有关DNA的双螺旋结构被提及之时, 人们脑海里通常浮现出的是沃森与克里克的模样。然而在分子生物学那漫长的演变发展历史进程之中, 普赖斯·莱文这位从事生化研究的科学家所做出的贡献常常被看轻。他未曾径直去解开遗传密码的物理结构,而是从化学构成的角度范围之上生化学家莱文发现核酸是由几种核苷酸构成的, 揭示出了生命蓝图的基础组成部分。他所开展的工作为后来的研究者去理解核酸的实质奠定下了稳固的化学根基, 给予给我们一种认知, 即遗传信息并非是虚幻不实的能量, 而是经由切实存在的物质单元排列汇聚组合造就而成。
莱文如何确定核酸的组成种类
在二十世纪三十年代的时候, 科学界针对核酸的认知仍旧处于模糊的阶段, 那时普遍觉得蛋白质乃是遗传信息的载体, 因氨基酸的种类颇多且结构繁杂, 然而核酸看上去太过简单单调,莱文运用精密的化学分析办法生化学家莱文发现核酸是由几种核苷酸构成的, 着手对核酸的水解产物予以分离以及鉴定, 他发觉, 核酸并非单一物质的聚合物, 而是由多种不一样的核苷酸连接而成的长链分子。
将不同来源的核酸样本拿来做对比实验, 借此莱文识别出四种主要的含氮碱基, 它们分别是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶以及胸腺嘧啶。这一发现极其重要, 因为它证实了核酸内部存在化学多样性的可能性。这四种核苷酸排成的顺序, 恰恰也就是存储遗传信息的核心要点。尽管当时他还没能全然讲明这四种碱基怎样在链上具体分布, 然而他确定了核酸是由这几种基本单位构成的复合体, 破除了“核酸均一性”的错误假定。
四种核苷酸对现代生物学的意义
莱文的发现不单单是化学分类方面的胜利, 乃是开启分子生物学大门的钥匙, 核酸由几种特定的核苷酸构成, 这些核苷酸的不同排列构成了无限可能性, 这种可能性对应着地球上纷繁复杂的生命形式, 后来科学家在此基础上进一步研究, 最终弄明白了这四种核苷酸怎样通过互补配对原则, 形成稳定的双螺旋结构, 进而精确地复制和传递遗传信息。
现如今之内, 于我们谈论及基因测序要么CRISPR技术之际, 其底层逻辑始终是无法脱离莱文往昔所确定的那四种基本构件的了。不管是属人类的基因组计划, 又或者属针对病毒的研究, 核心之处皆是在于读取以及编辑由这几种核苷酸所组成的序列的了。莱文的工作致使我们察觉到, 生命的复杂性能够被还原成简单的化学规则的, 这样来看, 这种还原论意义上的视角彻头彻尾地变革了我们对于生命本质的理解的了。
