您的位置:首頁 > 健康課堂 > 核酸知識 > 核酸的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展
核酸的發(fā)現(xiàn)已有100多年的歷史,但人們對它真正有所認(rèn)識不過近60年的事。遠(yuǎn)在1868年瑞士化學(xué)家米歇爾(Miesher ,F(xiàn).1844-1895),首先從膿細(xì)胞分離出細(xì)胞核,用堿抽提再加入酸,得一種含氮和磷特別豐富的沉淀物質(zhì),當(dāng)時曾叫它做核質(zhì)。1872年又從鮭魚的精子細(xì)胞核中,發(fā)現(xiàn)了大量類似的酸性物質(zhì),隨后有人在多種組織細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了這類物質(zhì)的存在。因?yàn)檫@類物質(zhì)都是從細(xì)胞核中提取出來的,而且都具有酸性,因此稱為核酸。過了多年以后,才有人從動物組織和酵母細(xì)胞分離出含蛋白質(zhì)的核酸。
本世紀(jì)20年代,德國生理學(xué)家柯塞爾(Kossel,A.1853-1927 )和他的學(xué)生瓊斯(Johnew,W.1865-1935 )、列文(Levene,P.A.1896-1940 )的研究結(jié)果,才搞清楚核酸的化學(xué)成分及其最簡單的基本結(jié)構(gòu)。證實(shí)它是由四種不同的堿基,即腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)及核糖、磷酸等組成。其最簡單的單體結(jié)構(gòu)是堿基-核糖-磷酸構(gòu)成的核苷酸。1929年又確定了核酸有兩種,一種是脫氧核糖核酸(DNA),另一種是核糖核酸(RNA)。核酸的分子量比較大,一般由幾千到幾十萬個原子組成,分子量可達(dá)十一萬至幾百萬以上,是一種生物大分子。這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)決定了它的特殊性質(zhì)。1928年生理學(xué)家格里菲斯(Griffith,J.),在研究肺炎球菌時發(fā)現(xiàn)肺炎雙球菌有兩種類型:一種是S型雙球菌,外包有莢膜,不能被白血球吞噬,具有強(qiáng)烈毒性;另一種是R型雙球菌,外無莢膜,容易被白血球吞噬,沒有毒性。
格里菲斯?。倚图?xì)菌少量,與大量已被高溫殺死的有毒的S型細(xì)菌混在一起,注入小白鼠體內(nèi),照理應(yīng)該沒有問題。但是出乎意料,小白鼠全部死亡。檢驗(yàn)它的血液,發(fā)現(xiàn)了許多S型活細(xì)菌?;畹模有图?xì)菌是從那里來的呢?格里菲斯反復(fù)分析認(rèn)為一定有一種什么物質(zhì),能夠從死細(xì)胞中進(jìn)行活的細(xì)胞中,改變了活細(xì)胞的遺傳性狀,把它變成了有毒細(xì)菌。這種能轉(zhuǎn)移的物質(zhì),格里菲斯把它叫做轉(zhuǎn)化因子。細(xì)菌學(xué)家艾弗里(Avery ,O.T.1877-1955),認(rèn)為這一工作很有意義,立刻研究這種轉(zhuǎn)化因子的化學(xué)成分。
在1944年得到研究的結(jié)果,證明了轉(zhuǎn)化因子就是核酸(DNA),是DNA將R型肺炎雙球細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型雙球細(xì)菌的信息載體。但是,這樣重要的發(fā)現(xiàn)沒有被當(dāng)時的科學(xué)有所接受,主要原因是過去錯誤假說的影響。以前科塞爾發(fā)現(xiàn)核酸時,文列等化學(xué)家曾錯誤地認(rèn)為核酸是由四個含有不同堿基的核苷酸為基礎(chǔ)的高分子化合物,其中四種堿基的含量為1:1:1:1。在這個錯誤假說的影響下,對艾弗里的新發(fā)現(xiàn)提出了種種責(zé)難,懷疑他的實(shí)驗(yàn)是不嚴(yán)格的,很可能在做實(shí)驗(yàn)時帶入了其它蛋白質(zhì),因而產(chǎn)生了與文列假說不符合的現(xiàn)象。艾弗里在大量輿論的壓力下,也不敢堅(jiān)持他的正確結(jié)論,也采取了模棱兩可的說法:“可能不是核醋自有的性質(zhì),而是由于微量的、別的某些附著于核酸上的其它物質(zhì)引起了遺傳信息的作用。”后來,美國生理學(xué)家德爾布呂克(Delbuck ,M.1906-1981)發(fā)現(xiàn)噬菌體比細(xì)菌還小,只有DNA和外殼蛋白,構(gòu)造簡單、繁殖快,是研究基因自我復(fù)制的最好材料。于是組成噬菌體研究小組,開始選用大腸桿菌和它的噬菌體研究基因復(fù)制的工作。1952年小組成員赫希爾(Heishey ,A.D.1908-)和蔡斯(Chase ,M.),用同位素標(biāo)記法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他們的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明了DNA就是遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)。差不多與此同時,還有人觀察到凡是分化旺盛或生長迅速的組織,如胚胎組織等,其蛋白質(zhì)的合成都很活躍,RNA的含量也特別豐富,這表明RNA與蛋白質(zhì)的生命合成之間存在著密切的關(guān)系。
由于核酸生物學(xué)功能的發(fā)展,進(jìn)一步促進(jìn)了核酸化學(xué)的發(fā)展。尤其是本世紀(jì)的50年代以來,用于核酸分析的各種先進(jìn)技術(shù)不斷的創(chuàng)造和使用,用于核酸的提取和分離方法的不斷革新和完善,從而為研究核酸的結(jié)構(gòu)和功能奠定了基礎(chǔ)。
核酸分子中各個核苷酸之間的連接方式已有所認(rèn)識,DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)學(xué)說已經(jīng)提出,有關(guān)核酸的代謝、核酸在遺傳中以及在蛋白質(zhì)生物合成中的作用機(jī)理,也都有了比較深入的認(rèn)識。近年來,遺傳工程學(xué)的突起,在揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì),用人工方法改變生物的性狀和品種,以及在人工合成生命等方面都顯示了核酸歷史性的廣闊遠(yuǎn)景。
——摘自:網(wǎng)易科技