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DNA双螺旋结构的发现

2010-08-16 已有3086人阅读

    早有人预言:21世纪是生命和科学家的时代。20世纪50年代,在大量动物和植物的遗传研究中,人们认识到生物的基因控制着遗传。染色体是细胞核中的一种特殊结构,基因就排染色体上。脱氧核糖酸,简称DNA,是基因的本质。但是,科学家一直不清楚DNA究竟是什么样的结构。当时,国际上的一些著名科学家们已经从不同角度开始了对DNA的研究,但沃森和克里克的刻苦钻研使他们走了前列。

    沃森是一位美国生物学家,在学校读书时,就对基因产生了浓厚的兴趣。他认为,了解DNA的结构是理解基因的关键。1951年,他在丹麦的哥本哈根大学进修生物化学。在意大利的一次生物学研讨会上,他非常高兴地见到了茵国科学家威尔金斯利用X射线衍射技术发现的DNA结晶照片。于是他毅然决定去英国牛津大学的卡文迪许实验室。在那里,他遇到了和他有着共同理想的英国人克里克。克里克是一位年轻的物理学家,他比沃森大12岁。虽然两人专业不同,性格也迥异,沃森性格沉默、安静,而克里克则外向、开朗,但是,共同从事基因结构的研究,让他们成了一对“黄金搭档”。

    1952年,沃森测出了烟草花叶病毒蛋白质外壳的结构,但是对DNA的研究仍然没有进展。1953年的春天,沃森突然意识到,DNA的主要成分——4种有机碱之间,必然要结成稳定的“搭档”。但是,它们是怎样排列起来的呢?威尔金斯最先用X射线得到的DNA的图像给了他们启发。他们想象,DNA就像由两条栏杆组成的旋转梯子,栏杆是2条由糖和磷酸组成的长链,4种碱基对形成梯子上的横档。这个大胆的构想巧妙、奇特,它完全解释了已知DNA作为遗传物质所应有的特征,并且清晰地表明了DNA是如何复制的。于是,一个DNA的双螺旋模型被这2个名不见经传的小伙子勾画出来了。这个模型后来在电子显微镜拍摄到直观图像后得到证实。

    1953年4月,沃森和克里克在英国著名的《自然》杂志上,发表了他们共同完成的论文。在这篇划时代的论文中,他们提出了DNA(即“脱氧核糖核酸”)结构双螺旋模型。他们的贡献是巨大的,人类从此找到了解读生命奥秘的“金钥匙”。

    发现DNA的双螺旋结构模型是20世纪生命科学发展里的里程碑,这引发了一切生命科学研究的革命性变革。从此,进入了一个分子生物学的时代。

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