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标 题Re: [问题] 分子生物学的发展历史(一)
发信站KKCITY (Thu Apr 20 19:39:44 2006)
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分子生物学发展简史
分子生物学的发展大致可分为三个阶段。
一、准备和酝酿期
十九世纪後期到二十世纪50年代初,是现代分子生物学诞生的准备和酝酿阶段。在此
阶段产生了两项对生命本质认识上的重大突破:
1. 确定了
蛋白质是生命的主要基础物质
十九世纪末Buchner兄弟证明无细胞之酵母萃取液能使醣类醱酵而产生酒精,第一次
提出蹆(enzyme)这个名称。蹆是生物反应的催化剂。
二十世纪20-40年代生化学家们纯化出一些蹆(包括尿素蹆、胃蛋白蹆、胰蛋白蹆、
胰凝乳蛋白蹆、细胞色素c、肌动蛋白等),并证明蹆的本质是蛋白质。随後又陆续
发现生命现象(物质代谢、能量代谢、消化、呼吸、运动…等)都与蹆和蛋白质有所
关联,可以用纯化的蹆或蛋白质在体外(in vitro)实验中重复进行。
此期间对蛋白质结构的认识也有较大的进步。1902年 Emil Fisher 证明蛋白质结构
是多(polypeptides);1940年代末,Sanger 创立双硝基氟苯(DNFB)法,Edman
则发展出异硫氰酸苯酯(PITC)法分析链N端的胺基酸;1953年 Sanger与Thompson
完成了第一个多分子--胰岛素(insulin)A链及B链的胺基酸全序列分析(定序)。
另一方面,由於X-射线晶体绕射术(X-ray crystallography)的发展,使得1950年
Pauling 和 Corey 提出了α-角蛋白的α-螺旋结构(α-helix)模型。所以在这阶段
对蛋白质一级结构和空间结构都有了一番清楚的认识。
2. 确定了生物遗传的物质基础是去氧核糖核酸
DNA
虽然1868年 F.Miescher就发现了核素(nuclein),但此後的半个世纪内并未引起
科学界的重视。二十世纪20-30年代已确认自然界有 DNA 和 RNA 两类核酸,并阐明了
核㏘酸(nucleotide)的组成。由於当时对核㏘酸和硷基的定量分析尚不够精确,只
能获得 DNA 中A、G、C、T含量是大致相等的结果,於是一度被认为 DNA 不过是「四
核㏘酸」单位的重复出现,不具有多样性,因而无法携带更多遗传资讯。在此情形下
,外形变化多端的蛋白质即成为携带遗传讯息的候选分子。
1940年代以後许多实验的结果,使人们对核酸的功能及结构两方面都有了更多的认
识。1944年 O.T.Avery等人证明了肺炎双球菌的转型因子(transformation factor)
是 DNA;1952年 A.D.Hershey 和 M.Chase 以放射性同位素 35^S 和 32^P 分别标记
T2 噬菌体的蛋白质(含有S)及核酸(含有P),然後在感染大肠杆菌的实验中进一步
证实了核酸是遗传物质。
在对 DNA 结构的研究上,1949-1952年 S.Furbery 等人的 X-射线绕射术阐明了核
㏘酸并非平面的空间构象,因而提出 DNA 是螺旋结构(helix structure);1948-
1953年间,Chargaff 等人用新的色层分析与电泳技术,分析 DNA 的硷基和核㏘酸含
量,积累大量的资料,最後提出 DNA 的硷基含量 A、T 大约相同,G、C 也大约相同
,此即称为「查卡夫法则」(Chargaff's rule),为硷基配对的 DNA 结构认识打下
了坚实的基础。
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1F:推 pttjewk:说得很清楚~连我这门外汉都看得懂~感谢 04/22 00:15