發現DNA雙螺旋結構:
1952年,奧地利裔美國生物化學家查伽夫測定了DNA中4種堿的含量,發現其中腺膘呤與胸腺嘧啶的數量相等,鳥膘呤與胞嘧啶的數量相等。這使沃森、克里克立即想到4種堿基之間存在著兩兩對應的關系,形成了腺膘呤與胸腺嘧啶配對、鳥膘呤與胞嘧啶配對的概念,其中形成染色體的雙螺旋結構圖標具有獨特的代表性1953年,劍橋科學家沃森和克里克發現了著名的DNA雙螺旋結構,這一結構從此成為了所有生命的化學密碼。DNA雙螺旋結構的闡明,揭開了生命科學的新篇章,開創了科學技術的新時代。隨后,遺傳的分子機理――DNA復制、遺傳密碼、遺傳信息傳遞的中心法則、作為遺傳的基本單位和細胞工程藍圖的基因以及基因表達的調控相繼被認識。
建立DNA雙螺旋結構:
1951年,人們已經知道了脫氧核糖核酸可能是遺傳物質,但其結構和作用還處于未知的狀態。就在這時,英國科學家富蘭克林加入了研究DNA結構的行列,并通過在法國學習的X射線衍射技術成功地拍攝到DNA晶體的X射線衍射照片。
研究DNA雙螺旋結構:
沃森和克里克也在劍橋大學卡文迪許實驗室進行DNA結構的研究,他們希望通過噬菌體來研究基因如何控制生物的遺傳。當他們聽了富蘭克林的學術報告,看到DNA的X射線衍射圖片后,認定一旦搞清DNA的結構,就能了解到基因是如何起作用的。
隨后在在卡文迪許實驗室里,沃森和克里克又得到機會向X射線衍射專家學習,這些都是他們取得成就的重要因素。而能夠讓沃森集中精力從事DNA結構研究的契機,則是他得到美國主管部門資助去參加在拿不勒斯召開的學術會議,在那里他看到了富蘭克林的X射線衍射圖片。
DNA雙螺旋結構開啟分子生物學時代:
兩位年輕的科學家憑借認真的實驗工作和深厚的科學功底,在向權威發起的挑戰中大獲全勝。在科學界經常遇到的是年輕人對權威無原則的屈服,甚至沃森在開始知道鮑林提出的是三螺旋模型的一剎那,也曾后悔幾個月前放棄了自己按三螺旋思路進行的工作。不過他們沒有從此打住,而是為了贏得時間,加快了工作。
1953年受到前人的影響,當時在卡文迪許實驗室的詹姆斯?沃森與佛朗西斯?克里克,依據倫敦國王學院的羅莎琳?富蘭克林所拍攝的X光繞射圖及相關資料,提出了最早的DNA結構精確模型,并發表于《自然》期刊。五篇關于此模型的實驗證據論文,也同時以同一主題發表于《自然》期刊。其中在研究過程中,沃森和克里克也曾由于早期的結構模型不精準遭遇過強烈反對,但通過他們不斷的挑戰與突破,在不到兩個月內終于取得了后來震驚世界的成果。這是生物學的一座里程碑,分子生物學時代的開端。
DNA雙螺旋提出的主要成就是把物理學運用到生命科學中,可以說是分子生物學的奠基。運用物理學中的晶體衍射技術,對DNA進行衍射,通過對比,判斷DNA為雙螺旋。沃森和克里克通過不斷的組合,最終建立了DNA的雙螺旋同時提出了正確的模型,即核糖為骨架,堿基進行配對的模型。從DNA雙螺旋結構的提出開始便開啟了分子生物學時代,使遺傳的研究深入到分子層次,生命之謎被打開,人們更加清楚地了解到遺傳信息的構成和傳遞的途徑。
參考資料:
“生物探索”網站
“生物百科”網站
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