クリックは、分子がどのようにして非生物から生物へと移行するのか、また脳がどのようにして意識を作るのかという生物学の二つの基本的な未解決問題に関心をもっていた。 彼は、自分の経歴が、最初のテーマと生物物理学の分野の研究に適していることに気づいた。 クリックが物理学から生物学に移行したこの時期に、ライナス・ポーリングとアーウィン・シュレーディンガーの両氏から影響を受けました。 生体分子内の共有結合が、細胞内に遺伝情報を保持するために必要な構造的安定性をもたらすことは、理論的には明らかでした。 あとは、どの分子が遺伝分子であるかを正確に発見することが、実験生物学上の課題であった。 ダーウィンの「自然淘汰による進化論」、メンデルの「遺伝学」、そして「遺伝学の分子基盤の知識」を組み合わせることによって、生命の秘密が明らかになるとクリックは考えていたのだ。 クリックは、試験管の中ですぐにでも生命が誕生するだろうという、非常に楽観的な考えを持っていた。 しかし、（研究者仲間で同僚のエスター・レダーバーグなど）クリックが過度に楽観的であると考える人もいました
タンパク質などの何らかの高分子が遺伝分子である可能性が高いことは明らかだったのです。 しかし、タンパク質は構造的、機能的な高分子であり、その一部は細胞の酵素反応を遂行することはよく知られていた。 1940年代には、もう一つの高分子であるDNA（染色体のもう一つの主要な構成要素）が遺伝分子の候補であることを示す証拠がいくつか見つかっていた。 1944年のエイブリー、マクラウド、マッカーティの実験では、オズワルド・エイブリーとその共同研究者が、特定のDNA分子を与えることによって、遺伝性の表現型の違いをバクテリアに生じさせることができることを示しました。 クリックは、適切な場所、適切な精神状態、適切な時期（1949年）に、ケンブリッジ大学のマックス・ペルツのプロジェクトに参加し、タンパク質のX線結晶構造解析に取り組み始めた。 X線結晶学は、理論的にはタンパク質やDNAのような大きな分子の分子構造を明らかにする機会を提供するが、当時は深刻な技術的問題があり、X線結晶学をそのような大きな分子に適用することはできなかった。
1949-1950 Edit
クリックはX線結晶学の数学理論を独学した。 クリックがX線回折を研究していた時期、ケンブリッジの研究室では、タンパク質中のアミノ酸鎖の最も安定ならせん構造（アルファヘリックス）を決定しようとしていた。 ライナス・ポーリングは、らせん1回転あたりのアミノ酸の数が3.6個であることを初めて突き止めた。 クリックは、彼の同僚たちがアルファヘリックスの正しい分子モデルを作ろうとして失敗した際に犯した、さまざまな誤りを目撃しています。 例えば、彼は二重結合が分子構造に与える構造的剛性の重要性を学びましたが、これはタンパク質のペプチド結合とDNAのヌクレオチドの構造の両方に関連しています。 DNAの構造編集
1951年と1952年に、クリックはウィリアム・コクランとウラジミール・ヴァンドとともに、らせん状分子によるX線回折の数学的理論の開発に協力した。 この理論的結果は、α-ヘリックス構造を持つアミノ酸配列を含むタンパク質のX線データとよく一致した。 1951年末、クリックはイギリスのケンブリッジ大学キャベンディッシュ研究所でワトソンと共同研究を開始しました。 写真51」（キングス・カレッジ・ロザリンド・フランクリンとその大学院生レイモンド・ゴスリングが、ゴスリングとフランクリンの同僚ウィルキンスからもらったX線回折結果）を使って、ワトソンとクリックはDNAのらせん構造のモデルを一緒に作り、1953年に発表しました。 ワトソンがケンブリッジに来たとき、クリックは35歳の大学院生（第二次世界大戦中の仕事のため）、ワトソンは23歳であったが、すでに博士号を取得した後だった。 二人は、遺伝情報がどのようにして分子の形で保存されるかという基本的な問題に関心を寄せていた。 ワトソンとクリックは、DNAと、その構造の優れた分子モデルを推測することができるかもしれないというアイデアについて、延々と語り合いました。 実験的に得られた重要な情報は、ウィルキンス、フランクリン、ゴスリングの3人が得たX線回折画像から得られました。 1951年11月、ウィルキンスはケンブリッジにやってきて、そのデータをワトソンとクリックと共有した。 キングスカレッジのアレキサンダー・ストークスとウィルキンスは、DNAのX線回折データはDNAがらせん構造であることを示しているという結論に達していたが、フランクリンはこの結論に激しく異論を唱えていた。 ウィルキンスとの議論や、フランクリンが行ったDNAの研究についての講演に出席してワトソンが学んだことが刺激となり、クリックとワトソンは、誤ったDNAの最初のモデルを作り、披露してしまったのです。 DNAの構造モデルの作成を急いだのは、ライナス・ポーリングと競争しているという自覚があったからです。 ポーリングが最近アルファヘリックスを発見したことから、彼らはポーリングがDNAの構造を最初に決定するのではないかと恐れていたのである。 しかし、彼の政治的な活動により、アメリカ政府から渡航を制限され、彼がイギリスを訪れたのはその後であり、その時点では、イギリスのDNA研究者には誰一人として会っていない。 いずれにせよ、彼は当時、DNAではなくタンパク質のことで頭がいっぱいだったのだ。 ワトソンとクリックは、正式にはDNAの研究をしていたわけではありません。 クリックは博士論文を書いていた。ワトソンには他にも、X線回折実験のためにミオグロビンの結晶を入手しようとするなどの仕事があった。 1952年、ワトソンはタバコモザイクウイルスのX線回折を行い、それがらせん構造を持っていることを示す結果を得た。 1430>
ワトソンとクリックのモデル構築努力にとって非常に重要だったのは、ロザリンド・フランクリンの基礎化学に対する理解で、DNAのヌクレオチド鎖の親水性リン酸含有バックボーンは分子の外側で水分子と作用するように配置され、疎水性塩基はコア部に詰められるべきことがわかりました。 フランクリンはこの化学的知識をワトソンとクリックに伝え、彼らが最初に作ったモデル（1951年、リン酸塩が内部にあるモデル）が明らかに間違っていることを指摘しました
クリックは、ウイルキンスとフランクリンが協力してDNAの分子モデルを見つけようとしなかったことが、彼とワトソンが結局2度目の試みを行った大きな理由であったと述べています。 ブラッグとウィルキンスの両氏に許可を求め、その許可を得た。 DNAのモデルを構築するために、ワトソンとクリックは、フランクリンの未発表のX線回折画像（会議で示され、ウィルキンスが自由に共有した）の情報を利用した。その中には、1952年後半からジョン・ランドール卿のキングズ・カレッジ研究室の書面による進捗報告書に含まれていたフランクリンの結果の予備説明／X線画像の写真も含まれていた。
ワトソンとクリックが、フランクリンの知らないうちに、また許可なく、そして進捗報告書に含まれていたX線回折データの詳細な分析結果を正式に発表する前に、フランクリンの結果にアクセスするべきだったかどうかは議論のあるところである。 しかし、ワトソンとクリックは、「DNAの形状はらせん構造だけではない」というフランクリンの主張が誤りであることを知り、ジレンマを感じるようになった。 この問題を明らかにするために、マックス・フェルディナンド・ペルツは、後に進捗報告書の内容を公表し、フランクリン自身が1951年末の講演（ワトソンも参加）で言っていないことは、報告書には書かれていないと示唆したのである。 さらにペルッツは、この報告書は「医学研究評議会（MRC）のために働くさまざまなグループの人々の間の連絡を確立する」ために作られた委員会へのものであると説明している。 1430>
また、進捗報告書にあるフランクリンの未発表の結果が、ワトソンとクリックが行ったモデル構築にとって実際にどれほど重要であったかは、明らかではない。 1930年代にDNAの最初の粗いX線回折画像が収集された後、ウィリアム・アストベリーはDNA中の3.4角ストレーム（0.34ナノメートル）間隔のヌクレオチドのスタックについて話していました。 フランクリンのDNAに関する最初の論文では、8つの引用文献のうちの1つに、アストベリーのX線回折の研究が引用されているだけだった。 アストベリーが発表したDNAの結果と、ウィルキンスとフランクリンが収集した優れたX線回折像とを分析した結果、DNAがらせん状であることが明らかになった。 DNAのらせんが1回転する間に積み重なる塩基の数（1回転あたり10個、らせんの1回転は、コンパクトなA型では27角、より湿ったB型では34角）を予測することができたのです。 ウィルキンスは、DNAのBフォームに関するこの情報をクリックとワトソンに伝えました。 クリックがフランクリンのBフォームのX線画像（写真51）を見たのは、DNA二重らせんモデルが発表された後でした。
ワトソンとクリックがDNAのモデルを発表したときに引用した数少ない文献の一つに、スヴェン・ファーバーグのDNAモデルがあり、それは塩基が内側にあるものだったのですが、発表論文に引用されています。 このように、ワトソンとクリックのモデルは、「塩基が中にある」モデルが最初に提案されたわけではありません。 ファーバーグの成果は、塩基に対するDNAの糖の正しい向きも提示していた。 クリックとワトソンは、モデルを構築する過程で、二重らせんの中心に塩基対を配置するには、2本のヌクレオチド鎖のバックボーンを反平行にするのが最も効果的であることを知ったのです。 1952年末のフランクリンの進捗報告書にアクセスしたことが、クリックにDNAが反平行鎖の二重らせんであると確信させたが、このような結論に至る推論の連鎖や情報源は他にもあった。
キングスカレッジからバークベックカレッジに戻った結果、フランクリンはジョン・ランダルからDNAに関する仕事を諦めるように言われた。 ウィルキンスやワトソンとクリックの指導教官は、フランクリンが新しい職場に行くこと、そしてライナス・ポーリングがDNAの構造を研究していることが明らかになると、ポーリングより先にDNAの良いモデルを見つけられるのではないかと、フランクリンのデータをワトソンとクリックと共有しようとしたのである。 フランクリンが持っていたDNAのX線回折データとDNAの構造的特徴の体系的な解析は、ワトソンとクリックが正しい分子モデルを導き出すのに役に立ったのです。 1430>
クリックは、ヌクレオチドの塩基対に関するいくつかの実験を暫定的に試みたが、彼は実験生物学者というよりも理論生物学者であった。 1952年初頭にも塩基対形成の法則の発見寸前までいったことがあった。 クリックは、塩基間の相互作用について考え始めていたのだ。 彼はジョン・グリフィスに依頼し、化学的原理と量子力学からDNA塩基間の魅力的な相互作用を計算することを試みました。 グリフィスは、A:TとG:Cが魅力的なペアであると推測したのです。 当時、クリックはシャルガフの法則を知らなかったので、グリフィスの計算をほとんど参考にしませんでしたが、相補的複製について考えるきっかけにはなりました。 正しい塩基対の規則（A-T、G-C）の特定は、数年前にライナス・ポーリングがタンパク質のαヘリックスを発見したのと同じように、ワトソンが厚紙に切り抜いた塩基のモデルで「遊ぶ」ことによって達成された。 1430>
ワトソンとクリックが提案したDNA二重らせん構造は、DNA（A、C、T、G）やRNA（A、C、U、G）に最も多く含まれる4つの塩基間の「ワトソン-クリック」結合に基づいていました。 しかし、その後の研究により、3本鎖、4本鎖など、より複雑なDNAの分子構造には、ホオグステイン塩基対が必要であることが判明した。 合成生物学は、A、C、T、G以外の塩基を合成DNAに用いるという、Erik T. Koolなどの研究者によって始まった分野である。 合成DNAの他にも、合成コドン、合成エンドヌクレアーゼ、合成タンパク質、合成ジンクフィンガーを作る試みも行われている。 合成DNAを用いると、43個のコドンがある代わりに、n個の新しい塩基があれば、n3個のコドンを作ることができるのです。 現在、コドンを3塩基以上に拡張できるかどうかの研究が進められています。 この新しいコドンは、新しいアミノ酸をコードすることができます。 このような合成分子は、医学だけでなく、新素材の創製にも利用することができる。 ワトソンとクリックが働いていたキャベンディッシュ研究所の所長であるローレンス・ブラッグ卿が1953年5月14日木曜日にロンドンのガイズ病院医学部で講演を行い、その結果、リッチー・カルダーが1953年5月15日金曜日のロンドンのニュースクロニクル紙に「なぜあなたはあなたなのか」という記事を掲載したのである。 人生のより近い秘密” このニュースは翌日のニューヨークタイムズの読者にも伝わりました。ビクター・K・マケレニーは、彼の伝記「ワトソンとDNA」を研究している中で、「ワトソンとDNA。 ビクター・K・マケレニー（Victor K. McElheny）は、彼の伝記『ワトソンとDNA：科学的革命の実現』の中で、「細胞の中の『生命単位』の形をスキャン」という見出しで、ロンドンから書かれた6パラグラフのニューヨークタイムズの記事の切り抜きを1953年5月16日に発見しています。 この記事は初期に掲載され、その後、より重要なニュースを掲載するために抜かれた。 (その後、『ニューヨーク・タイムズ』紙は、1953年6月12日にもっと長い記事を掲載した）。 大学の学部新聞「Varsity」も、1953年5月30日（土）にこの発見に関する短い記事を掲載している。 1953年4月8日にベルギーで開催されたタンパク質に関するソルベー会議でのブラッグの最初の発見発表は、英国のマスコミでは報道されなかった。
1953年3月19日に英国の寄宿学校にいる息子に送った7ページの手書きの手紙では、クリックは自分の発見について説明し「私の愛するマイケル、ジムワトソンと私はおそらく最も重要な発見をしました・・・」と手紙を始めている。 この手紙は、2013年4月10日にクリスティーズ・ニューヨークで、100万ドルから200万ドルの見積もりで競売にかけられ、最終的には、オークションで手紙に支払われた史上最高額となる6059,750ドルで落札された
Sydney Brenner, Jack Dunitz, Dorothy Hodgkin, Leslie OrgelそしてBeryl M. オウトンは、1953年4月、クリックとワトソンが構築したDNAの構造モデルを最初に見た人々の一人で、当時彼らはオックスフォード大学化学部に勤務していました。 特にブレナーは、その後ケンブリッジのキャベンディッシュ研究所と新しい分子生物学研究所でクリックと一緒に働くことになった。 故ベリル・オートン博士（後のリマー博士）によると、ドロシー・ホジキンから「DNAの構造模型を見にケンブリッジに行く」と告げられると、彼らは全員2台の車で一緒に移動したそうです。 Orgelも後にSalk生物学研究所でCrickと共に働きました。
クリックの死後まもなく、DNAの螺旋構造の考えに至ったとき、彼がLSDを使用したのではないかという疑惑が浮上しました。
分子生物学編集部
1954年、37歳のとき、クリックは博士論文「X線回折」を完成させた。 1954年、37歳のときに「X線回折：ポリペプチドとタンパク質」を完成させ、学位を取得した。 その後、クリックはブルックリン工科大学のデビッド・ハーカーの研究室に所属し、主にリボヌクレアーゼとタンパク質合成機構の研究に取り組み、タンパク質のX線回折データ解析の技術を身につけた。 アメリカのX線結晶学者であるデイヴィッド・ハーカーは、パリ近郊のジフ・シュール・イヴェットにある分子遺伝学センターの結晶学者で、ロザリンド・フランクリンと共同研究をしていたヴィットリオ・ルッツァーティから「結晶学のジョン・ウェイン」と評された
DNAの二重らせんモデルの発見後、クリックの関心はすぐにこの構造の生物学への影響に向けられることになった。 1953年、ワトソンとクリックは『ネイチャー』誌に別の論文を発表し、次のように述べた。 「
1956年、クリックとワトソンは小型ウイルスの構造について推測を行った。
ニューヨークでの短い滞在の後、クリックはケンブリッジに戻り、1976年まで働き、その後、カリフォルニアに移った。 また、Alexander Richとコラーゲンの構造に関する共同研究を行うなど、X線回折の分野でも活躍した。
ジョージ・ガモーは、RNAの役割に興味を持つ科学者のグループ（RNA Tie Club）を設立し、細胞核の遺伝的記憶分子であるDNAと細胞質でのタンパク質合成の間の仲介役としてRNAの役割を研究した。 クリックは、短いヌクレオチドの配列が、新しく合成されるタンパク質の特定のアミノ酸を特定するためのコードが存在するはずだと考えていました。 1956年、クリックは、ガモフのRNAグループの小さな科学者グループ向けに、遺伝暗号の問題について非公式な論文を書きました。 この論文で、クリックは、タンパク質の合成に使われる約20種のアミノ酸の共通セットがあるという考えを裏付ける証拠を検討しました。 核酸の短い配列に水素結合し、アミノ酸の1つに結合する小さな「アダプター分子」のセットが対応すると、クリックは提案しました。 彼はまた、短い核酸配列が 20 種類のアミノ酸をコードする、多くの理論的可能性を探りました。 クリックは、このようなアダプター分子がコドンとアミノ酸の間のリンクとして存在するかもしれないと予測した。
1950年代半ばから後半にかけて、クリックはタンパク質がどのように合成されるかという謎を整理することに非常に知的に取り組んでいた。 1958年までにはクリックの思考は成熟し、彼はタンパク質合成過程の重要な特徴をすべて整然と列挙できるようになっていた。
- DNA分子の配列に格納された遺伝情報
- 1つのタンパク質を作る指示を細胞質に運ぶ「メッセンジャー」RNA分子
- アダプター分子（「核酸を含むかもしれない」）はRNAメッセンジャー分子中の短い核酸配列と特定のアミノ酸とを適合させる
- リボン核酸-アミノ酸配列
- DNA → RNA → タンパク質
一部の評論家は、「ドグマ」という言葉を使うことによって、クリックはこれが疑問の余地のない規則であることを暗示していると考えていましたが、彼が実際に言いたかったのは、それを支える確固たる証拠があまりないにもかかわらず説得力があるということだけでした。 DNAの遺伝子からタンパク質へとつながる生物学的プロセスについて考えるとき、クリックは、関係する材料、必要なエネルギー、情報の流れの区別を明確にしたのである。 クリックはこの3つ目の要素（情報）に着目し、これが後に分子生物学と呼ばれるようになるものの組織原理となったのです。 1430>
遺伝暗号が縮退した三重項暗号であることの証明は、ついに遺伝学の実験からなされましたが、そのうちのいくつかはクリックによって行われたものでした。 遺伝暗号の詳細は、合成RNA分子を合成し、それを鋳型として体外でのタンパク質合成を行ったマーシャル・ニーレンバーグらの研究によるものがほとんどであった。 ニーレンバーグは、1961年にモスクワで開かれた会議で、少数の聴衆を前に初めて自分の成果を発表した。 その結果、クリックはニーレンバーグを招待し、より多くの聴衆を集めて講演をさせることにしたのです。