· 用户注册 · 设为首页 · 加入收藏 · 联系站长 · · ·
 | 网站首页 | 文章中心 | 图片中心 | 影音在线 | 下载中心 | 许愿祝福 | 我要投稿 | 
您现在的位置: 生物小吧 >> 文章中心 >> 高校教程 >> 生物化学与分子生物学 >> 正文 今天是:
1.2 分子生物学发展简史
作者:生科院    文章来源:西北农林科技大学    点击数:3256    更新时间:2011/4/15
         【字体:

 

1.2.1 分子生物学的奠基阶段

19世纪后期到20世纪50年代初,人们产生了两点对生命本质的认识上的重大突破:蛋白质是生命的主要基础物质;生物遗传的物质基础是DNA。

1.2.1.1 确定蛋白质是生命的主要基础物质

19世纪末Buchner兄弟提出酶(enzyme)是生物催化剂。

20世纪20~40年代提纯和结晶了尿素酶、胃蛋白酶、肌动蛋白等,证明酶的本质是蛋白质。并发现生命的许多现象(代谢、消化、呼吸、运动等)都与酶和蛋白质相联系。

 

1902年Emil Fisher证明蛋白质结构是多肽。

 

 

 

40年代末,Sanger创立二硝基氟苯(DNFB)法分析肽链N端氨基酸。

Edman的异硫氰酸苯酯法分析肽链N端氨基酸。

 

1950年Pauling和Corey用结晶X-线衍射分析技术,提出α-角蛋白的α-螺旋结构模型。认识了蛋白质的一级结构和空间结构。

 

1953年Sanger和Thompson完成了第一个多肽分子——胰岛素A链和B链的氨基全序列分析。

 

1.2.1.2 确定了生物遗传的物质基础是DNA

1868年,F.Miescher发现核素(nuclein),白细胞中富含磷酸的酸性物质。

1889年,R.Altmann在酵母中制备了不含蛋白的核素,称之为核酸(Nucleic  acid)。

o4o4-1a.jpg (18152 bytes)

 

直到40年代以后人们对核酸的功能和结构的认识才有了进步。在此之前对携带遗传信息的侯选分子更多的是考虑蛋白质。

1925~1930年,Levene (德国)确定核酸由4种核苷酸组成

A  :T  :G  :C  =  1  :1  :1  :1

 

1944年O.T.Avery等证明了肺炎球菌转化因子是DNA。

 

1952年A.D.Hershey和M.Chase用双标记实验证明DNA是遗传物质。

 

噬菌体在35S培养基中外壳蛋白被标记;在32P培养基中DNA被标记;这种双标记的噬菌体感染大肠杆菌时,DNA进入细胞大量复制(只有亲本DNA链才有32P)并装配成子代颗粒,只有少量的噬菌体有32P,而无外壳有35S。

 

1949~52年S. Furbery等的X-线衍射分析阐明了核苷酸并非平面的空间构像,提出了DNA是螺旋结构。

 

1948~53年Chargaff等用新的层析和电泳技术分析组成DNA的碱基和核苷酸量,积累了大量的数据,提出了DNA碱基组成A=T、G=C的Chargaff规则,为认识DNA结构打下了基础。

 

1.2.2 现代分子生物学的建立和发展

1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑开创了分子遗传学基本理论建立和发展的新时代。

 

DNA双螺旋发现的意义在于:

①确立了核酸作为信息分子的结构基础;

②提出了碱基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式;

③从而确定了核酸是遗传的物质基础,为认识核酸与蛋白质的关系及其在生命中的作用打下了基础。

1.2.2.1 遗传信息传递中心法则的建立

① Watson和Crick发现DNA双螺旋结构的同时,提出了DNA复制的可能模型。

 

1956年A.Kornbery用E.coli 无细胞提取液合成DNA ,证明DNA是模板式合成,并发现了DNA polymeraseⅠ。

 

 

1958年Meselson及Stahl用同位素标记和超速离心分离实验为DNA半保留模型提出了证明。

 

1957年,Crick提出中心法则。Hoaglanol发现tRNA 。

 

1968年Okazaki(冈畸)提出DNA不连续复制模型。

 

1972年证实DNA复制开始需要RNA作为引物。

 

70年代初获得DNA拓扑异构酶,并对真核DNA聚合酶特性做了研究;认识了DNA复制的机理。

 

②在研究DNA复制将遗传信息传给子代的同时,提出了RNA在遗传信息传到蛋白质过程中起着中介作用的假说。

 

1958年Weiss及Hurwitz等发现依赖于DNA的RNA聚合酶。

1961年Hall和Spiege-lman用RNA-DNA杂交证明mRNA与DNA序列互补;逐步阐明了RNA转录合成的机理。

 

③认识到蛋白质是接受RNA的遗传信息而合成的。

50年代初Zamecnik等在形态学和分离的亚细胞组分实验中已发现微粒体(microsome)是细胞内蛋白质合成的部位。

 

1957年Hoagland等分离出tRNA并对它们在合成蛋白质中转运氨基酸的功能提出了假设。

 

1961年Brenner等观察了在蛋白质合成过程中mRNA与核糖体的结合。

 

1961年,Yanofsky和Brener提出Triplet(三联体)设想,后经Nirenberg和Matthai的努力于 1965年破译了全部64个遗传表明这套遗传密码。

1965年Holley测出酵母丙氨酸tRNA的一级结构。

 

1964年,Jacob和Monod用T4Phage感染的E.coli系统,发现了转录过程和mRNA。

1965年,Jacob和Monod提出操纵子学说,开创了基因表达调控研究。

1970年Temin和Baltimore同时从鸡肉瘤病毒颗粒中发现以RNA为模板合成DNA的反转录酶,补充和完善了遗传信息传递的中心法则。

 

1.2.2.2 对蛋白结构与功能的认识

1956~58年Anfinsen和White根据酶蛋白变性复性实验,提出蛋白质的三维空间结构是由氨基酸序列确定的。

 

1958年Ingram证明正常的血红蛋白与镰刀状细胞溶血症病人的血红蛋白之间,亚基的肽链上仅有一个氨基酸残基的差别,使人们对蛋白质一级结构影响功能有了深刻的印象。同时对蛋白质研究的手段也有改进。

1969年Weber开始应用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质分子量。

 

60年代先后分析得血红蛋白、核糖核酸酶A等蛋白质的一级结构。

1973年氨基酸序列自动测定仪问世。中国科学家在1965年人工合成了牛胰岛素。

在1973年用1.8A X-线衍射分析法测定了牛胰岛素的空间结构,为认识蛋白质的结构做出了重要贡献。

文章录入:admin    责任编辑:admin 
  • 上一篇文章:

  • 下一篇文章:
  • 发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口
    网友评论:(只显示最新10条。评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!)
    生物小吧