核酸的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展

1、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.18441895），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(shí)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(dòng)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

2、.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(gè)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(shí)發(fā)現(xiàn)肺炎雙球菌有兩種第1頁類型：一

3、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。格里菲斯取R型細(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?；畹腟型細(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.18771955），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

4、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(shí)的科學(xué)有所接受，主要原因是過去錯(cuò)誤假說的影響。以前科塞爾發(fā)現(xiàn)核酸時(shí)，文列等化學(xué)家曾錯(cuò)誤地認(rèn)為核酸是由四個(gè)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(gè)錯(cuò)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(shí)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)，而是由于微量第2頁的、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?！焙髞恚绹韺W(xué)家德爾布呂克（Delbuck,M.19061981）發(fā)現(xiàn)噬菌體比細(xì)菌還小，只有和外殼蛋白，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(shí)，還有人觀