破译生命遗传的密码

20世纪50年代中期,沃森在讲解DNA的双螺旋结构。 位于美国纽约长岛的冷泉港,是世界著名的遗传学、分子生物学研究基地与学术交流中心。

沃森和克里克于1953年夏在美国冷泉港学术讨论会上作DNA的结构及其遗传含意的报告后,与会的学者们围绕着DNA碱基顺序和蛋白质的氨基酸顺序之间的相互关系展开了热烈讨论,其中心议题是:4种不同的碱基怎样排列组合进行编码才能表达出20种不同的氨基酸。

第一个提出具体设想的是俄国出生的美国物理学家G·伽莫夫(1904-1968)。他认为碱基的不同组合可以决定氨基酸,从排列组合计算,两个碱基组成密码太少,只有42=16种;四个碱基组成密码又太多,有44=256种,三个碱基组成密码有43=64种,比较合适。他进一步推论:一种氨基酸可能有不止一个密码。

俄裔美国物理学家伽莫夫
小知识:遗传密码

遗传密码是指合成生物蛋白质的密码,是遗传信息的单位。它由构成核糖核酸(RNA)的4种不同核苷酸的不同组合所代表。每一密码由RNA分子中的3个相连核苷酸所组成,决定一个氨基酸。此外,还有代表遗传信息转译起点和终点的密码。


克里克在1961年同布伦纳(1927- )等人用噬菌体突变体实验研究密码的比例和翻译的机制。实验表明,密码确是以三联体核苷酸的形式代表着20种不同的氨基酸,而且是由一个固定点开始,朝着一个方向一个挨一个地读下去,如果中间有一个核苷酸发生了增或减的差误,以下的密码都会发生变化。他还提出,很可能密码有同义语,不只一个密码代表着一个氨基酸。这就为伽莫夫的数学推论找到了实验的根据。

德裔美国生物化学家尼伦贝格  

第一个用实验给遗传密码以确切解答的是德裔美国生物化学家尼伦贝格(1927- )。1961年他和另一位德国科学家马太首先在实验室内发现了苯丙氨酸的密码是RNA上的尿嘧啶,并得到了单一苯丙氨酸组成的多肽长链。西班牙裔美籍生物化学家奥乔亚(1905-1993)和尼伦贝格分别测定了各种氨基酸的遗传密码。到1963年,20种氨基酸的遗传密码都被测出。而巴基斯坦裔美国生物化学家霍拉纳(1922- )则在60年代用化学的方法合成了64种可能的遗传密码,并测试了它们的活性。


巴基斯坦裔美国生物化学家霍拉纳

到1969年64种遗传密码的含意全部得到了解答,至此,"遗传密码辞典"问世了。

1968年,尼伦贝格和霍拉纳因在破译遗传密码方面的重要贡献,获得了1968年诺贝尔生理学或医学奖。

1959年诺贝尔生理学或医学奖获得者、
西班牙裔美国生物化学家奥乔亚