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        的神秘面紗

        時間:2023-02-10 百科知識 版權反饋
        【摘要】:DNA的神秘面紗生物的性狀為什么能穩(wěn)定地代代相傳?當時查伽夫并沒有搞清楚,眾多的生物學家也沒有解開這個謎團。他們之中的優(yōu)秀代表包括富蘭克林、威爾金斯等等,為發(fā)現DNA結構作出了重要的貢獻。在這里,我們要特別提到英國著名的女科學家富蘭克林。這個名叫沃森的美國青年科學家確信自己證實了一個天大的秘密——DNA雙螺旋結構。DNA雙螺旋結構模型的提出,震動了生物學界的科學家們。
        的神秘面紗_生命科學

        DNA的神秘面紗

        生物的性狀為什么能穩(wěn)定地代代相傳?DNA是如何管理著數量巨大的生物性狀?這一系列問題,直到20世紀50年代初仍然是個謎。看來,不徹底揭開DNA結構之謎,生物的遺傳問題就仍然是迷霧重重。于是,一場由生物學家、物理學家等參與的協(xié)作攻關戰(zhàn)打響了。

        最終的勝利者包括年輕的沃森和克里克,但像威爾金斯、富蘭克林等杰出科學家的出色工作我們也不應忘記。

        到了20世紀50年代初,關于核酸的研究有兩個突破性的進展,對人們認識核酸分子結構起了關鍵作用。

        一個是奧地利生物化學家查伽夫通過精密測定,發(fā)現核酸的堿基之間存在奇妙的定量關系。任何生物細胞中,堿基A和T數目相等,C和G數目也相等;同一種生物中,無論年老年幼,何種器官,它們的核酸堿基比例都相同,即A+T/C+G永遠是恒定的。這種數字關系說明了什么?當時查伽夫并沒有搞清楚,眾多的生物學家也沒有解開這個謎團。

        看來,僅僅靠生物學和化學分析的方法是不能看到DNA的真面目的。幸好,從20世紀40年代開始,一大批優(yōu)秀的物理學家加入了尋找DNA真面目的隊伍。他們之中的優(yōu)秀代表包括富蘭克林、威爾金斯等等,為發(fā)現DNA結構作出了重要的貢獻。

        在這里,我們要特別提到英國著名的女科學家富蘭克林。這位劍橋大學畢業(yè)的高材生,研究范圍相當廣泛,30歲的時候就已經是一位很有名氣的物理化學家、結晶學專家和X射線研究方面的專家了。富蘭克林等首先將DNA分子進行結晶處理,然后利用一種特殊的物理手段,即X射線衍射技術,看到了DNA分子的大致模樣。他們推測DNA大分子是多股鏈、螺旋形,在其內部,堿基的排列是有一定規(guī)律的。

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        DNA分子結構模式圖

        其實,富蘭克林此時離揭開DNA結構之謎只差一步之遙了。

        正是富蘭克林和威爾金斯的X射線衍射結果,幫助沃森和克里克最終完成了20世紀最重要的發(fā)現之一——DNA雙螺旋結構。

        1953年初的一天,一個頭發(fā)微微散亂、面容略帶倦意的年輕人一頭闖進了實驗室,他興奮地舉起手中他剛做好的模型大聲喊道:“就是它了?!?/p>

        這個名叫沃森的美國青年科學家確信自己證實了一個天大的秘密——DNA雙螺旋結構。他手中所展示的模型猶如一條凌空翻舞的彩綢,是那么舒展自如、輕松和諧,比起不久前他和英國同伴克里克制得的模型完美多了。

        沃森和克里克得到這個合理的、完美的DNA模型喜不自禁,立即著手寫成一篇論文發(fā)表在1953年英國的《自然》雜志上。這兩位年輕、富有開拓精神的科學家經過艱苦的努力,終于在眾多的競爭者中捷足先登,揭開了DNA結構之謎,從而完成了20世紀最重要的發(fā)現之一。

        按照沃森和克里克的假設,DNA大分子是由兩條長長的鏈組成的,這兩條鏈呈雙螺旋結構存在,就像一座兩邊有扶手、繞著同一假想的豎軸上升的樓梯。磷酸和核糖構成了樓梯的扶手,扶手之間的階梯由一對對“手拉手”的堿基組成,堿基一共有4種,代號分別為A、G、C、T。堿基之間的搭配是固定的,A和T配對,C和G配對。這種堿基配對非常專一,但不是死死地纏在一起,而是輕輕地靠氫鍵連接;也就是我們前面說的“手拉手”。在必要的時候,它們會松開拉著的“手”,重新去選擇新朋友,但原則不變,仍然是A和T配對,C和G配對。

        DNA雙螺旋結構模型的提出,震動了生物學界的科學家們。它既和當時其他科學家得到的有關DNA的研究資料一致,又能解釋生物穩(wěn)定遺傳的現象。1962年,沃森、克里克和威爾金斯因此共獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎,而富蘭克林卻因過早離開人世以及其他一些原因,未能享受這一殊榮。

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