1953年,英国《自然》杂志上的一篇论文在全世界引起了轰动。这篇文章对DNA的(双螺旋)结构、碱基配对方式进行了阐述,宣告了DNA结构的正式发现。

发布时间:2020年11月25日 阅读:2428 次

题目:1953年,英国自然杂志上的一篇论文在全世界引起了轰动。这篇文章对DNA的(双螺旋)结构、碱基配对方式进行了阐述,宣告了DNA结构的正式发现。


题目解析:


脱氧核糖核酸(英文DeoxyriboNucleic Acid,缩写为DNA)是生物细胞内含有的四种生物大分子之一核酸的一种。


DNA携带有合成RNA蛋白质所必需的遗传信息,是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子。


DNA由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和酸构成。其中碱基有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。


DNA分子结构中,两条多脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕,构成双螺旋结构。脱氧核糖-磷酸链在螺旋结构的外面,碱基朝向里面。两条多脱氧核苷酸链反向互补,通过碱基间的键形成的碱基配对相连,形成相当稳定的组合。


双螺旋结构是生物结构中常见的基本单元,在1953年,由年仅25岁的詹姆斯·沃森和37岁的弗朗西斯·克里克共同发现的。


1953年2月,沃森(Watson)、克里克(Crick)通过维尔金斯看到了富兰克林(Rosalind Franklin)在1951年11月拍摄的一张十分漂亮的DNA晶体X线衍射照片,这一下激发了他们的灵感。他们不仅确认了DNA一定是螺旋结构,而且分析得出了螺旋参。他们采用了富兰克琳和威尔金斯的判断,并加以补充:磷酸根在螺旋的外侧构成两条多核苷酸链的骨架,方向相反;碱基在螺旋内侧,两两对应。一连几天,沃森、克里克在他们的办公室里兴高采烈地用铁皮和铁丝搭建着模型。1953年2月28日,第一个DNA双螺旋结构的分子模型终于诞生了。


双螺旋模型的意义,不仅意味着探明了DNA分子的结构,更重要的是它还提示了DNA的复制机制:由于腺膘呤(A)总是与胸腺嘧啶(T)配对、鸟膘呤(G)总是与胞嘧啶(C)配对,这说明两条链的碱基顺序是彼此互补的,只要确定了其中一条链的碱基顺序,另一条链的碱基顺序也就确定了。因此,只需以其中的一条链为模版,即可合成复制出另一条链。克里克从一开始就坚持要求在发表的论文中加上“DNA的特定配对原则,立即使人联想到遗传物质可能有的复制机制”这句话。他认为,如果没有这句话,将意味着他与沃森“缺乏洞察力,以致不能看出这一点来”。在发表DNA双螺旋结构论文后不久,《自然》杂志随后不久又发表了克里克的另一篇论文,阐明了DNA的半保留复制机制。


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