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ジェームズ・P・ジュール（James Prescott Joule 1818-1889）の論文

ジュールと言えばエネルギー（仕事）の単位［J］の人ですが、水の中の羽根車を、滑車を通して取り付けたおもりで動かして水をかきまぜ、水温の変化を測定して、熱量と仕事量とが等価であることを示したことで有名なイギリスの科学者です。

ジュールの論文

  1. The Scientific Papers of James Prescott Joule　Volume I　(Cambridge University press)
  2. Description of an electro-magnetic engine
  3. Description of an electro-magnetic engine, with experiments
  4. On the use of electro-magnets made of iron wire for the electro-magnetic engine
  5. Investigations in magnetism and electro-magnetism
  6. Investigations in magnetism and electro-magnetism
  7. Description of an electro-magnetic engine
  8. On electro-magnetic forces
  9. On electro-magnetic forces
  10. On electro-magnetic forces
  11. Description of a new electro-magnet
  12. On a new class of magnetic forces
  13. On voltaic apparatus
  14. On the production of heat by voltaic electricity
  15. On the heat evolved by metallic conductors of electricity, and in the cells of a battery during electrolysis
  16. On the electric origin of the heat of combustion
  17. On the electrical origin of chemical heat
  18. On Sir G. C. Haughton’s experiments
  19. On the heat evolved during the electrolysis of water
  20. On the calorific effects of magneto-electricity, and on the mechanical value of heat
  21. On the intermittent character of the voltaic current in certain cases of electrolysis and on the intensities of various voltaic arrangements
  22. On the changes of temperature produced by the rarefaction and condensation of air
  23. On specific heat
  24. On a new method for ascertaining the specific heat of bodies
  25. Note on the employment of electrical currents for ascertaining the specific heat of bodies
  26. On the mechanical equivalent of heat. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Vol. 140 (1850), pp. 61- 82 (PDF at jstore.org)
  27. On the existence of an equivalent relation between heat and the ordinary forms of mechanical power (PDF at tandfonline.com)
  28. On the heat disengaged in chemical combinations
  29. On the effects of magnetism upon the dimensions of iron and steel bars
  30. On matter, living force, and heat
  31. On the mechanical equivalent of heat, as determined from the heat evolved by the function of fluids
  32. On the theoretical velocity of sound
  33. Expériences sur l’identité entre le calorique et la force méchanique. Détermination de l’équivalent par la chaleur dégagée pendant la friction du mercure
  34. On shooting-stars
  35. On the mechanical equivalent of heat, and on the constitution of elastic fluids
  36. Some remarks on heat and the constitution of elastic fluids
  37. On the mechanical equivalent of heat
  38. On a remarkable appearance of lightning
  39. On some amalgams
  40. On the air-engine
  41. Account of experiments with a powerful electro-magnet
  42. On the economical production of mechanical effect from chemical forces
  43. An account of some experiments with a large electro-magnet
  44. Introductory research on the induction of magnetism by electric currents
  45. On the fusion of metals by voltaic electricity
  46. Note on Dalton’s determination of the expansion of air by heat
  47. On the utilization of the sewage of London and other large towns
  48. Notice of experiments on the heat developed by friction in air
  49. On the intensity of light during the recent solar eclipse
  50. On an improved galvanometer
  51. On the thermo-electricity of ferruginous metals, and on the thermal effects of stretching solid bodies
  52. On the thermal effects of longitudinal compression of solids, with an investigation on the alterations of temperature accompanying changes of pressure in fluids
  53. On some thermo-dynamic properties of solids
  54. On the thermal effects of compressing fluids
  55. On a method of testing the strength of steam-boilers
  56. Experiments on the total heat of steam
  57. Experiments on the passage of air through pipes and apertures in thin plates
  58. On some amalgams
  59. On the probable cause of electric storms
  60. On the surface-condensation of steam
  61. Notice of a compressing air-pump
  62. Note on a mirage at Douglas
  63. On a sensitive barometer
  64. On a sensitive thermometer
  65. Note on the meteor of February 6th, 1818
  66. On a method of hardening steel wires for magnetic needles
  67. On an instrument for showing rapid changes in magnetic declination
  68. Determination of the dynamical equivalent of heat from the thermal effects of electric currents
  69. Observations on the alteration of the freezing-point in thermometers
  70. On a new balance
  71. The Scientific Papers of James Prescott Joule Volume 2 (Cambridge University Press)
  72. Experiments and observations on the mechanical powers of electro-magnetism, steam, and horses with Dr. Scoresby
  73. On atomic volume and specific gravity with Sir Lyon Playfair
  74. On the thermal effects experienced by air in rushing through small apertures with Sir Wm. Thomson
  75. On the thermal effects of fluids in motion with Sir Wm. Thomson
  76. On the thermal effects of elastic fluids with Sir Wm. Thomson
  77. On the thermal effects of fluids in motion with Sir Wm. Thomson.

ジェームズ・P・ジュールの業績を解説した論文

  1. ジュールによる熱の仕事当量の測定実験（岡本正志　受理日：2002 年11 月12 日　熱測定）
  2. Heat, work and subtle fluids: a commentary on Joule (1850) ‘On the mechanical equivalent of heat’ (John Young 13 April 2015)

参考

      1. 化学熱力学入門（由井宏治　オーム社　2013年）
      2. 熱量とエネルギーの等価性（2016-04-28 ４２．物理備忘録　－ 津江研究室別館 －　　宇宙見物　～科学を通して世界を眺める～ ）

シドニー・ブレナー博士 （Sydney Brenner, 1927年1月13日 – 2019年4月5日）メッセンジャーRNAの発見など

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シドニー・ブレナー博士は、線虫をモデル動物として使い始めた科学者としても有名ですが、遺伝子からタンパク質が作られるときに間にmRNAが存在することや、3塩基でアミノ酸１つがコードされること、終止コドンの同定など、分子生物学の礎を築くような大きな発見をいくつもしています。そのためか、訃報を伝える新聞記事の見出しで「～をした人」の説明が新聞ごとに結構違っています。

Sydney Brenner, mRNA Discoverer, Dies (The Scientist)

Sydney Brenner, a Decipherer of the Genetic Code, Is Dead at 92 (The New York Times)

Geneticist Sydney Brenner, who made tiny worm a scientific legend, dies (Nature)

ノーベル医学・生理学賞受賞ブレナー博士死去 日本にも貢献 (NHK)

シドニー・ブレンナー氏死去＝元沖縄科学技術研究基盤整備機構理事長 (JIJI.COM)

 

シドニー・ブレナー博士の主な業績

  • DNAから蛋白質が作られる間の過程にメッセンジャーRNAが存在することを発見 
  • 塩基配列がトリプレットで一つのアミノ酸をコードすることを提唱
  • 終始コドンの発見 
  • 線虫をモデル生物に選んで発生を観察し、細胞分裂や細胞死、細胞の分化が遺伝学的にプログラムされていることを示した 

参考

 

メッセンジャーRNAの発見を報告した2研究グループのネイチャー論文

ワトソンがブレナーに待ったをかけたといういきさつが、「誰がｍRNAをみつけたか？」（カレントバイロジー）という記事に説明されていました（↓）

Watson was furious when he heard that Brenner, Jacob and Meselson had submitted their paper to Nature, and in February 1961 he sent a telegram asking Brenner to withhold publication until the Watson group paper was ready . The trio generously agreed to Watson’s request, and the two articles finally appeared back-to back in May. (Who discovered messenger RNA? Matthew Cobb, Current Biology 25, R523–R548, June 29, 2015 PDF)

下（↓）は、ブレナーらのネイチャー論文の原稿。文章を推敲している様子がわかります。

(CSHL Archives Repository)

  1. Brenner, S., Jacob, F., and Meselson, M. (1961). An unstable intermediate carrying information from genes to ribosomes for protein synthesis. Nature 190, 576–581.（論文 nature.com/scitable)(原稿 libgallery.cshl.edu)
  2. Gros, F., Hiatt, H., Gilbert, W., Kurland, C.G., Risebrough, R.W., and Watson, J.D. (1961). Unstable ribonucleic acid revealed by pulse labelling of Escherichia coli. Nature 190, 581–585.
  3. Who discovered messenger RNA? (Matthew Cobb, Current Biology 25, R523–R548, June 29, 2015)（PDF)
  4. A Most “Elegant” Experiment: Sydney Brenner, Francois Jacob, Mathew Meselson, and the Discovery of Messenger RNA. October 6, 2016 norkinvirology.wordpress.com
  5. 60 years ago, Francis Crick changed the logic of biology. Matthew Cobb. September 18, 2017 PLOS BIOLOGY https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2003243
  6. The Discovery of mRNA Part I (Crick’s story): In Its Own Image? (PDF) 

 

塩基3つ（トリプレット）が一つのアミノ酸をコードすることを報告した論文

今でこそ、塩基３つが一つの単位となってアミノ酸一つをコードするということを高校の生物で当たり前のように習いますが、分子生物学の黎明期には、DNAの塩基配列の情報とタンパク質のアミノ酸配列の情報がどのように対応するのかは大きな謎でした。下の論文では、「読み始める位置」が決まっていること、3つずつの単位（トリプレット）で読まれること、トリプレットは重なり合わないことが示されています。

 (Crick et al., 1961 Fig.1)

  1. Crick, Barnett, Brenner, and Watts-Tobin. General Nature of The Genetic Code for Proteins. Nature Dec 30, 1961;VOl.192 No.4809:1227-1232 (PDF)
  2. Crick, Brenner et al. experiment (Wikipedia) 

ちなみに、各アミノ酸に対応するコドンが何かを明らかにしたのは、ニーレンバーグ博士らでした。

Dr. Crick and his colleague Sydney Brenner had established, largely on theoretical grounds, that the code must be in triplets of the four kinds of chemical units of which DNA is composed. But they had not developed the experiments to work out which triplet corresponded to which amino acid.  (Marshall Nirenberg, Biologist Who Untangled Genetic Code, Dies at 82. By NICHOLAS WADE JAN. 21, 2010 The New York Times)

 

終始コドンを同定した論文

バクテリオファージT4におけるamber, ochre, opalなどのナンセンス変異（アミノ酸のコドンが終止コドンに変わる変異）の研究によって、それらに対応する終始コドンが同定されました。教科書Lewin’s Essential GENESには、個々の名前の由来や研究のいきさつが簡潔に説明されています。

Brenner, Stretton, and Kaplan demonstarated that the amber and ochre nonsesne mutations result in the nucleotide triplets UAG and UAA, respectively. Furthermore, they postulated that these were the chain-terminating codons require for normal terminations of the translation of a polypeptide. In 1967, Brenner, Barnett, Katz, and Crick demonstarted that the nuleotide triplet UGA also results from a nonsense mutation causing translation termination. (Page 204, Lewin’s Essential GENES, 著者: Benjamin Lewin、 Jocelyn E. Krebs、 Elliott S. Goldstein、 Stephen T. Kilpatrick 引用元：GOOGLEBOOKS)

  1. Genetic Code: The ‘Nonsense’ Triplets for Chain Termination and their Suppression. S. BRENNER, A. O. W. STRETTON & S. KAPLAN. Nature 206, pages 994–998 (1965) Published: 05 June 1965
  2. UGA: A Third Nonsense Triplet in the Genetic Code. S. BRENNER, L. BARNETT, E. R. KATZ & F. H. C. CRICK. Nature 213, pages449–450 (1967) Published: 04 February 1967

 

線虫をモデル動物として用いた研究論文（一部）

  1. The structure of the nervous system of the nematode Caenorhabditis elegans. John Graham White , Eileen Southgate , J. N. Thomson and Sydney Brenner. Published:12 November 1986 https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056 (340 pages!!! PDF) (PDF at another site)
  2. THE GENETICS OF CAENORHABDZTZS ELEGANS. S. BRENNER 1974 GENETICS (PDF)

 

シドニー・ブレナー博士死去の報道

  1. Sydney Brenner, mRNA Discoverer, Dies (KERRY GRENS Apr 5, 2019 The Scientist)
  2. Sydney Brenner, a Decipherer of the Genetic Code, Is Dead at 92 (By Nicholas Wade April 5, 2019 The New York Times)
  3. Geneticist Sydney Brenner, who made tiny worm a scientific legend, dies (Holly Else 05 APRIL 2019 Nature)
  4. ノーベル医学・生理学賞受賞ブレナー博士死去 日本にも貢献 (2019年4月7日 9時33分 NHK) 1960年代のはじめ、ＤＮＡの遺伝情報からさまざまなたんぱく質を合成する過程で働く「メッセンジャーＲＮＡ」を発見しました。そして「線虫」という地中に住む小さな生物を使って生物の遺伝の仕組みを研究し、細胞がみずから死ぬことによって生物が体の形を変えたり不要な組織を取り除いたりする「アポトーシス」という現象の解明に貢献したとして、2002年にノーベル医学・生理学賞を受賞しました。
  5. S・ブレンナー氏が死去　ノーベル生理学・医学賞 (2019/4/6 18:41　日本経済新聞) DNAの遺伝情報を基にタンパク質を作る過程で働くメッセンジャーRNAを発見。体長約1ミリの線虫を使い、特定の遺伝子が臓器発生に関連していることを突き止めた業績で2002年にノーベル生理学・医学賞を受賞した。
  6. シドニー・ブレンナー氏死去＝元沖縄科学技術研究基盤整備機構理事長 (2019年04月07日14時43分JIJI.COM) 遺伝子が器官の発達や細胞の死に及ぼす影響を解明し、２００２年にノーベル医学生理学賞を受賞した。
  7. シドニー・ブレンナー氏死去　92歳　沖縄科学技術大学院大学の開学に尽力（2019年4月7日 11:02 沖縄タイムズ）
  8. 訃報　シドニー・ブレンナーさん　９２歳＝元沖縄科学技術研究基盤整備機構理事長、ノーベル医学生理学賞受賞者（会員限定有料記事　毎日新聞2019年4月7日　東京朝刊）
  9. ノーベル医学生理学賞受賞のシドニー・ブレンナー氏死去 (2019/4/8 05:00　日刊工業新聞)

 

参考（シドニー・ブレナー）

  1. Sydney Brenner (Encyclopaedia Britannia) 
  2. Sydney Brenner (1927–2019) (DNA from the beginning)

 

シドニー・ブレナー博士の動画（インタビュー、レクチャーなど）

  1. Sydney Brenner Part 1 Genomes Tell Us About the Past (YOUTUBE 39:05) 

  2. Sydney Brenner Part 2 Genomes Tell Us About the Past contd (YOUTUBE 42:35)

  3. History of Neuroscience: Sydney Brenner (YOUTUBE 56:01 Society for Neuroscience 2012/07/05) 

 

参考（分子生物学）

  1. An Amber Suppressor of Escherichia coli Strain KO 1. Japan. J.Microbiol. Vol. 19 (3), 193-199, 1975 (PDF)　アンバーサプレッサー、オーカーサプレッサー。オパールサプレッサー。
  2. Discovery of Messenger RNA – Molecular Biology (Lecture 95)（YOUTUBE 6:15)

 

参考（線虫の細胞系譜の論文）

  1. Cell Fate Specification in the C. elegans Embryo. Morris F. Maduro. DEVELOPMENTAL DYNAMICS 239:1315–1329, 2010 
  2. The Embryonic Cell Lineage of the Nematode Caenorhabditis elegans. J . E . SULSTON, E. SCHIERENBERG, J. G. WHITE, AND J.N. THOMSON. DEVELOPMENTAL BIOLOGY 100, 64-119 (1983) 

 

参考（線虫のプログラム細胞死に関するレビュー論文）

  1. Programmed Cell Death During Caenorhabditis elegans Development. Barbara Conradt, Yi-Chun Wu, and Ding Xue GENETICS WORMBOOK
  2. Cell Death in C. elegans Development. Jennifer Zuckerman Malin and Shai Shaham. Curr Top Dev Biol. 2015 ; 114: 1–42. doi:10.1016/bs.ctdb.2015.07.018.

 

用語

  1. ナンセンス突然変異（ウィキペディア）