分子生物学的诞生和发展.doc
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分子生物学的诞生和发展1953年4月25日,英国的《自然》杂志上刊登了美国的沃森和英国的克里克合作研究的结果——DNA分子的双螺旋结构模型。这一成就被誉为20世纪生物学最伟大的发现,也被认为是分子生物学诞生的标志。毕业于美国芝加哥大学的沃森,1951年来到英国剑桥大学,在蛋白质晶体结构分析家肯德鲁领导下工作。克里克原毕业于某大学物理系,在第二次世界大战中,除参加有关鱼雷克服德国舰艇的强磁力的研究外,也进行过用极小的微点传送大量情报信息的研究。第二次世界大战以后,克里克对生物学发生兴趣,因而转到剑桥大学蛋白质晶体结构分析学家佩鲁兹门下从事研究工作。1951年秋,沃森和克里克在剑桥大学相遇,共同认识到探索DNA分子结构是揭开遗传之谜的关键,并且开始合作。在这之前,生物学界关于DNA分子的研究,已经取得了许多重要成果:威尔金斯和富兰克林等用X射线晶体衍射技术,对DNA分子的晶体结构进行了研究;查加夫对DNA内碱基含量进行了重新测定,发现在DNA分子中,嘌呤和嘧啶的数量是相等的;一位年轻的数学家发现,在由氢键相连的碱基中,嘌呤有吸引嘧啶的趋势;科学家们更加肯定地证明DNA是遗传信息的载体,等等。根据这些成果和信息,沃森和克里克进行了分析和综合,决定从建立分子模型着手。他们的创造性的思维加上勤奋的工作,终于获得了成功,于1953年4月建立起了DNA分子的双螺旋结构模型。DNA双螺旋结构模型建立后,学术界对DNA研究的兴趣首先集中在遗传密码上。1953年夏,在美国冷泉港学术会议上,围绕着DNA的4种碱基如何排列才能同组成蛋白质的20种氨基酸之间建立对应关系展开了热烈讨论。美籍宇宙物理学家伽莫夫通过排列组合计算,提出三联体密码和共有64种不同密码的设想。1961年,克里克和英国分子生物学家布伦纳的研究表明遗传密码是以三联体核苷酸的形式表达20种不同的氨基酸,而且是由一个固定点开始,朝着一个方向“读”下去。到1969年,科学家们完成了全部64种遗传密码的破译,这被认为是分子遗传学最辉煌的成果之一。基因如何控制蛋白质合成,是分子生物学领域另一个需要探索的重大课题。1958年,克里克提出著名的“中心法则”。1961年,法国生物学家莫诺提出转录DNA上密码的是信使核糖核酸(mRNA)。莫诺还与法国细胞遗传学家雅各布合作,提出了乳糖操纵子理论,这在后来被证实是原核细胞中基因控制蛋白质合成的普遍方式。真核细胞内的基因调控机制要复杂得多,这也是当前生物学重点探索的问题之一。