在1900年——1953年的半個多世紀里,經(jīng)典的遺傳學雖然在理論和應用上取得了重大的成就,但對遺傳物質的基本單位— — 基因仍然被認為是一個不可分割的抽象概念,缺乏明確的物質內容,許多人還無法說明基因怎樣控制細胞內特定的生理、生化過程。直到20世紀60年代,經(jīng)過大量的實驗證明,得出了密碼子和遺傳密碼的概念,進而明確了生物界中遺傳密碼的通用性、兼并性、方向性等特征,然后歸納出了經(jīng)典的遺傳信息表達過程即:
再后來的研究發(fā)現(xiàn),許多單鏈的RNA病毒,在感染宿主細胞后,也可以復制,并在逆轉氨酶的作用下,反向合成DNA,于是得出較完整的遺傳信息表達過程。
然而,科學的發(fā)展常常是出人意料的,遺傳信息的表達也是如此,有人在離體實驗中觀察到,與核糖體相互作用的某些抗生素,如鏈霉素和新霉素,能打亂核糖體對mRNA的選擇,而接受單鏈DNA分子代替mRNA,由單鏈DNA指導,把它的核昔酸順序譯成多肽的氨基酸順序,也有人發(fā)現(xiàn)一種蛋白質可以復制DNA。除此之處,目前發(fā)現(xiàn)的朊病毒只含有蛋白質,沒有核酸的存在,它是通過蛋白質的構型的改變來致病的,是既可以在群體水平傳播,也可以像遺傳病一樣垂直傳遞,從而對原有的遺傳信息表達提出了新的挑戰(zhàn),說明遺傳信息的表達仍需進一步完善。
如此看來,一般來說,核酸是信息流的主宰物質,而蛋白質是物質運動的主宰物質,只有一定的條件下,當以核酸為主宰的信息系統(tǒng)和以蛋白質為主宰的代謝系統(tǒng)發(fā)生耦聯(lián)時,生命運動才能夠發(fā)生和持續(xù)進行。因此,我們可以概括為遺傳信息的表達是以核酸、蛋白質整合體系為主宰的原生質各組分之問存在的相互作用。我們仍需用發(fā)展的眼光關注這種遺傳信息表達時譜寫的各種壯麗的生命運動。