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標 題Re: [問題] 分子生物學的發展歷史(一)
發信站KKCITY (Thu Apr 20 19:39:44 2006)
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分子生物學發展簡史
分子生物學的發展大致可分為三個階段。
一、準備和醞釀期
十九世紀後期到二十世紀50年代初,是現代分子生物學誕生的準備和醞釀階段。在此
階段產生了兩項對生命本質認識上的重大突破:
1. 確定了
蛋白質是生命的主要基礎物質
十九世紀末Buchner兄弟證明無細胞之酵母萃取液能使醣類醱酵而產生酒精,第一次
提出蹆(enzyme)這個名稱。蹆是生物反應的催化劑。
二十世紀20-40年代生化學家們純化出一些蹆(包括尿素蹆、胃蛋白蹆、胰蛋白蹆、
胰凝乳蛋白蹆、細胞色素c、肌動蛋白等),並證明蹆的本質是蛋白質。隨後又陸續
發現生命現象(物質代謝、能量代謝、消化、呼吸、運動…等)都與蹆和蛋白質有所
關聯,可以用純化的蹆或蛋白質在體外(in vitro)實驗中重複進行。
此期間對蛋白質結構的認識也有較大的進步。1902年 Emil Fisher 證明蛋白質結構
是多(polypeptides);1940年代末,Sanger 創立雙硝基氟苯(DNFB)法,Edman
則發展出異硫氰酸苯酯(PITC)法分析鏈N端的胺基酸;1953年 Sanger與Thompson
完成了第一個多分子--胰島素(insulin)A鏈及B鏈的胺基酸全序列分析(定序)。
另一方面,由於X-射線晶體繞射術(X-ray crystallography)的發展,使得1950年
Pauling 和 Corey 提出了α-角蛋白的α-螺旋結構(α-helix)模型。所以在這階段
對蛋白質一級結構和空間結構都有了一番清楚的認識。
2. 確定了生物遺傳的物質基礎是去氧核糖核酸
DNA
雖然1868年 F.Miescher就發現了核素(nuclein),但此後的半個世紀內並未引起
科學界的重視。二十世紀20-30年代已確認自然界有 DNA 和 RNA 兩類核酸,並闡明了
核㏘酸(nucleotide)的組成。由於當時對核㏘酸和鹼基的定量分析尚不夠精確,只
能獲得 DNA 中A、G、C、T含量是大致相等的結果,於是一度被認為 DNA 不過是「四
核㏘酸」單位的重複出現,不具有多樣性,因而無法攜帶更多遺傳資訊。在此情形下
,外形變化多端的蛋白質即成為攜帶遺傳訊息的候選分子。
1940年代以後許多實驗的結果,使人們對核酸的功能及結構兩方面都有了更多的認
識。1944年 O.T.Avery等人證明了肺炎雙球菌的轉型因子(transformation factor)
是 DNA;1952年 A.D.Hershey 和 M.Chase 以放射性同位素 35^S 和 32^P 分別標記
T2 噬菌體的蛋白質(含有S)及核酸(含有P),然後在感染大腸桿菌的實驗中進一步
證實了核酸是遺傳物質。
在對 DNA 結構的研究上,1949-1952年 S.Furbery 等人的 X-射線繞射術闡明了核
㏘酸並非平面的空間構象,因而提出 DNA 是螺旋結構(helix structure);1948-
1953年間,Chargaff 等人用新的色層分析與電泳技術,分析 DNA 的鹼基和核㏘酸含
量,積累大量的資料,最後提出 DNA 的鹼基含量 A、T 大約相同,G、C 也大約相同
,此即稱為「查卡夫法則」(Chargaff's rule),為鹼基配對的 DNA 結構認識打下
了堅實的基礎。
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1F:推 pttjewk:說得很清楚~連我這門外漢都看得懂~感謝 04/22 00:15