什么是遗传密码?它是干什么的?它能造福人类吗?

什么是遗传密码?它是干什么的?它能造福人类吗?
什么是遗传密码?
它是干什么的?它能造福人类吗?

什么是遗传密码?它是干什么的?它能造福人类吗?
因为他们解读了遗传密码及其在蛋白质合成方面的机能
　　1968年诺贝尔生理学或医学奖授奖仪式上
　　皇家卡罗琳学院诺贝尔生理学或医学奖评定委员会委员
　　P·雷卡德教授致词
　　陛下、各位殿下、女士们、先生们：
　　正好是在100年前,1868年的秋季,一位名叫Friedeich Miescher 的年轻的瑞士医生,从细胞核中分离出一种新型的化合物.他把这种化合物称为核素,今天我们称之为核酸.Miescher 并不知道,一位捷克教士格里戈尔·孟德尔(Gregor Mendel)两年以前,在布尔诺城完成了一系列后来证明与Miescher 的发现有密切关系的实验.孟德尔用豌豆进行了非常简单的实验,发现我们的遗传特征包含于许多独立的基因之中,孟德尔的工作标志着遗传学开始作为一门科学而被建立起来了.
　　核酸与基金本来是两个互不相干的概念,但它们却共同构成本年度诺贝尔医学奖的基础.霍利、科拉纳、尼伦伯格三人因为在遗传密码(或称生命密码)方面的研究而获奖,他们的研究就以核酸和基金这两个概念为基础的.
　　在19世纪还没有设立诺贝尔奖；如果有的话,也未必会授予发现核酸和基因的人.Miescher于1890年逝世,他的作品在他逝世之后方得详尽发表.1866年孟德尔首次发表了他的观察结果,但他的报告没有引起人们的注意,而且很快就被人遗忘了.
　　很长一段时间内人们未能注意到基因与核酸之间的关系.25年前,核酸研究仍被认为是一个相当乏味的只限于少数人涉猎的领域,几乎没有什么科学家对此感到兴趣.在少数对此感兴趣的科学家中,有一位便是卡罗琳学院的Einar Hammarsten 教授.他高瞻远瞩,很早就激励了几位瑞典科学家－－尤其是Trobjörn Caspersson 在这方面作出重要贡献,后者证明了核酸有重要的生物学意义.
　　1944年,核酸研究得到长足的发展.美国科学家Avery 在那年成功地借助于核酸将遗传性状从一种细菌移至另一种细菌,他用这个实验证明基因即有核酸构成.Avery 的发现标志着一个新的科学分子的建立,这新学科后来被称为分子生物学,并且至今一直使用生物化学方法研究遗传物质.分子生物学建立以来不断蓬勃发展,下列事实即证明这点：今日的授奖是自1958年以来第五次因这方面的研究而被授予诺贝尔生理学或医学奖.
　　那么,什么是遗传密码?它为什么被称为生命密码?核酸是非常复杂的分子,但它们的结构却显示出一定的规律性,它们由数量有限的较小的构件组成.如果我们将核酸与语言相比,那么我们便能将它的构件比作语言中的字母.利用这种类比,我们便可以所细胞内核酸中的语言在描述我们的遗传性状.它告诉我们,我们的眼珠和我们的孩子的眼珠是蓝色的还是黑色的,我们是身强力壮还是羸弱多病.
　　我们的细胞里还有第二种语言：用蛋白质字母系统写成的蛋白质语言.每个细胞含有数以千计的蛋白质,生物体正常生命活动所需的化学反应由这些蛋白质完成.每种蛋白质在某种核酸的指导下合成,黑眼珠的孩子从父母那儿接受了一些有能力导致形成合成眼内黑色色素所必需的蛋白质的核酸.正是核酸的化学结构决定了蛋白质的化学结构,核酸的字母系统支配了蛋白质的字母系统.遗传密码是一本字典,靠了它我们便能将一种字母系统译为另一种字母系统.
　　罗塞塔石碑的碑文用希腊文字系统和埃及象形文字系统雕刻而成.当这些铭文解读成功之后,考古学家便利用这经验去解读象形文字.在理论上,人们可以用同样的方法解读遗传密码：逐个字母地比较某具体核酸的化学结构与相应蛋白质的化学结构.但由于技术上的原因,这是不可能的.
　　对此,尼伦伯格找到了一个非常简单尔巧妙的解决办法：他认识到,生物化学家能在试管内建立一个系统,该系统以核酸为模板形成蛋白质,因此与考古学家相比,生物化学家有着无法比拟的优越之处.上述系统可比作翻译机器,科学家将用核酸字母系统写成的句子馈入,然后机器将这些句子翻译成蛋白质字母系统.尼伦伯格合成一种非常简单的核酸,它有一条链,有许多反复出现的同一个字母组成.上述系统用这种核酸产生了一种蛋白质,她也只含一个字母,但这是蛋白质字母系统的字母.尼伦伯格用这种方法既解读了第一个“象形文字”,又证明了细胞内的机制如何能用来翻译遗传密码.此后,这方面的研究工作进展非常迅速,1961年8月,尼伦伯格报告了他最早的一些研究结果,又过了不到五年,遗传密码的所有细节都搞清了,这方面的主要工作是尼伦伯格和科拉纳做的.
　　最后的工作大部分是科拉纳完成的.许多年内他系统地设计了用于下述目的的多种方法,人们用这些方法合成了一些结构已完全清楚的核酸(这是一些大分子,每个组成部分在什么位置已搞清).科拉纳的合成核酸是最终解读遗传密码的先决条件.
　　什么是细胞内翻译遗传密码的机制?霍利着手解决这个问题并取得了成功.有一类特别的核酸,称为运转RNA,霍利就是运转RNA的发现者之一.运转RNA能读出遗传密码,并将它翻译成蛋白质字母系统.经过多年工作,霍利成功地制备了一种纯的运转RNA,最后于1965年搞清其准确的化学结构.霍利的工作表明,有生物学活性的核酸的化学结构首次得到完全测定.
　　近20年来,分子生物学突气猛进,其中最重要的成就便是遗传密码的解读及其功能的阐明,这些成就使人们得以了解遗传机制的细节.迄今为此的工作可视为基础研究,但通过这些工作,我们现已开始了解遗传在其中其主要作用的许多疾病的原因.
　　霍利博士、科拉纳博士、尼伦伯格博士：1958年Edward Tatum 接受了诺贝尔奖,他在授奖仪式上的演讲的结尾时凝视着水晶球,试图预言分子生物学发展的若干前景.他作了一些联想,其中之一便是：在至少某些听众的有生之年,遗传密码问题会得到解决.这在当时真是一个大胆的预言.事实上,解读头几个遗传密码字母用了不到三年,而且,由于你们三位的新颖设计,遗传密码的本质和他在蛋白质合成中的许多功能,也在不到八年的时间内真相大白.你们三位在现代生物学上共同写下了最激动人心的篇章.
　　我非常高兴能代表卡罗琳学院向你们表示祝贺,并请你们从国王陛下手中接受本年度的医学奖.
　　----全文摘自《诺贝尔奖获得者演讲集》生理学或医学(1963-1970),郑伯承、于英心、扬枕旦等译,学苑出版社1991年6月