中心法則
1957年,克里克提出,在DNA與蛋白質之間,RNA 可能是中間體。1958年,他又提出,在作為模板的RNA 同把氨基酸攜帶到蛋白質肽鏈的合成之間可能存在著一個中間受體。根據(jù)這些推論,他發(fā)表了《論蛋白質的合成》一文,提出了著名的連接物假說,討論了核酸中堿基順序同蛋白質中氨基酸順序之間的線性對應關系,并詳細地闡述了中心法則〔1〕。克里克所設想的受體很快被證明為tRNA。 1961年,雅可布(F.Jacob)和莫諾(J.Monod)證明在DNA同蛋白質之間的中間體是mRNA。隨著遺傳密碼的破譯,到60年代基本上揭示了蛋白質的合成過程。這樣,就得到了中心法則的最初的基本形式。
克里克在提出中心法則時,根據(jù)當時有限的資料,把中心法則的公式表述為“DNA→RNA→蛋白質”,并且認為中心法則的一個基本特征是遺傳信息流是從核酸到蛋白質的單向信息傳遞,而且這種單向信息流是永遠不可逆的。然而,通過1960到1970這10年的研究,坦明(H. Temin)和巴梯摩爾(D.Baltimore)等發(fā)現(xiàn)并證實了反轉錄酶的存在,使反轉錄現(xiàn)象得到了公認。這樣,中心法則就得到了修正。
反轉錄酶的發(fā)現(xiàn),曾使科學界震動不小。但克里克馬上解釋說,他并沒有說過信息不能從核酸轉移到核酸上,反轉錄同中心法則沒有矛盾,只不過是把信息從一種形式的核酸轉移到另一種形式的核酸上而已,而在這兩種形式的核酸中,堿基配對的基本過程是一致的。然而,以后的發(fā)現(xiàn)愈來愈表明信息轉移方式可能有其多樣性,以致連克里克本人后來也承認,他最初表達遺傳信息傳遞觀念時,誤解了“法則(Dogma )”一詞,如果現(xiàn)在重新表達這一概念,應稱之為“中心假說( Central Hypothesis)”,以清楚表明這一概念并非是確定不變的事實, 而只是一種暫時的假設。
科學的發(fā)展常常是出人意料的,中心法則更是如此。有人在離體實驗中觀察到,與核糖體相互作用的某些抗生素如鏈霉素和新霉素,能打亂核糖體對信使的選擇,而接受單鏈DNA分子代替mRNA 。 然后由單鏈DNA指導,把它的核苷酸順序譯成多肽的氨基酸順序。此外,還有人發(fā)現(xiàn),細胞核里的DNA還可以直接轉移到細胞質的核糖體上, 不需要通過RNA即可控制蛋白質的合成。這樣,中心法則就得到新的修正。