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核糖体rna结构图 核糖体rna

核糖体rna(核糖体rna结构图)
1968年，罗伯特·霍利、马歇尔·尼伦-伯格-伯格和哈戈宾·霍拉娜获得诺贝尔生理学或医学奖 。
1953年DNA双螺旋结构发表后不久，著名的俄裔美国物理学家乔治·盖莫夫将一份手稿交给了DNA双螺旋结构的发现者之一弗朗西斯·克里克 。在手稿中，他首次提出了DNA A、T、C、G四个碱基与蛋白质中20个氨基酸的对应关系，给了克里克很大的启发 。
物理学家加入我们 。乔治·加莫夫1904年出生于俄罗斯，毕业于列宁格勒大学 。28岁入选苏联科学院院士，成为最年轻的院士 。1934年，伽莫夫移居美国，在乔治·华盛顿大学和其他学校担任物理学教授 。伽莫夫的研究领域广泛，包括原子衰变、宇宙起源和遗传密码等 。他在这些领域提出了一系列开创性的理论，如倡导和发展大爆炸理论，预测宇宙微波背景辐射等 。后来，两位年轻的美国工程师阿诺德·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊从宇宙开始就观察到了这种辐射，并于1978年获得诺贝尔物理学奖 。不幸的是，伽莫夫已经去世10年了 。
然而，伽莫夫最出名的是他在科普领域的成就 。伽莫夫一生出版了25本书，其中18本是科普读物，包括《物理世界历险记》和《从一到无限》 。到现在，这些通俗幽默的科普经典依然畅销全球，影响了一代又一代的年轻人 。
虽然薛定谔在1944年的《什么是生命》中提到了“遗传密码本”的概念，包括薛定谔本人在内，但当时很少有科学家关注到DNA与蛋白质的对应关系 。读完沃森和克里克在《自然》杂志上发表的文章，伽莫夫把目光从量子力学和宇宙学领域转向生命的遗传密码，开始思考DNA和蛋白质的关系 。
Gamow以一个理论物理学家的直觉大胆地得出了组成蛋白质的氨基酸只有20种的结论，并推测由DNA链连接的三个核苷酸(三联体)编码一种氨基酸，因为如果一个核苷酸对应一种氨基酸，它只能编码4种氨基酸，如果两个连接的核苷酸对应一种氨基酸，它只能编码16种氨基酸，这比组成蛋白质的20种氨基酸少 。如果这四个相连的核苷酸组合对应一种氨基酸，将有44个四重核苷酸组合，编码256种氨基酸，远远超过已知的氨基酸数量 。只有当三个相连的核苷酸对应一种氨基酸时，才有64个三联体组合，更接近20种氨基酸 。1954年10月，伽莫夫在《自然》杂志上发表了自己的观点，他提出每四个核苷酸形成一个空洞，氨基酸嵌入其中，就像“钥匙和锁”一样 。同时，他给了克里克一份文章的复印件，这引起了克里克对研究遗传密码的兴趣 。
此时，加莫和DNA双螺旋结构的发现者之一詹姆斯·沃森(James Watson)发起成立了一个RNA领带俱乐部，其中包括20位著名科学家，每人代表一种氨基酸，佩戴专属领带 。Gamow代表丙氨酸，Watson代表脯氨酸，Clark代表酪氨酸，由DNA碱基组成的Irving Chagav代表赖氨酸 。在这个俱乐部里，科学家们经常讨论他们未发表的观点或研究内容 。受伽莫夫的启发，克里克开始认真研究遗传密码，并于1955年向俱乐部提交了手稿 。克里克肯定了伽莫夫关于三联体密码子和多个密码子编码同一个氨基酸的理论贡献，指出DNA的密码子并不直接对应蛋白质的氨基酸，而是需要中间RNA的帮助 。
遗传密码和氨基酸的对应关系是每三个核苷酸组合对应一个氨基酸 。
遗传中心教条沃森早已意识到RNA在蛋白质合成中的重要作用，并将研究重点转移到病毒RNA上，作为自己的博士后研究对象 。沃森在1953年提出，在RNA能够指导蛋白质的合成之前，DNA必须将信息传递给RNA，因为DNA在细胞核中，而蛋白质是在细胞质中的核糖体上合成的 。沃森和克里克都意识到这种RNA就像一个“信使”，专门用来传递DNA上的遗传信息 。这个信使是什么样的RNA？
起初，克里克不确定信使核糖核酸是什么 。他曾一度认为核糖体RNA(rRNA)是信使RNA，每个核糖体都以rRNA为模板合成一种蛋白质 。但这与当时的一些科学发现相矛盾，因为无论是什么细胞，rRNA的序列基本相同，但却可以合成氨基酸序列完全不同的蛋白质 。
1959年，法国巴斯德研究所的亚瑟·帕迪、弗朗索瓦·雅各布和贾克·莫诺通过乳糖操纵子实验推测可能存在一种易降解且不稳定的信使分子 。一般大肠杆菌需要在含有乳糖的培养基中生长，大肠杆菌需要在体内合成-半乳糖苷酶来分解乳糖获得能量 。Paddy等发现了一种具有-半乳糖苷酶基因突变的大肠杆菌，由于缺乏-半乳糖苷酶而不能分解乳糖 。这种突变体不能在含有乳糖的培养基中生长，但如果将正常的-半乳糖苷酶基因添加到培养基中，这些突变体大肠杆菌可以在几分钟内合成大量的-半乳糖苷酶，并开始在乳糖培养基中生长 。Paddy等推测，正常-半乳糖苷酶基因的加入不能产生新的核糖体RNA，必须有一个能快速分解的信使分子，这样才能合成-半乳糖苷酶，但他们无法分辨这个信使分子是什么 。


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