Crick's idee

In 1957 hield Francis Crick een lezing op het University College, Londen, als onderdeel van een symposium van de Society of Experimental Biology getiteld 'The Biological Replication of Macromolecules' [22] . Deze lezing, die het jaar daarop werd gepubliceerd, werd beroemd vanwege de beschrijving van wat Crick het centrale dogma noemde, die een hypothese schetste voor de overdracht van informatie in de cel, en beweerde dat het niet mogelijk was om informatie over te dragen van eiwitten naar DNA. In een niet-gecirculeerd document uit 1956 tekende Crick een klein diagram dat zijn mening samenvat ( figuur 1 ; dit was niet opgenomen in de gepubliceerde versie).

1. Download: Download afbeelding met hoge resolutie (159KB)
2. Downloaden: download afbeelding op volledige grootte

Figuur 1

Hoewel het lijkt alsof Crick het bestaan ​​van mRNA veronderstelde, was dit niet het geval. Net als iedereen werd hij nog steeds gehinderd door het gebrek aan kennis over de aard en functie van het ribosoom. Crick voerde aan dat de 'voor de hand liggende' locatie voor de cytoplasmatische 'RNA-sjabloon' die zijn hypothese nodig had, was wat nog steeds microsomale deeltjes werden genoemd (dat wil zeggen, ribosomen). Crick ging ervan uit dat elk ribosoom bestond uit een gemeenschappelijke eiwitstructuur samen met een unieke RNA-sequentie, die fungeerde als een sjabloon voor de synthese van een bepaald eiwit. Crick's mening was gedeeltelijk gebaseerd op de ontdekking van Mahlon Hoagland en Paul Zamecnik dat tijdens de eiwitsynthese radioactief gelabelde aminozuren aanvankelijk alleen in de ribosomen werden aangetroffen, wat sterk suggereert dat aminozuren door het ribosoom moesten gaan om te worden gecombineerd tot een eiwit.[23] . Het leek waarschijnlijk dat het RNA in het ribosoom de sjabloon was waarop het eiwit was gemaakt.

Om uit te leggen hoe elk aminozuur in het ribosoom terechtkwam, stelde Crick het bestaan ​​van wat hij 'de adapter' noemde: een kleine, zeer onstabiele set van RNA-moleculen die elk aminozuur naar het ribosoom zouden brengen om het ribosoom te laten maken het eiwit. Onbekend aan beide kanten, waren Hoagland en Zamecnik tegelijkertijd een dergelijke RNA-soort aan het identificeren, die uiteindelijk bekend werd als transfer-RNA [24] .

Zoals Crick uitlegde, moesten er ten minste twee soorten RNA in het cytoplasma zijn - wat hij 'sjabloon-RNA' noemde dat zich in het ribosoom bevindt, en 'metabool' of 'oplosbaar RNA', waarvan hij vermoedde dat het door elk type ribosoom werd gesynthetiseerd. , en kwam overeen met de code op het template-RNA. Geen van deze soorten RNA kwam qua vorm, functie of locatie overeen met wat we nu mRNA noemen, en zelfs de briljante geest van Francis Crick herkende de noodzaak van een derde vorm van RNA niet.

Vroege waarnemingen

Achteraf gezien gaven een aantal resultaten uit de jaren vijftig aan dat er een kortstondige RNA-intermediair was, geproduceerd door genen die we nu zouden identificeren als mRNA [25] . In elk geval werden de speculatieve conclusies echter niet ondersteund door de resultaten, of werden de resultaten verkeerd geïnterpreteerd. In de meeste gevallen worden de artikelen nu alleen herinnerd door historici; er kunnen andere zijn die nog moeten worden herontdekt.

•

In 1950 probeerden Jeener en Szafarz van de Universiteit van Brussel differentiële omzet in verschillende RNA-fracties te identificeren, maar werden belemmerd door relatief primitieve technieken. Desalniettemin veronderstelden ze profetisch dat RNA in de kern werd gesynthetiseerd en vervolgens in de vorm van kleine moleculen in het cytoplasma terechtkwam, waar het werd geïntegreerd met "cytoplasmatische deeltjes van grote afmetingen" voordat het verdween [26] . In 1958 toonde Jeener aan dat RNase de synthese van faagproteïnen verhinderde na infectie van een bacteriële cel en concludeerde dat "RNA met een snelle omzetting… een specifiek product is van de infectie, en een rol speelt bij de synthese van faagproteïne" [27] .

•

In 1952 en 1954 toonden eerst Monod's groep [28] en vervolgens Arthur Pardee [29] aan dat in mutante bacteriën β-galactosidase-synthese de aanwezigheid vereiste van het RNA-specifieke nucleotide uracil, wat aangeeft dat RNA-synthese noodzakelijk was voor eiwitsynthese. Hun conclusie - die werd gedeeld door Crick - was alleen dat dit aantoonde dat ten minste enig RNA in het cytoplasma omzet vertoonde.

•

In 1953 toonde de groep van Al Hershey aan dat bacteriën kort na infectie met faag een vorm van RNA produceerden die zowel op een hoog niveau werd gesynthetiseerd als ook snel werd afgebroken. Het was echter mogelijk dat dit een pathologisch gevolg was van infectie [30] .

•

In 1956 gebruikten Elliot 'Ken' Volkin ( figuur 2 ) en Lazarus Astrachan radioactief fosfor om aan te tonen dat wanneer Escherichia coli- cellen werden geïnfecteerd met bacteriofaag, er radioactiviteit werd aangetroffen in een RNA-fractie, waarvan de basissamenstelling heel anders was dan normaal. geproduceerd door E. coli [31] . Hun experiment onthulde echter niets over de functie van het RNA, en de geprefereerde interpretatie van Volkin en Astrachan was dat deze tijdelijke vorm van RNA een voorloper was van DNA.

1. Download: Download afbeelding met hoge resolutie (209KB)
2. Downloaden: download afbeelding op volledige grootte

Figuur 2

•

In 1958 ontdekten Volkin en Astrachan dat, hoewel radioactief RNA snel verscheen in bacteriën na infectie met faag, als de isotoop later werd toegevoegd, er meer radioactiviteit werd gevonden in DNA dan in RNA [32] . Hun interpretatie van deze resultaten was opnieuw gericht op hoe RNA zou kunnen fungeren als een voorloper van de synthese van DNA. Ondanks de brede belangstelling voor hun resultaten - Thomas Duke herinnerde zich dat toen ze hun bevindingen presenteerden op de FASEB-bijeenkomst in 1956, de kamer zo vol zat dat hij vanuit de deuropening moest luisteren [33] , en in 1958 hield Volkin een lezing tijdens een conferentiesessie. door Monod's groep [9] - de interpretatie van hun bevindingen als 'DNA-achtig RNA' verhulde de ware betekenis ervan.

•

Ten slotte verfijnden Nomura, Hall en Spiegelman in 1960 de benadering van Volkin en Astrachan en toonden aan dat na faaginfectie twee vormen van RNA werden gesynthetiseerd: de ene werd aangetroffen in de ribosomale fractie, de andere in oplosbaar RNA [34] . Ze interpreteerden de oplosbare RNA-fractie als ofwel een voorloper van ribosomaal RNA (of het afbraakproduct ervan) of als betrokken bij "de aminozuuraccepterende functie van normaal oplosbaar RNA", met andere woorden zoiets als Crick's adaptermolecuul.

Tegelijkertijd met Nomura et al. de laatste hand legden aan hun paper, was er een doorbraak in het denken die leidde tot de eenduidige identificatie van mRNA. Dit gebeurde tijdens een informele discussie in Cambridge die bijna legendarisch is geworden, omdat het de rol van plotseling inzicht in sommige wetenschappelijke ontdekkingen onthult.

Stel je voor mRNA

Het besef dat genen een boodschappermolecuul produceren deed zich voor het eerst voor in Parijs, tijdens een sabbaticalbezoek van Arthur Pardee aan het Institut Pasteur, dat begon in 1957 [35] . Pardee werkte samen met Jacques Monod aan de genetische basis van inductie, waarbij bacteriën β-galactosidase beginnen te synthetiseren wanneer ze worden gekweekt op een medium dat lactose bevat. Mutante lac -bacteriën konden niet groeien op lactose tenzij ze het z + -gen verwierven , dat codeerde voor het β-galactosidase-enzym. Pardee toonde aan dat wanneer het z + -gen werd overgebracht naar een lac- de individuele β-galactosidase-synthese begon binnen enkele minuten. Dit impliceerde dat er een onmiddellijk chemisch signaal was dat rechtstreeks van het geïntroduceerde gen naar het eiwitsynthesesysteem van de gastheercel ging. In de loop van een jaar of zo raakte de Parijse groep gefocust op de aard van dit mysterieuze boodschappermolecuul, dat ze X noemden (zelfs onder Britse en Amerikaanse wetenschappers kreeg dit de Franse uitspraak 'eex').

Nadat de natuurkundige die bioloog werd, Leo Szilárd in het voorjaar van 1958 het Institut Pasteur bezocht, begonnen Pardee, Jacob en Monod te overwegen dat inductie geen positief effect was, maar eerder wat zij een 'de-repressie' noemden - met andere woorden, β -galactosidase-synthese werd normaal gesproken onderdrukt, maar de aanwezigheid van lactose maakte op de een of andere manier die onderdrukking los. Hun bevindingen werden bekend als de PaJaMo (of, minder precies, PaJaMa) experimenten, naar de namen van de drie betrokken personen. Na een plotselinge hersengolf van Jacob in augustus 1958 begon het Parijse team te speculeren dat inductie werkte door rechtstreeks in te werken op het repressorgen, ofwel de activiteit ervan stopte of het product ervan remde [36] .

Tegen de tijd dat ze in 1959 de volledige versie van hun experimenten en interpretatie publiceerden, noemden ze de stof die op het repressorgen inwerkte een 'cytoplasmatische boodschapper'. Maar hoe het proces precies werkte, en vooral waar de boodschapper van gemaakt was, konden ze niet zeggen.

De betrekkingen tussen de Insititut Pasteur en de Cambridge-groep rond Crick en Brenner waren hartelijk, maar de twee teams werkten aan nogal verschillende problemen, dus bespraken ze hun werk zelden informeel. Zoals Brenner zich later herinnerde: 'Zie je, de Parijse bevolking was geïnteresseerd in regelgeving. We waren in wezen geïnteresseerd in de code. Dus we hadden een iets andere benadering ” [4] . Die twee benaderingen kwamen uiteindelijk in botsing op 15 april 1960, Goede Vrijdag, toen een kleine groep onderzoekers, waaronder Crick en Jacob, bijeenkwam in Brenners kamers in King's College, Cambridge, als een soort informele 'na'-bijeenkomst na een conferentie die was geweest. gehouden in Londen de vorige dag.

Terwijl de groep praatte, legde Jacob de laatste resultaten uit Parijs uit, waarbij hij zich concentreerde op de puzzel van hoe het z + -gen dat de cel in staat stelde β-galactosidase te produceren, zulke hoge niveaus van het enzym kon synthetiseren zo snel nadat het in een cel. Een van de mogelijkheden die de Parijse groep had overwogen, was dat het gen codeerde voor een zeer efficiënt type ribosoom, dat het enzym vervolgens met hoge snelheid produceerde. Maar, zoals Jacob uitlegde, had Pardee onlangs een experiment gedaan waaruit bleek dat het gen geen stabiel ribosoom produceerde, maar alleen het tijdelijke boodschappermolecuul 'X'.

"Op dat moment", herinnerde Crick zich, "slaakte Brenner een luide kreet - hij had het antwoord gezien" [5] . Jacob beschreef levendig de volgende minuten:

'Francis en Sydney sprongen overeind. Begon te gebaren. In grote opwinding ruzie maken op topsnelheid. Een rood gezicht Francis. Een Sydney met felle wenkbrauwen. De twee praatten tegelijk, bijna schreeuwend. Elk probeert op de ander te anticiperen. Om aan de ander uit te leggen wat er plotseling in me opkwam. Dit alles met een clip die mijn Engels ver achter zich liet ” [6] .

Op dat moment hadden Brenner en Crick zich gerealiseerd dat de mysterieuze PaJaMo-boodschapper de resultaten kon verklaren van Volkin en Astrachan en anderen die suggereerden dat bacteriën na faaginfectie een kortstondige vorm van RNA produceerden met dezelfde basissamenstelling als faag-DNA, en die verschilde van ribosomaal RNA van de gastheer. De twee Cambridge-mannen grepen onmiddellijk de mogelijkheid aan dat dit kortstondige RNA de mysterieuze boodschapper van Parijs was. Hierdoor zou het ribosoom een ​​inerte structuur in de cel worden - Crick beschreef het als een leeskop, zoals in een bandrecorder.

Boodschapper-RNA, zoals Jacob en Monod het die herfst noemden (dit werd al snel afgekort tot mRNA), was als een tape die informatie uit het DNA kopieerde en die informatie vervolgens naar het ribosoom bracht, dat het voorlas en de instructies volgde om het juiste te maken. eiwit. Deze metafoor van de bandrecorder kan in de ogen van de 21ste eeuw nogal vreemd lijken en moet misschien worden uitgelegd aan de studenten van vandaag, maar in die tijd was het een hypermoderne analogie, waarbij de nieuwste technologische ontwikkelingen werden gebruikt om een ​​nieuw biologisch fenomeen te verklaren.

Jacob en Brenner begonnen onmiddellijk te plannen hoe ze de hypothese konden testen. Die avond hielden Crick en zijn vrouw een van hun vele feesten. Jacob herinnerde zich de scène duidelijk:

“Een heel Britse avond met het neusje van de zalm, een overvloed aan mooie meisjes, verschillende soorten drank en popmuziek. Sydney en ik hadden het echter veel te druk en opgewonden om actief deel te nemen aan de festiviteiten ... Het was moeilijk om ons te isoleren op zo'n briljante, levendige bijeenkomst, met alle mensen om ons heen, pratend, schreeuwend, lachend, zingend , dansen. Niettemin, samengeperst naast een tafeltje alsof we op een onbewoond eiland waren, gingen we verder, in het ritme van onze eigen opwinding, over ons nieuwe model en de voorbereidingen voor het experiment… Een euforisch Sydney besloeg hele pagina's met berekeningen en diagrammen. Soms stak Francis even zijn hoofd in om uit te leggen wat we moesten doen. Af en toe ging een van ons een drankje en sandwiches halen. Toen ging ons duet weer van start ” [6].

MRNA isoleren

Het voorgestelde experiment van Jacob en Brenner vereiste de hulp van Matt Meselson en zijn ultracentrifuges bij Caltech in Pasadena. De uitdaging was om te bepalen of de boodschapper de creatie van nieuwe ribosomen inhield, zoals Jacob en Monod aanvankelijk hadden vermoed, of in plaats daarvan bestond uit een nieuwe voorbijgaande vorm van RNA die simpelweg de oude gastheerribosomen gebruikte om zijn boodschap in proteïne om te zetten. Na een spannende maand in Californië, eindeloos gehannes met de experimentele omstandigheden (de magnesiumconcentraties bleken doorslaggevend), kregen Jacob, Brenner en Meselson het experiment eindelijk aan de praat. Zoals ze hadden gehoopt, verschenen er geen nieuwe ribosomen; in plaats daarvan werd een klein, voorbijgaand RNA dat was gekopieerd van het faag-DNA, geassocieerd met oude ribosomen die al aanwezig waren in de bacteriële gastheer. Dit was boodschapper-RNA.

Hoe dramatisch dit verhaal ook is, het was geen essentiële stap in de ontdekking van boodschapper-RNA. Andere onderzoekers namen onafhankelijk een andere weg naar dezelfde conclusie, blijkbaar met minder opwinding en minder flitsen van inzicht 8 , 21 . Hun pad naar ontdekking toont aan dat zelfs als die bijeenkomst van mensen op Goede Vrijdag nooit had plaatsgevonden, mRNA nog steeds geïsoleerd zou zijn geweest, waarschijnlijk op ongeveer dezelfde tijdschaal.

Werk van Robert Risebrough aan Harvard overtuigde Jim Watson ervan dat eiwitsynthese plaatsvond door de werking van tijdelijke 'sjabloon'-RNA-moleculen die werden gecombineerd met' genetisch niet-specifieke 'ribosomen. Samen met François Gros en Howard Hiatt van het Institut Pasteur, en Charles Kurland en Wally Gilbert van Harvard, begonnen Watson en Risebrough aan een lange reeks experimenten die de aanwezigheid van voorbijgaande RNA-moleculen aan het licht brachten in cellen die kortstondig werden blootgesteld aan een radioactief gelabelde RNA-precursor.

Dit kostte veel tijd, en de groep van Watson was bijna op de proef gesteld - Watson was woedend toen hij hoorde dat Brenner, Jacob en Meselson hun paper bij Nature hadden ingediend , en in februari 1961 stuurde hij een telegram met het verzoek aan Brenner om de publicatie stop te zetten tot de Watson. groepsdocument was klaar ( Figuur 3 ). Het trio stemde genereus in met het verzoek van Watson, en de twee artikelen verschenen uiteindelijk in mei achter elkaar.

1. Downloaden: afbeelding met hoge resolutie downloaden (606KB)
2. Downloaden: download afbeelding op volledige grootte

Figuur 3

In de tussentijd bouwden Jacob en Monod voort op de niet-gepubliceerde resultaten van het Brenner-Jacob-Meselson-experiment om de mogelijke rollen van wat zij 'boodschapper-RNA' noemden te codificeren in een lang overzichtsartikel, dat in december 1960 werd ingediend [3] . Dit verscheen in mei 1961 in Journal of Molecular Biology , tegelijk met de twee Nature- artikelen.

In hun dichte maar elegante en vooruitziende recensie schetsten Jacob en Monod hun concept van structurele en regulerende genen, en concentreerden zich vervolgens op de aard van 'X', de cytoplasmatische boodschapper. Op basis van het brede scala aan bewijs dat ze hebben beoordeeld - vrijwel alles uit studies van bacteriën of bacteriofagen - kwamen ze met vijf criteria voor de aard van de boodschapper: het was een polynucleotide; het molecuulgewicht moet van geval tot geval verschillen; de basissamenstelling moet die van het DNA dat het produceerde weerspiegelen; het moet op zijn minst tijdelijk worden geassocieerd met ribosomen; en het zou een zeer hoge omloopsnelheid moeten hebben. Noch ribosomaal RNA, noch tRNA paste precies, maar een uitstekende kandidaat bleek het tijdelijke RNA te zijn dat werd gerapporteerd door Volkin en Astrachan, en meer recentelijk door Ycˇas en Vincent in gist [37]. Jacob en Monod noemden deze RNA-fractie boodschapper-RNA, dat ze aanvankelijk afgekort als M-RNA.

Het gebruik van de term 'boodschapper' is veelbetekenend, aangezien het aangaf dat Jacob en Monod niet dachten in termen van een analoog, templatemolecuul, maar het probleem eerder in informatieve termen begonnen te zien. De vorm van de boodschap was niet het belangrijkste punt - de essentie die ze benadrukten was de betekenis of functie.

Begin december 1960 dienden Sol Spiegelman en Benjamin Hall een artikel in bij PNAS dat aantoonde dat in de T2-faag DNA en voorbijgaand RNA sequentie-complementariteit vertoonden en zouden hybridiseren [38] . De route voor informatie om van DNA naar RNA over te gaan, voor het eerst gecodificeerd door Crick in 1957, bleek te bestaan. De belangrijkste conceptuele componenten van genfunctie en eiwitsynthese waren nu aanwezig. Maar niemand had nog bewezen dat het systeem echt werkte.

Buitenstaanders

Nog voordat het paper van Jacob en Monod werd ingediend, dacht een onbekende onderzoeker aan het National Institute of Arthritis and Metabolic Diseases in Bethesda ook aan boodschapper-RNA. Marshall Nirenberg had een MSc in caddisfly-biologie behaald voordat hij van onderwerp veranderde en promoveerde in de biochemie. Nadat hij door Monod was afgewezen voor een postdoc, kreeg Nirenberg uiteindelijk een post bij Bethesda, waar hij werkte met de charismatische jazzfanaat Gordon Tomkins, die op 35-jarige leeftijd amper ouder was dan hij.

Nirenberg bestudeerde aanvankelijk inductie, maar na de ontwikkeling van 'celvrije' in vitro eiwitsynthese door Paul Zamecknik en door Severo Ochoa richtte hij zijn aandacht op de aard van eiwitsynthese en de genetische code. Nirenberg hield een opmerkelijke reeks laboratoriumdagboeken bij, waarin hij zijn ideeën en aspiraties noteerde. Eind november 1960 stonden de dagboeken van Nirenberg vol met discussies over celvrije systemen, het belang van boodschapper-RNA en het gebruik van synthetisch RNA als sleutel: "Kun je het systeem overspoelen met boodschapper-RNA ?" hij schreef [39] .

It is not clear where Nirenberg picked up this term — it had yet to be published, and the only paper that had been submitted using the phrase was the Brenner–Jacob–Meselon paper, of which Nirenberg seems to have been unaware [7]. Although Nirenberg was not part of the inner circle of molecular biology, the phrase ‘messenger RNA’ was being bandied about in conferences, so it is possible that he heard it either directly or through someone who had attended one of these meetings [40].

Hoe het ook zij, het is duidelijk dat Nirenberg de drie soorten RNA die werden beschreven door de onderzoekers uit Parijs, Cambridge, Caltech en Harvard niet volledig begreep. Nog in december 1960 laten de dagboeken van Nirenberg zien dat hij nog steeds speelde met het idee dat eiwitsynthese plaatsvond op het DNA-molecuul, iets dat het grootste deel van de wetenschappelijke gemeenschap jaren eerder had verlaten [41] .

In maart 1961 dienden Nirenberg en zijn postdoc, Heinrich Matthaei, een artikel in bij het snelle publicatieblad Biochemical and Biophysical Research Communications [42] . In dit artikel beschreven ze de output van hun celvrije eiwitsynthesesysteem, waarbij ze benadrukten dat wat ze ribosomaal RNA en oplosbaar RNA noemden beide aanwezig moesten zijn om het experiment te laten werken; oplosbaar RNA op zichzelf kon de eiwitsynthese niet stimuleren. Een poging om het ribosomale RNA te fractioneren suggereerde dat de biologische activiteit werd gevolgd tot een fractie die ongeveer drie keer zo snel sedimenteerde als oplosbaar RNA.

RNA-moleculen van vergelijkbare grootte, gehecht aan ribosomen, werden begin 1961 beschreven door Aronson en McCarthy [43] maar werden geïnterpreteerd als ofwel ribosomale voorlopers ofwel afbraakproducten. Scherper, maar nog steeds in de war, sloten Matthaei en Nirenberg de bespreking van hun paper af: "Het is mogelijk dat een deel of al het ribosomale RNA dat in onze studie wordt gebruikt, overeenkomt met sjabloon- of boodschapper-RNA". Ondanks het gebruik van de term 'boodschapper-RNA', lijkt dit te impliceren dat Nirenberg zich nog steeds afvroeg of ribosomen de boodschapper waren - precies het punt dat het Brenner-Jacob-Meselson-experiment moest oplossen.

Opvallend is dat Nirenberg dit artikel nooit heeft geciteerd (het is maar 14 keer geciteerd); de eerste persoon die het citeerde was Jim Watson, in zijn Nobelprijs-toespraak in 1962 (hij kreeg de auteurs in de verkeerde richting) [21] . Hoewel beweerd is dat dit artikel aantoont dat Nirenberg de eerste was die mRNA isoleerde [41] , rechtvaardigen noch de discussie, noch de gegevens deze bewering. In plaats daarvan maakte het artikel deel uit van het complex van resultaten en technieken die aan het licht kwamen rond de ontbrekende schakel in eiwitsynthese en genfunctie - boodschapper-RNA.

Als kopieën van Nature and Journal of Molecular BiologyHeinrich Matthaei beschreef de aard en functie van mRNA die arriveerden in brievenbussen en bibliotheken over de hele wereld, en voerde het sleutelexperiment uit dat tegelijkertijd het eerste woord van de genetische code zou lezen en een praktische demonstratie zou geven van de functie van mRNA. Hij en Nirenberg hadden al aangetoond dat wanneer tabaksmozaïekvirus-RNA aan hun systeem werd toegevoegd, eiwitten in een verbazingwekkende snelheid werden geproduceerd. Na een zorgvuldig programma van experimenten dat Nirenberg de afgelopen maanden in zijn laboratoriumdagboeken had opgesteld, zette Matthaei de laatste stap en toonde hij aan dat als een synthetisch RNA-molecuul uitsluitend uit uracil ('poly U') werd toegevoegd aan de cel -vrije installatie, het systeem produceerde polyfenylalanine. De genetische code was gekraakt - een combinatie van ons codeerde voor fenylalanine.

Deze doorbraak van een aantal onbekenden werd voor het eerst aangekondigd op het Internationale Congres voor Biochemie dat in augustus 1961 in Moskou werd gehouden, en werd vervolgens in de vroege herfst beschreven door Nirenberg en Matthaei in PNAS 44 , 45 . Hoewel in dit artikel opnieuw werd verwezen naar 'boodschapper-RNA', bleef de verwarring tussen ribosomaal RNA en wat we mRNA zouden noemen bestaan, en het verwees niet naar het poly (U) RNA in hun experiment als functionerend als mRNA. Verder citeerden ze geen van de drie recent gepubliceerde artikelen waarin de term mRNA voor het eerst werd gebruikt (de twee Nature papers en de Jacob and Monod review). Om onduidelijke redenen heeft Nirenberg inderdaad nooit een van deze drie artikelen aangehaald [7] .

De revolutionaire ontdekking van Nirenberg en Matthaei heeft de manier waarop eiwitsynthese en de genetische code werden onderzocht, volledig getransformeerd. In combinatie met de identificatie van mRNA vertegenwoordigde het een verschuiving in ons denken over het leven die volkomen logisch was, zodra het begrepen was. Die maanden in het midden van 1961 vormden de toon voor alles wat volgde en veranderden ons begrip voor altijd.

Conclusie

Tekstboekauteurs, studenten en Wikipedia-redacteuren houden over het algemeen van eenvoudige verhalen. Een eenvoudig beeld van de geschiedenis van mRNA zou beweren dat Jacob en Monod het noemden, terwijl Brenner, Jacob en Meselson het vervolgens isoleerden. De complexiteit van wat er werkelijk plaatsvond, komt veel meer overeen met wat we weten over wetenschap - een reeks verschillende groepen pakt een probleem aan, gebruikt iets andere technieken, bekijkt het probleem vanuit verschillende hoeken, voordat uiteindelijk een doorbraak duidelijk maakt wat voorheen problematisch was. . Vanuit dit oogpunt is de prioriteit van publicatie niet het enige criterium om bij te dragen aan ontdekking.

Dus het antwoord op de vraag 'wie heeft mRNA ontdekt?' hangt af van wat je bedoelt met 'ontdekt'. Veel verschillende groepen hebben een claim, afhankelijk van welk deel van het mRNA-verhaal wordt gefocust:

•

De eerste die beweerde dat DNA RNA produceert dat op zijn beurt leidt tot eiwitsynthese, was André Boivin, in 1947.

•

De eerste suggestie dat kleine RNA-moleculen van de kern naar het cytoplasma gaan en zich associëren met ribosomen waar ze de eiwitsynthese aansturen, werd gedaan door Raymond Jeener in 1950.

•

De eerste rapporten van wat we nu als mRNA zouden identificeren, werden gemaakt door de groep van Al Hershey in 1953 en door Volkin en Astrachan in 1956.

•

Het besef dat mRNA zou kunnen bestaan, met de functies die we er nu aan toeschrijven, kwam voor het eerst tot stand door het inzicht van Brenner en Crick, terwijl Jacob en Monod mRNA noemden en in een theoretisch kader plaatsten.

•

De eerste ondubbelzinnige beschrijving van mRNA was gezamenlijk het werk van enerzijds Brenner, Crick en Meselson, en anderzijds het team van Watson (hoewel de Brenner-Crick-Meselon-groep als eerste hun resultaten kreeg).

•

Finally, the first people to prove the function of mRNA were Nirenberg and Matthaei, although they did not frame their results in these terms.

Wie heeft mRNA ontdekt? Het is ingewikkeld. Geen wonder dat het Nobelprijscomité niet probeerde de ontdekking te belonen. Het benoemen van slechts drie (of zelfs zes) mensen zou aanstootgevend zijn - mRNA was het product van jarenlang werk van een gemeenschap van onderzoekers, die verschillende soorten bewijsmateriaal verzamelden om een ​​probleem op te lossen dat nu voor de hand lijkt te liggen, maar destijds buitengewoon moeilijk was. Maar dat is de aard van de geschiedenis - het maakt duidelijk wat destijds verward en onduidelijk was. We hebben het voordeel achterom te kijken en het antwoord te weten; de deelnemers tuurden in een mistige toekomst, probeerden tegenstrijdig bewijs met elkaar te verzoenen en nieuwe experimenten voor te stellen die het probleem konden oplossen. Hun collectieve inzichten en verbeeldingskracht legden de basis voor het begrip van vandaag en de ontdekkingen van morgen.