最伟大的发现
1953年,沃森和克里克依据X射线在DNA分子中获得的衍射图像,以及查可夫于1951年提出的“碱基互补配对规则”,建立了DNA分子双螺旋结构模型。双螺旋的两条扁带表示糖和磷酸骨架;连接两个骨架的平行短线,代表碱基对,通过这些碱基对,把两条长链联系在一起。
一条链上的碱基与另一条链上的碱基,通过氢键连接在一起,这两个链条围绕着一个共同的纤维轴,按照右手螺旋的方向旋转。这样缠绕的结果,使两个链条相互盘绕成一个双螺旋状的稳定结构,样子好像一个螺旋状的旋梯。
科学家们利用DNA分子这种双螺旋结构模型,就能够很好地解释遗传现象中的自我复制的问题了。如果知道了一条链中的碱基排列顺序,人们就可以按照严格的碱基配对法则,准确地找出另一条链的碱基排列次序,因为它们是互补的。
假如连接两条链的氢键一旦断开,那么,分开以后的两条链又会依照互补性规则,各自建立起一条新的互补链。这样原来的一对链条,通过自我复制后,就变成了两对链条。
另外,科学家们进一步研究还发现,DNA分子双螺旋结构中,这种严格的碱基排列次序,实际上是携带遗传信息的密码。在一个比较长的分子中,通过交换不同的碱基,可以组成多种不同的排列顺序,而碱基不同的排列顺序,则表现出不同的遗传信息。由此可见,碱基的排列顺序与遗传现象有着密切的关系。
正是这些遗传信息,决定着氨基酸的排列次序,进而决定着蛋白质的化学结构和生物学功能。科学家们还发现,三个碱基可以决定一种氨基酸;三个碱基组成一个三联体,每个三联体称为遗传的密码子;不同的三联体,表示不同的密码子。
如今,科学家们通过大量的实验已经证明,尽管地球上存在着差异巨大的各种各样的生命,但是所有生物体的DNA分子,它们的四种碱基和20种氨基酸却都是相同的。由此人们可以推断:整个生物圈存在着同样的遗传密码。倘若事实果真如此,那么,人类关于遗传密码的研究和破译工程,将被视为自达尔文时代以来,在生物学领域中最令人瞩目的重大事件。在人类发展的史册上,人体密码的破译工程是最重要的科研工程之一,堪称20世纪最伟大的发现,这其中的功劳很大程度上得益于X射线对DNA分子“锐利的洞察力”。
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