中心法则的发现与完善
王思尧
2011级 生物科学 [**************]
摘要:中心法则是指遗传信息从DNA 传递给RNA ,再从RNA 传递给蛋白质的转录和翻译
的过程,以及遗传信息从DNA 传递给DNA 的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵
循的法则。本文主要论述了中心法则的发现过程与完善过程。
关键词:中心法则 发展 过程 完善
一.从DNA 双螺旋模型建构到中心法则的提出
英国生物物理学家威尔金斯及其同事富兰克林等, 用X 射线衍射方法获得DNA 晶体结
构资料:DNA 结构的螺旋周期性、碱基的空间取向等。这方面的资料对沃森和克里克构建
DNA 双螺旋结构模型起了关键性作用。
1953年,沃森和克里克在英国《自然》杂志上发表了第一篇论文,指出:“我们拟提脱
氧核糖核酸盐的一种结构,这种结构的崭新特点具有重要的生物学意义。”“该结构具有绕同
一轴心旋转的两条螺旋链。”“它的一个新特点就是通过嘌呤和嘧啶将两个链联系在一起。”
紧接着他们又连续发表论文详细的阐述了DNA 的结构和功能特点以及其遗传学意义。
DNA 双螺旋结构的发现,说明了遗传物质的遗传、结构和升华的主要特征,成为生物
科学史上的里程碑,标志着分子生物学的正式诞生,极大的促进了对生物体内遗传信息储存、
传递和转移规律的研究。
DNA 双螺旋结构和1902年加罗德提出的一个基因一种酶假说把“基因是什么”和“基
因如何起作用”这两个重要问题联系在一起,为中心法则的发现奠定了基础。
1957年,克里克提出,在DNA 与蛋白质之间,RNA 可能是中间体。而后他又提出,
RNA 是在蛋白质合成的模板中最可能的候选者。根据这些推论,克里克提出了中心法则。
当时的中心法则是指遗传信息从DNA 传递给RNA ,再从RNA 传递给蛋白质,即完成
遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA 传递给DNA ,即完成DNA 的复制过程。这
是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。 即DNA →RNA →蛋白质。
↓复制
DNA
二.中心法则的完善
1965年,科学家在RNA 肿瘤病毒里发现来了一种RNA 复制酶。RNA 复制酶能使RNA
进行复制。一些植物RNA 病毒,动物RNA 病毒,以及RNA 噬菌体等在侵入细胞后可以产
生RNA 复制酶,然后自我复制。因此中心法则得到了补充。即DNA →RNA →蛋白质。
↓复制↓
DNA RNA
克里克最初设想的中心法则,并没有排除遗传信息由RNA 向DNA 的逆向传递。
但当时绝大多数生物学家都认为,自然界的生物体并不需要这种逆向传递。然而,1970年,
三位生物科学家狄明,水谷哲,巴尔蒂摩发现遗传信息可以由RNA 转录给DNA 。他们在
Rauscher 小鼠的白血病和Rous 家禽肉瘤病毒中发现有反转录酶的存在,有了这种酶,RNA
就可以作为模板合成DNA ,单链DNA 再复制为双链DNA ,双链DNA 再以转录的方式形成
病毒RNA 。他们的文章发表在《自然》杂志上,是逆转录现象得到了公认。中心法则再一
次得到补充。即DNA RNA →蛋白质。
↓复制↓
DNA RNA
参考文献:1.MAGNERLN 。生命科学史。武汉:华中工学院出版社,1985.
2.王永胜。生物学核心概念的发展 。北京:人民教育出版社,2007.
中心法则的发现与完善
王思尧
2011级 生物科学 [**************]
摘要:中心法则是指遗传信息从DNA 传递给RNA ,再从RNA 传递给蛋白质的转录和翻译
的过程,以及遗传信息从DNA 传递给DNA 的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵
循的法则。本文主要论述了中心法则的发现过程与完善过程。
关键词:中心法则 发展 过程 完善
一.从DNA 双螺旋模型建构到中心法则的提出
英国生物物理学家威尔金斯及其同事富兰克林等, 用X 射线衍射方法获得DNA 晶体结
构资料:DNA 结构的螺旋周期性、碱基的空间取向等。这方面的资料对沃森和克里克构建
DNA 双螺旋结构模型起了关键性作用。
1953年,沃森和克里克在英国《自然》杂志上发表了第一篇论文,指出:“我们拟提脱
氧核糖核酸盐的一种结构,这种结构的崭新特点具有重要的生物学意义。”“该结构具有绕同
一轴心旋转的两条螺旋链。”“它的一个新特点就是通过嘌呤和嘧啶将两个链联系在一起。”
紧接着他们又连续发表论文详细的阐述了DNA 的结构和功能特点以及其遗传学意义。
DNA 双螺旋结构的发现,说明了遗传物质的遗传、结构和升华的主要特征,成为生物
科学史上的里程碑,标志着分子生物学的正式诞生,极大的促进了对生物体内遗传信息储存、
传递和转移规律的研究。
DNA 双螺旋结构和1902年加罗德提出的一个基因一种酶假说把“基因是什么”和“基
因如何起作用”这两个重要问题联系在一起,为中心法则的发现奠定了基础。
1957年,克里克提出,在DNA 与蛋白质之间,RNA 可能是中间体。而后他又提出,
RNA 是在蛋白质合成的模板中最可能的候选者。根据这些推论,克里克提出了中心法则。
当时的中心法则是指遗传信息从DNA 传递给RNA ,再从RNA 传递给蛋白质,即完成
遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA 传递给DNA ,即完成DNA 的复制过程。这
是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。 即DNA →RNA →蛋白质。
↓复制
DNA
二.中心法则的完善
1965年,科学家在RNA 肿瘤病毒里发现来了一种RNA 复制酶。RNA 复制酶能使RNA
进行复制。一些植物RNA 病毒,动物RNA 病毒,以及RNA 噬菌体等在侵入细胞后可以产
生RNA 复制酶,然后自我复制。因此中心法则得到了补充。即DNA →RNA →蛋白质。
↓复制↓
DNA RNA
克里克最初设想的中心法则,并没有排除遗传信息由RNA 向DNA 的逆向传递。
但当时绝大多数生物学家都认为,自然界的生物体并不需要这种逆向传递。然而,1970年,
三位生物科学家狄明,水谷哲,巴尔蒂摩发现遗传信息可以由RNA 转录给DNA 。他们在
Rauscher 小鼠的白血病和Rous 家禽肉瘤病毒中发现有反转录酶的存在,有了这种酶,RNA
就可以作为模板合成DNA ,单链DNA 再复制为双链DNA ,双链DNA 再以转录的方式形成
病毒RNA 。他们的文章发表在《自然》杂志上,是逆转录现象得到了公认。中心法则再一
次得到补充。即DNA RNA →蛋白质。
↓复制↓
DNA RNA
参考文献:1.MAGNERLN 。生命科学史。武汉:华中工学院出版社,1985.
2.王永胜。生物学核心概念的发展 。北京:人民教育出版社,2007.