelmét, hogy a sejt vizes, sós környezetében a pirimidin (C és T) bázisok uralkodó tautomerjei a citozin és timin amin- és ketokonfigurációi lesznek, nem pedig az imino- és enolformák, amelyeket Crick és Watson feltételezett. Konzultáltak Jerry Donohue-val, aki megerősítette a nukleotidbázisok legvalószínűbb szerkezetét. A bázispárokat hidrogénkötések tartják össze, ugyanazok a nem kovalens kölcsönhatások, amelyek a fehérjék α-hélixét stabilizálják. A hidrogénkötések elhelyezéséhez elengedhetetlen volt a helyes szerkezet. Ezek a felismerések vezették Watsont az A:T és C:G párok valódi biológiai kapcsolatainak levezetéséhez. A hidrogénkötésű A:T és C:G párok felfedezése után Watson és Crick hamarosan rendelkezett a DNS antiparaleláris, kettős spirál modelljével, amelyben a spirál magjában lévő hidrogénkötések biztosítják a két komplementer szál “felbontásának” módját a könnyű replikáció érdekében: ez volt a genetikai molekula valószínű modelljének utolsó kulcsfontosságú követelménye. Bármennyire is fontos volt Crick hozzájárulása a kettős spirális DNS-modell felfedezéséhez, kijelentette, hogy a Watsonnal való együttműködés lehetősége nélkül egyedül nem találta volna meg a szerkezetet.
Crick próbaképpen megkísérelt néhány kísérletet végezni a nukleotid bázispárosodással kapcsolatban, de inkább elméleti biológus volt, mint kísérleti biológus. A bázispárosodás szabályainak újabb közeli felfedezésére 1952 elején került sor. Crick elkezdett gondolkodni a bázisok közötti kölcsönhatásokról. Megkérte John Griffith-et, hogy próbálja meg kiszámítani a DNS-bázisok közötti vonzó kölcsönhatásokat a kémiai elvek és a kvantummechanika alapján. Griffith legjobb becslése az volt, hogy az A:T és a G:C vonzó párok. Crick akkoriban nem volt tisztában Chargaff szabályaival, és keveset foglalkozott Griffith számításaival, bár ez elindította őt a komplementer replikáción való gondolkodásban. A helyes bázispárosodási szabályok (A-T, G-C) azonosítása úgy történt, hogy Watson a nukleotidbázisok kartonból kivágott modelljeivel “játszott”, hasonlóan ahhoz, ahogy Linus Pauling néhány évvel korábban felfedezte a fehérjék alfa-hélixét. Watson és Crick a DNS kettős spirál szerkezetének felfedezését az tette lehetővé, hogy hajlandóak voltak az elméletet, a modellezést és a (bár többnyire mások által végzett) kísérleti eredményeket ötvözni céljuk elérése érdekében.
A Watson és Crick által javasolt DNS kettős spirál szerkezet a DNS-ben (A, C, T, G) és az RNS-ben (A, C, U, G) leggyakrabban előforduló négy bázis közötti “Watson-Crick” kötésen alapult. Későbbi kutatások azonban kimutatták, hogy a háromszálú, négyszálú és más, bonyolultabb DNS-molekulaszerkezetek Hoogsteen-bázispárosítást igényelnek. A szintetikus biológia egész területe olyan kutatók, mint Erik T. Kool munkájával kezdődött, akik az A-tól, C-től, T-től és G-től eltérő bázisokat használtak a szintetikus DNS-ben. A szintetikus DNS mellett kísérleteket tettek szintetikus kodonok, szintetikus endonukleázok, szintetikus fehérjék és szintetikus cinkujjak létrehozására is. A szintetikus DNS használatával a 43 kodon helyett, ha n új bázis van, akár n3 kodon is lehet. Jelenleg kutatások folynak annak kiderítésére, hogy a kodonok 3-nál több bázisra is kiterjeszthetők-e. Ezek az új kodonok új aminosavakat kódolhatnak. Ezeket a szintetikus molekulákat nemcsak az orvostudományban, hanem új anyagok létrehozásában is fel lehet használni.”
A felfedezés 1953. február 28-án történt; az első Watson/Crick-cikk 1953. április 25-én jelent meg a Nature-ben. Sir Lawrence Bragg, a Cavendish Laboratórium igazgatója, ahol Watson és Crick dolgozott, 1953. május 14-én, csütörtökön előadást tartott a londoni Guy’s Hospital Medical Schoolban, amelynek eredményeként Ritchie Calder 1953. május 15-én, pénteken a londoni News Chronicle-ben cikket jelentetett meg “Miért vagy te te” címmel. Az élet közelebbi titka”. A hír másnap a The New York Times olvasóihoz is eljutott; Victor K. McElheny a Watson és a DNS című életrajzát kutatva, “Watson és a DNS: Making a Scientific Revolution” című könyvében megtalálta a New York Times Londonból írt, 1953. május 16-i keltezésű, hat bekezdésből álló cikkének kivágását, amelynek címe: “Form of ‘Life Unit’ in Cell Is Scanned”. A cikk egy korai kiadásban jelent meg, majd levették, hogy helyet adjanak a fontosabbnak ítélt híreknek. (A New York Times később, 1953. június 12-én egy hosszabb cikket közölt). Az egyetem Varsity című egyetemi lapja is lehozta saját rövid cikkét a felfedezésről 1953. május 30-án, szombaton. Bragg eredeti bejelentését a felfedezésről, amelyet 1953. április 8-án Belgiumban egy Solvay-féle fehérjékről szóló konferencián tett, a brit sajtó nem közölte.
1953. március 19-én Crick egy hétoldalas, kézzel írt levélben, amelyet fiának írt egy brit bentlakásos iskolában, így kezdte a levelet: “Kedves Michael, Jim Watson és én valószínűleg egy nagyon fontos felfedezést tettünk…”. A levelet 2013. április 10-én a Christie’s New York-i árverésén 1-2 millió dolláros becsértékkel bocsátották árverésre, végül 6 059 750 dollárért kelt el, ami a legnagyobb összeg, amit valaha egy levélért árverésen fizettek.
Sydney Brenner, Jack Dunitz, Dorothy Hodgkin, Leslie Orgel és Beryl M. Oughton az elsők között voltak, akik 1953 áprilisában láthatták a DNS szerkezetének Crick és Watson által készített modelljét; akkoriban az Oxfordi Egyetem kémiai tanszékén dolgoztak. Mindannyiukat lenyűgözte az új DNS-modell, különösen Brennert, aki később Crickkel együtt dolgozott Cambridge-ben a Cavendish Laboratóriumban és az új Molekuláris Biológiai Laboratóriumban. A néhai Dr. Beryl Oughton, a későbbi Rimmer szerint mindannyian együtt utaztak két autóval, miután Dorothy Hodgkin bejelentette nekik, hogy Cambridge-be mennek, hogy megnézzék a DNS szerkezetének modelljét. Orgel később Crickkel is együtt dolgozott a Salk Institute for Biological Studies-ban.
Crick halála után nem sokkal felmerültek olyan állítások, hogy LSD-t használt, amikor a DNS spirálszerkezetének ötletére jutott. Bár szinte biztosan használt LSD-t, nem valószínű, hogy ezt már 1953-ban tette.
Molekuláris biológiaSzerkesztés
Crick 1954-ben, 37 évesen fejezte be doktori disszertációját: “X-Ray Diffraction: Polipeptidek és fehérjék” és megkapta a diplomáját. Crick ezután David Harker laboratóriumában dolgozott a Brooklyn Polytechnic Institute-ban, ahol tovább fejlesztette a fehérjék röntgendiffrakciós adatainak elemzésében szerzett képességeit, elsősorban a ribonukleázzal és a fehérjeszintézis mechanizmusával foglalkozott. David Harkert, az amerikai röntgenkrisztallográfust “a kristallográfia John Wayne-jeként” jellemezte Vittorio Luzzati, a Párizs melletti Gif-sur-Yvette-ben található Molekuláris Genetikai Központ kristallográfusa, aki korábban Rosalind Franklinnel dolgozott.
A DNS kettős spirál modelljének felfedezése után Crick érdeklődése gyorsan a szerkezet biológiai vonatkozásai felé fordult. Watson és Crick 1953-ban a Nature-ben újabb cikket jelentetett meg, amelyben a következőket írták: “ezért valószínűnek tűnik, hogy a bázisok pontos sorrendje az a kód, amely a genetikai információt hordozza”.
1956-ban Crick és Watson a kis vírusok szerkezetén spekulált. Felvetették, hogy a gömb alakú vírusok, mint például a Tomato bushy stunt vírus, ikozaéderes szimmetriával rendelkeznek, és 60 azonos alegységből állnak.
A rövid New York-i tartózkodás után Crick visszatért Cambridge-be, ahol 1976-ig dolgozott, ekkor Kaliforniába költözött. Crick több röntgendiffrakciós együttműködésben vett részt, például Alexander Richcsel a kollagén szerkezetével kapcsolatban. Crick azonban gyorsan eltávolodott a fehérjék röntgendiffrakciós mintáinak értelmezésében szerzett szakértelmével kapcsolatos további munkától.
George Gamow megalapította az RNS-nek mint közvetítőnek a sejtmagban lévő DNS mint genetikai tároló molekula és a citoplazmában lévő fehérjék szintézise között betöltött szerepe iránt érdeklődő tudósok csoportját (az RNS Tie Club). Crick számára világos volt, hogy léteznie kell egy olyan kódnak, amelynek segítségével a nukleotidok rövid szekvenciája meghatározza egy újonnan szintetizált fehérje egy adott aminosavát. 1956-ban Crick írt egy nem hivatalos tanulmányt a genetikai kódolás problémájáról Gamow RNS-csoportjának kis tudóscsoportja számára. Ebben a cikkben Crick áttekintette azokat a bizonyítékokat, amelyek alátámasztották azt az elképzelést, hogy létezik egy körülbelül 20 aminosavból álló közös készlet, amelyet a fehérjék szintéziséhez használnak. Crick azt javasolta, hogy létezik egy megfelelő kis “adaptor molekulák” halmaza, amelyek hidrogénkötéssel kapcsolódnak a nukleinsav rövid szekvenciáihoz, és szintén kapcsolódnak az egyik aminosavhoz. Azt a számos elméleti lehetőséget is megvizsgálta, amelyek révén a rövid nukleinsav-szekvenciák kódolhatják a 20 aminosavat.
Az 1950-es évek közepén-végén Crick intellektuálisan nagyon sokat foglalkozott a fehérjék szintézisének rejtélyének tisztázásával. 1958-ra Crick gondolkodása beérett, és rendezett formában fel tudta sorolni a fehérjeszintézis folyamatának összes kulcsfontosságú jellemzőjét:
- a DNS-molekulák szekvenciájában tárolt genetikai információ
- egy “hírvivő” RNS-molekula, amely egy fehérje előállítására vonatkozó utasításokat visz a citoplazmába
- adaptormolekulák (“tartalmazhatnak nukleotidokat”), amelyek az RNS-hírvivő molekulák rövid nukleotidszekvenciáit specifikus aminosavakhoz igazítják
- ribonuklein-fehérjekomplexek, amelyek katalizálják az aminosavak fehérjékké való összeállását az RNS-hírvivőnek megfelelően
Az adaptor molekulákról végül kiderült, hogy tRNS-ek, és a katalitikus “ribonuklein-fehérje komplexek” riboszómák néven váltak ismertté. Fontos lépés volt a későbbi felismerés (1960-ban), hogy a hírvivő RNS nem azonos a riboszómális RNS-szel. Mindez azonban nem adott választ a genetikai kód pontos természetére vonatkozó alapvető elméleti kérdésre. Crick 1958-as cikkében másokhoz hasonlóan azt találgatta, hogy egy nukleotid-triplet kódolhat egy aminosavat. Egy ilyen kód lehet “degenerált”, 4×4×4×4=64 lehetséges triplett a négy nukleotid alegységből, miközben csak 20 aminosav létezik. Néhány aminosavnak több triplet kódja is lehet. Crick más olyan kódokat is vizsgált, amelyekben különböző okokból a tripletteknek csak egy részét használták, és így “varázslatos módon” csak a szükséges 20 kombinációt hozták létre. Kísérleti eredményekre volt szükség; az elmélet önmagában nem tudta eldönteni a kód természetét. Crick a “központi dogma” kifejezést is használta annak az elképzelésnek az összefoglalására, amely szerint a genetikai információáramlás a makromolekulák között lényegében egyirányú lenne:
DNS → RNS → fehérje
Egyes kritikusok szerint Crick a “dogma” szó használatával arra célzott, hogy ez egy olyan szabály, amelyet nem lehet megkérdőjelezni, de valójában csak annyit értett alatta, hogy ez egy meggyőző elképzelés, amelyet nem sok szilárd bizonyíték támaszt alá. A DNS-géneket fehérjékhez kapcsoló biológiai folyamatokról való gondolkodásában Crick egyértelműen különbséget tett az érintett anyagok, a szükséges energia és az információáramlás között. Crick erre a harmadik összetevőre (információ) összpontosított, és ez lett a molekuláris biológia néven ismert molekuláris biológia szervező elve. Crick ekkorra már nagy hatású elméleti molekuláris biológussá vált.
A bizonyíték, hogy a genetikai kód egy degenerált triplett kód, végül genetikai kísérletekből származott, amelyek közül néhányat Crick végzett. A kód részletei főként Marshall Nirenberg és mások munkájából származnak, akik szintetikus RNS-molekulákat szintetizáltak, és ezeket in vitro fehérjeszintézishez használták sablonként. Nirenberg először egy 1961-es moszkvai konferencián jelentette be eredményeit egy kis közönség előtt. Crick reakciója az volt, hogy meghívta Nirenberget, hogy tartsa meg előadását egy nagyobb közönség előtt.