遺傳信息表達(dá)的過去與未來
2017/10/07
BOU
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在1900年——1953年的半個(gè)多世紀(jì)里,經(jīng)典的遺傳學(xué)雖然在理論和應(yīng)用上取得了重大的成就,但對遺傳物質(zhì)的基本單位— — 基因仍然被認(rèn)為是一個(gè)不可分割的抽象概念,缺乏明確的物質(zhì)內(nèi)容,許多人還無法說明基因怎樣控制細(xì)胞內(nèi)特定的生理、生化過程。直到20世紀(jì)60年代,經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)證明,得出了密碼子和遺傳密碼的概念,進(jìn)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(dá)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(xì)胞后,也可以復(fù)制,并在逆轉(zhuǎn)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(dá)過程。
然而,科學(xué)的發(fā)展常常是出人意料的,遺傳信息的表達(dá)也是如此,有人在離體實(shí)驗(yàn)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(dǎo),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(zhì)可以復(fù)制DNA。除此之處,目前發(fā)現(xiàn)的朊病毒只含有蛋白質(zhì),沒有核酸的存在,它是通過蛋白質(zhì)的構(gòu)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(dá)提出了新的挑戰(zhàn),說明遺傳信息的表達(dá)仍需進(jìn)一步完善。
如此看來,一般來說,核酸是信息流的主宰物質(zhì),而蛋白質(zhì)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的主宰物質(zhì),只有一定的條件下,當(dāng)以核酸為主宰的信息系統(tǒng)和以蛋白質(zhì)為主宰的代謝系統(tǒng)發(fā)生耦聯(lián)時(shí),生命運(yùn)動(dòng)才能夠發(fā)生和持續(xù)進(jìn)行。因此,我們可以概括為遺傳信息的表達(dá)是以核酸、蛋白質(zhì)整合體系為主宰的原生質(zhì)各組分之問存在的相互作用。我們?nèi)孕栌冒l(fā)展的眼光關(guān)注這種遺傳信息表達(dá)時(shí)譜寫的各種壯麗的生命運(yùn)動(dòng)。