看板Biology
标 题Re: [问题] 分子生物学的发展历史(二)
发信站KKCITY (Fri Apr 21 19:58:07 2006)
转信站ptt!ctu-reader!ctu-gate!news.nctu!news.ntu!bbs.ee.ntu!news.kkcity.com.
二、现代分子生物学的
建立和
发展阶段
这一阶段是从50年代初到70年代初,以1953年 Watson 和 Crick 提出的 DNA双螺旋
结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑,开创了分子遗传学(molecular genetics)
蓬勃发展的黄金时期。发现 DNA双螺旋模型最深刻的意义在於:确立核酸的化学结构,并
提出「硷基配对」是核酸自我复制及传递讯息的基本方式,阐释了核酸与蛋白质分子之间
的关系,以及两者在生命活动中所扮演的角色。
在此期间的主要进展包括:
1. 遗传讯息传递的「
中心法则」(central dogma)的建立
在发现 DNA双螺旋结构後不久(1958),Crick 大胆提出遗传讯息传递的规律,
即是所谓的「中心法则」。其後的研究主题之一为
DNA的复制:
(1)1956年 A.Kornberg 首先发现 DNA聚合蹆Ⅰ(DNA polymeraseⅠ),并尝试在
试管内(in vitro)合成出 DNA;
(2)1957年 Meselson 及 Stahl以同位素标记法和 CsCl密度梯度离心法,为DNA复制
是采「半保留」(semi-conservative)的方式提出了证明;
(3)1968年 Reiji Okazaki(冈畸,日本人)提出 DNA 有leading strand 及
lagging strand 的概念,於是lagging strand 即被称为 Okazaki fragment;
(4)1972年,证实了DNA复制之初,需要RNA作为引子(primer);
(5)70年代初,获得 DNA拓扑异构蹆(DNA topoisomerase),并对真核 DNA聚合蹆
之特性进行分析、研究。
这些努力都使 DNA复制的机制更加明了。
另一项研究主题则是
RNA如何担任讯息传递的媒介:
(1)有人提出「RNA在遗传讯息传递的过程中,扮演媒介角色」的假说。
(2)1958年 Weiss 及 Hurwitz等人发现 DNA依赖性 RNA聚合蹆(DNA-dependent
RNA polymerase)之存在;
(3)1959年,美籍西班牙裔科学家 Uchoa发现细菌的多核㏘酸磷酸化蹆(polynuclo-
tide phosphorylase),并成功合成了 RNA,重建了将基因内的遗传讯息藉由
RNA媒介转译成为蛋白质之过程;
(4)1961年 Hall 和 Spiegelman 用 RNA-DNA 杂合(RNA-DNA hybridization),
证明 mRNA 与 DNA 序列确实互补。
藉由 RNA的研究,逐步解开 mRNA 转录(transcription)的机转。
第三项焦点则是
蛋白质如何被合成(转译 translation 的过程)
依照「中心法则」,蛋白质是按照 RNA上的遗传讯息而合成的。
(1)50年代初 Zamecnik等人在细胞组成分分离(cellular fractionation)的实验
中已确定微粒体(microsome,其实是粗糙面内质网 rER 的碎片)是细胞内合成
蛋白质的部位;
(2)1957年 Hoagland、Zamecnik 及 Stephenson等人则分离出tRNA(transfer RNA
),并对这种 RNA 在转译过程中,负责运送胺基酸的功能提出了假说;
(3)1961年 Brenner 及 Gross等人观察到转译过程中,mRNA 与核糖体(ribosome)
有结合的现象;
(4)1965年 Holley 首次测出了酵母菌丙胺酸-tRNA(Ala-tRNA)的核㏘酸序列,并
证实所有的 tRNA 具有结构相似性;
(5)60年代,Nirenberg、Ochoa以及Khorana等几组科学家,协力破译了RNA上编码
合成蛋白质的遗传密码(genetic codes),即三联体密码子(triplet condon
)与胺基酸之间的对应关系;随後的研究也显示这套遗传密码的通用性(所有生
物皆适用),从而认识了蛋白质被转译合成的基本过程。
上述三个方向的研究与重大发现,以「中心法则」为基础,建立了分子遗传学的基本
理论体系。而後在1970年, H.M.Temin 和 D. Baltimor分别发现某些病毒具有反转
录蹆(reverse transcriptase),因此可在该酵素的催化下,以 RNA 为模板合成
DNA。此发现又进一步地补充并修正了 Crick 於1958年提出的「中心法则」,至此
,分子遗传学的根基已经相当稳固了!
--
问世间情是何物?直教生死相许。
天南地北双飞客,老翅几回寒暑。
欢乐趣,离别苦,就中更有痴儿女,君应有语。
渺万里层云,千山暮景,只向谁去? ~元好问〈迈陂塘〉~
★sukuruki ◎ 刚刚踏进 KKCITY 大门 [好友上站] ◎
--
┌─────◆KKCITY◆─────┐KKMAN团队 全新力作 ◎◎KKBOX◎◎
│ bbs.kkcity.com.tw │知名歌手通通都有 所有新歌想听就听
└──《From:210.64.169.9
》──┘※※ 内容丰富多元的线上音乐台 ※※
--
1F:推 pttjewk:有没有推荐的相关书目?越看越有兴趣^^ 04/22 00:18