遗传信息是如何传递的
-
克里克在提出"中心法则"时曾指出,遗传信息是沿DNA-RNA-蛋白质的方向流动的,遗传信息不可能从RNA回到DNA。
后来科学家们发现,信息从DNA到RNA的流动也能够被逆转,这一现象发生在一组被称为逆转录病毒的病毒中。与艾滋病相关的人体免疫缺陷病毒(HIV)就是一种逆转录病毒。病毒不能独立存在,必须侵入到宿主细胞中,并接管它的细胞机器,这样才能表达自己的基因。逆转录病毒的遗传物质是一条单链RNA。在宿主细胞中,为了复制,它先把自己的以RNA为基础的基因复制成一条DNA链(这是正常转录的逆过程,正常转录是从DNA中得到一份RNA拷贝)。在这一过程中形成了一条RNA-DNA双链,然后RNA链分解,DNA再形成双链。这时,病毒基因同宿主细胞的基因是同一种形式,这使宿主细胞毫不知情地接受了它们,将它们与自己的基因同等看待。
美国病毒学家特明病毒用于催化上述从RNA到DNA的三个步骤的酶叫逆转录酶,它是1970年由美国病毒学家特明(1934-1994)和巴尔的摩(1938-)发现的,其中巴尔的摩的夫人、著名华裔女生物学家黄诗厚曾做出了重要的贡献。逆转录酶的发现揭示了生物遗传中存在着由RNA形成DNA的过程,发展和完善了"中心法则"。
美国病毒学家巴尔的摩 逆转录病毒与逆转录酶
同一座夏令营中的诺贝尔科学奖获得者特明15岁那年参加了杰克逊研究室举办的中学生暑期夏令营。杰克逊研究室当时是美国著名的生物医学研究中心,夏令营是专为有志于科学事业的少年而举办的,以生物学为主题,旨在唤起孩子们研究癌症的兴趣,一批来自大学、研究机构的学者们为孩子们义务讲课,并辅导孩子做实验、解剖小动物。夏令营的活动激发了特明对生物学的好奇心,并连续3年参加了该夏令营。中学毕业后特明报考了斯沃思莫尔大学生物学系,决定从事有关生物学的研究。在他大学毕业报考研究生那一年的暑假,他再次来到杰克逊研究室夏令营,像当年的学者们一样担任小营员们的辅导员。
这一期夏令营中,有一名来自纽约的17岁少年巴尔的摩。他也象特明一样,在夏令营中树立了从事生物学研究的理想,并步特明的后尘,考入了斯沃思莫尔大学。
后来,这对师生和营友成为事业上的伙伴和合作者,并最终双双登上了1975年诺贝尔生理学或医学奖的领奖台。
少年时代的特明
特明(右)在夏令营中
特明(左排第三人)在夏令营中进行解剖兔子的实验