| 核酸研究的历史 | | 点击： 作者： 来源： 时间： 2006-11-07 本站论坛 |
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核酸研究的历史
- 核酸是怎么发现的？
- 核酸为什么是遗传物质？
- 双螺旋的发现
- 日新月异的研究进展
核酸是怎么发现的？
1869年，F.Miescher从脓细胞中提取到一种富含磷元素的酸性 化合物,因存在于细胞核中而将它命名为"核质"(nuclein)。核酸
(nucleic acids)，但这一名词于Miescher的发现20年后才被正式启 用,当时已能提取不含蛋白质的核酸制品。早期的研究仅将核酸看成
是细胞中的一般化学成分，没有人注意到它在生物体内有什么功能 这样的重要问题。
核酸为什么是遗传物质？
1944年，Avery等为了寻找导致细菌转化的原因，他们发现从S 型肺炎球菌中提取的DNA与R型肺炎球菌混合后，能使某些R型菌转化
为S型菌，且转化率与DNA纯度呈正相关，若将DNA预先用DNA酶降 解，转化就不发生。结论是:S型菌的DNA将其遗传特性传给了R型 菌，DNA就是遗传物质。从此核酸是遗传物质的重要地位才被确立，
人们把对遗传物质的注意力从蛋白质移到了核酸上。
双螺旋的发现
核酸研究中划时代的工作是Watson和Crick于1953年创立的DNA 双螺旋结构模型。模型的提出建立在对DNA下列三方面认识的基础
上：
1.核酸化学研究中所获得的DNA化学组成及结构单元的知识，特 别是Chargaff于1950-1953年发现的DNA化学组成的新事实；DNA中四
种碱基的比例关系为A/T=G/C=1；
2.Ｘ线衍射技术对DNA结晶的研究 中所获得的一些原子结构的最新参数；
3.遗传学研究所积累的有关 遗传信息的生物学属性的知识。综合这三方面的知识所创立的DNA双
螺旋结构模型，不仅阐明了DNA分子的结构特征，而且提出了DNA作 为执行生物遗传功能的分子，从亲代到子代的DNA复制 (replication)过程中，遗传信息的传递方式及高度保真性。其正确
性于1958年被Meselson和Stahl的著名实验所证实。DNA双螺旋结构 模型的确立为遗传学进入分子水平奠定了基础，是现代分子生物学 的里程碑。从此核酸研究受到了前所未有的重视。
日新月异的研究进展
三十多年来，核酸研究的进展日新月异，所积累的知识几年就 要更新。其影响面之大，几乎涉及生命科学的各个领域，现代分子 生物学的发展使人类对生命本质的认识进入了一个崭新的天地。双
螺旋结构创始人之一的Crick于1958年提出的分子遗传中心法则 (centraldogma)揭示了核酸与蛋白质间的内在关系，以及RNA作为遗 传信息传递者的生物学功能。并指出了信息在复制、传递及表达过
程中的一般规律，即DNA→RNA→蛋白质。遗传信息以核苷酸顺序的 形式贮存在DNA分子中，它们以功能单位在染色体上占据一定的位置 构成基因(gene)。因此，搞清DNA顺序无疑是非常重要的。1975年
Sanger发明的DNA测序（DNAsequencing)加减法为实现这一企图起了 关键性的作用。由此而发展起来的大片段DNA顺序快速测定技术──Maxam
和Gilbert的化学降解法(1977年)和Sanger的末端终止法(1977年)， 已是核酸结构与功能研究中不可缺少的分析手段。我国学者洪国藩 于1982年提出了非随机的有序DNA测序新策略，对DNA测序技术的发
展作出了重要贡献。目前，DNA测序的部分工作已经实现了仪器的自 动化操作。凭借先进的DNA测序技术及其它基因分析手段，人类正在 进行一项以探明自身基因组(genome)全部核苷酸顺序（单倍基因组
含3×109碱基对)为目标的宏伟计划──人类基因组图谱制作计划 (human
genome mapping project)。据称，此项计划的实现，将对 全人类的健康产生无止境的影响。 Watson-Crick模型创立36年后的1989年，一项新技术──扫描隧道
显微镜(scanning tummeling microscopy, STM)使人类首次能直接 观测到近似自然环境中的单个DNA分子的结构细节，观测数据的计算
机处理图像能在原子级水平上精确度量出DNA分子的构型、旋转周 期、大沟(major groove)及小沟(minor groove)。这一成果是对DNA
双螺旋结构模型真实性的最直接而可信的证明。此项技术无疑会对 人类最终完全解开遗传之谜提供有力的帮助。可喜的是，我国科学 家在这项世界领先的研究中也占有一席之地。
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