核酸研究的历史

核酸研究的历史

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(nucleicacids)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。

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3个方面认识的基础上:

(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4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。

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人类DNA双螺旋结构