自1869年发现DNA以来,基因的概念从无到有并深入到我们各位的日常生活和工作之中,并与科技的发展息息相关。有人说,二十一世纪是生物学的世纪,实际上也可以说是基因的世纪。感谢各位给我这次机会对100多年来的发展作一小结。
众所周知,1900年的Mendel定律的重新发现惊动了整个生物学界,随后Morgan在1916年发表了著名的基因论,认为基因存在于染色体上。Beadle和Tatum于1941年提出了一个基因一个酶的假设,而真正确立了DNA是遗传物质则归功于Oswald Avery,Colin McLeod和Maclyn Mccarty在1944年的发现,因此DNA的发现到基因位于DNA上的概念的确立经历了75年的时间。
遗传密码研究者加拿大科学家奥斯瓦德•西奥多•艾弗里(O•T•Avery)在实验室。1943年,艾弗里证明了DNA携带有遗传信息,并认为DNA可能就是基因。
真正奠定分子生物学的基础,开辟分子遗传学这一新领域则是1953年。James Watson和Francis Crick确立了DNA的双螺旋结构并预言了DNA半保留复制的重要功能。随后Matthew Meselon等人于1958年发现了DNA的半保留复制,Author Komberg分离出DNA聚合酶,Jacob等人发现了信使DNA并建立了第一个基因调控模型。这些发现促成了Francis Crick提出了“DNA→mRNA→蛋白质”的遗传中心的法则,使得基因是DNA上的一个功能遗传单位的概念为大家所接受并深入人心。
技术的进步对科学的发展往往起到革命性的推动作用。基于第二类限制性内切酶的发现,Paul Berg于1972年建立了重组DNA技术,而Walter Gilbert和Frederick Sange于1977年独自发明了DNA的测序方法。这些技术进步使得基因操作成了实验室的日常工作,这也反过来推动了分子生物学、分子遗传学及分子发育学的发展。也正是有了这些技术进步,才有可能使争论了近百年的基因遗传与个体发育的关系完全联系在一起。
现在人类基因组测序工作已经完成,在近3-4万个基因中,仅很少一部分是已知基因,70%以上的基因功能为未知的,它们控制着我们的生老病死。发现这些基因的功能及寻找可能的药物靶点是我们当前的迫切任务。希望我们大家共同努力,在后基因组学的研究工作中争取到我们应有的份额。谢谢大家!
(本文系《震撼世界的基因》序言之二,作者为中国科学院院士、香港大学分子系列化研究所所长孔祥复)