Re: [問題] 分子生物學的發展歷史(二)

看板Biology (生物學)作者sukuruki.時間20年前 (2006/04/21 20:32)推噓1(1推 0噓 0→)

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二、現代分子生物學的建立和發展階段　這一階段是從50年代初到70年代初，以1953年 Watson 和 Crick 提出的 DNA雙螺旋結構模型作為現代分子生物學誕生的里程碑，開創了分子遺傳學（molecular genetics）蓬勃發展的黃金時期。發現 DNA雙螺旋模型最深刻的意義在於：確立核酸的化學結構，並提出「鹼基配對」是核酸自我複製及傳遞訊息的基本方式，闡釋了核酸與蛋白質分子之間的關係，以及兩者在生命活動中所扮演的角色。在此期間的主要進展包括： 1. 遺傳訊息傳遞的「中心法則」（central dogma）的建立　　在發現 DNA雙螺旋結構後不久（1958），Crick 大膽提出遺傳訊息傳遞的規律，即是所謂的「中心法則」。其後的研究主題之一為 DNA的複製： (1)1956年 A.Kornberg 首先發現 DNA聚合蹆Ⅰ（DNA polymeraseⅠ），並嘗試在試管內（in vitro）合成出 DNA； (2)1957年 Meselson 及 Stahl以同位素標記法和 CsCl密度梯度離心法，為DNA複製是採「半保留」（semi-conservative）的方式提出了證明； (3)1968年 Reiji Okazaki（岡畸，日本人）提出 DNA 有leading strand 及 lagging strand 的概念，於是lagging strand 即被稱為 Okazaki fragment； (4)1972年，證實了DNA複製之初，需要RNA作為引子（primer）； (5)70年代初，獲得 DNA拓撲異構蹆（DNA topoisomerase），並對真核 DNA聚合蹆之特性進行分析、研究。這些努力都使 DNA複製的機制更加明瞭。另一項研究主題則是 RNA如何擔任訊息傳遞的媒介： (1)有人提出「RNA在遺傳訊息傳遞的過程中，扮演媒介角色」的假說。 (2)1958年 Weiss 及 Hurwitz等人發現 DNA依賴性 RNA聚合蹆（DNA-dependent RNA polymerase）之存在； (3)1959年，美籍西班牙裔科學家 Uchoa發現細菌的多核㏘酸磷酸化蹆（polynuclo- tide phosphorylase），並成功合成了 RNA，重建了將基因內的遺傳訊息藉由 RNA媒介轉譯成為蛋白質之過程； (4)1961年 Hall 和 Spiegelman 用 RNA-DNA 雜合（RNA-DNA hybridization），證明 mRNA 與 DNA 序列確實互補。藉由 RNA的研究，逐步解開 mRNA 轉錄（transcription）的機轉。第三項焦點則是蛋白質如何被合成（轉譯 translation 的過程）依照「中心法則」，蛋白質是按照 RNA上的遺傳訊息而合成的。 (1)50年代初 Zamecnik等人在細胞組成分分離（cellular fractionation）的實驗中已確定微粒體（microsome，其實是粗糙面內質網 rER 的碎片）是細胞內合成蛋白質的部位； (2)1957年 Hoagland、Zamecnik 及 Stephenson等人則分離出tRNA（transfer RNA ），並對這種 RNA 在轉譯過程中，負責運送胺基酸的功能提出了假說； (3)1961年 Brenner 及 Gross等人觀察到轉譯過程中，mRNA 與核糖體（ribosome）有結合的現象； (4)1965年 Holley 首次測出了酵母菌丙胺酸-tRNA（Ala-tRNA）的核㏘酸序列，並證實所有的 tRNA 具有結構相似性； (5)60年代，Nirenberg、Ochoa以及Khorana等幾組科學家，協力破譯了RNA上編碼合成蛋白質的遺傳密碼（genetic codes），即三聯體密碼子（triplet condon ）與胺基酸之間的對應關係；隨後的研究也顯示這套遺傳密碼的通用性（所有生物皆適用），從而認識了蛋白質被轉譯合成的基本過程。上述三個方向的研究與重大發現，以「中心法則」為基礎，建立了分子遺傳學的基本理論體系。而後在1970年， H.M.Temin 和 D. Baltimor分別發現某些病毒具有反轉錄蹆（reverse transcriptase），因此可在該酵素的催化下，以 RNA 為模板合成 DNA。此發現又進一步地補充並修正了 Crick 於1958年提出的「中心法則」，至此，分子遺傳學的根基已經相當穩固了！ -- 問世間情是何物？直教生死相許。天南地北雙飛客，老翅幾回寒暑。歡樂趣，離別苦，就中更有癡兒女，君應有語。渺萬里層雲，千山暮景，隻向誰去？～元好問〈邁陂塘〉～ ★sukuruki ◎ 剛剛踏進 KKCITY 大門 [好友上站] ◎ -- ┌─────◆ＫＫＣＩＴＹ◆─────┐KKMAN團隊全新力作 ◎◎KKBOX◎◎ │ bbs.kkcity.com.tw │知名歌手通通都有所有新歌想聽就聽 └──《From:210.64.169.9 》──┘※※ 內容豐富多元的線上音樂台 ※※ --