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走在時代前面的發(fā)現(xiàn)

時間:2023-05-01 07:17:54 資料 我要投稿
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走在時代前面的發(fā)現(xiàn)

編者按   巴巴拉?麥克林托克,美國人。他的“可移動的控制基因?qū)W說”和孟德爾的“遺傳法則”一樣,都是“走在時代前面的發(fā)現(xiàn)”,這個學(xué)說給認(rèn)識和攻克癌癥射出了一線曙光。麥克林托克因此獲得1983年諾貝爾獎。與他同時獲得諾貝爾獎的科學(xué)家,還有威廉?福勒、蘇布拉馬尼亞姆、亨利?陶布等。   青年們一定很想了解這些科學(xué)家的研究成果及其對科學(xué)發(fā)展的意義。為了滿足大家的要求,本欄特陸續(xù)發(fā)表介紹文章。因為涉及科學(xué)理論,雖然作者做了通俗的工作,還是比較深奧,但讀者認(rèn)真地讀,是可以讀懂并從中得到有益的啟迪的。   五十二年前,麥克林托克在研究玉米時,發(fā)現(xiàn)玉米的谷粒顏色的遺傳很不穩(wěn)定,有時玉米粒上還會出現(xiàn)一些斑斑點點,這到底是什么原因呢?為了揭開這個謎,她進(jìn)行了多次研究,終于發(fā)現(xiàn)玉米粒能否形成色素,不僅與形成色素的結(jié)構(gòu)基因C有關(guān),而且還與一個稱為離解激活系統(tǒng)(簡稱DMs-AN系統(tǒng))有關(guān)。同時她還發(fā)現(xiàn),這個系統(tǒng)中還存在著兩個作用不同的因子,即離解因子Ds和激活因子Ac。Ds的作用是引起附近位置的染色體發(fā)生斷裂,并抑制其鄰近基因的作用。但是Ds的作用以及它本身位置的轉(zhuǎn)移(稱轉(zhuǎn)位)又受激活因子As(又稱控制因子)所制約。所以當(dāng)Ds轉(zhuǎn)位到形成色素的結(jié)構(gòu)基因C。的鄰近時,C受到抑制,色素不能形成,長出的玉米粒便是白色的。但是,在谷粒形成前,如果Ds在As控制下,從結(jié)構(gòu)基因C的近旁轉(zhuǎn)位到別處,則C又會恢復(fù)功能,使玉米谷粒有顏色。如果Ds在谷粒形成過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)位的話,則長出的玉米粒將是在白色背景上帶著點點色斑的。在大量實驗基礎(chǔ)上,麥克林托克提出了“移動的控制基因?qū)W說”。即遺傳基因是可以轉(zhuǎn)移的,從染色體的一個位置跳到另一個位置,甚至從一條染色體跳到另一條染色體上。但是,令她失望的是,她的理論受到了冷淡,因為根據(jù)當(dāng)時的遺傳學(xué)說,基因是比較穩(wěn)定的,一般不易發(fā)生變化,只有在染色體發(fā)生畸變(如倒位、易位等)時,它們才發(fā)生變化。   然而,這位可尊敬的科學(xué)家并沒有在逆境中退怯,她繼續(xù)進(jìn)行玉米雜交試驗。直到六、七十年代以后,人們從細(xì)菌到哺乳動物的很多生物體中,發(fā)現(xiàn)有插入序列、轉(zhuǎn)位子等可移動的遺傳成分,科學(xué)界才接受了麥克林托克的新理論。   如今,麥克林托克的“移動的控制基因?qū)W說”已成為遺傳學(xué)領(lǐng)域中最有希望的部門之一。它為研究遺傳信息的表達(dá)和調(diào)控,基因進(jìn)化與癌變等這樣一些重大的生物學(xué)課題提供了新的有力的線索。目前,可移動的遺傳成分與癌變的密切關(guān)系也日益明朗起來。潛伏在人體DNA中的致癌的還原病毒就被認(rèn)為是一種可移動的遺傳成分。它的結(jié)構(gòu)、特征與其他可移動的遺傳成分頗為一致。還原病毒大致可分為兩類:一類是夾有致癌基因的,當(dāng)這種病毒插入到人體DNA中時,就會引起癌變;另一類是不夾有致癌基因的,但當(dāng)它插入到含在DNA中別的致癌基因附近時,它會促使癌基因活化而引起癌變。麥克林托克的理論給認(rèn)識和攻克癌癥射出了一線曙光。

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