生命的探索--生命的核心問(wèn)題齊肖琪雙股螺旋體DNA原子(電子+核子)核子(中子+質(zhì)子)(核能電廠,核子武器)細(xì)胞核染色體(DNA+蛋白質(zhì))Cellradius(r)1cm10cmSurfacearea(4πr2)12.57cm21257cmVolume(4πr3/3)4.189cm34189cm3VolumeRatio染色體條形碼染色體的條形碼基因圖書(shū)館分類(茶樹(shù),果樹(shù))管理(綠茶,果汁)DNAdoublehelix腺嘌呤（Adenine）胸腺嘧啶（Thymine）鳥(niǎo)糞嘌呤（Guanine）胞嘧啶（Cytosine）磷酸骨架核苷酸上碳的編號(hào)磷酸二酯鍵結(jié)5‘3‘華生(Watson)和克里克(Crick)脫氧核糖核酸(DNA)的構(gòu)造詹姆士華生(JamesWatson)23歲取得博士學(xué)位研究領(lǐng)域是細(xì)菌與病毒的遺傳學(xué)對(duì)探究DNA結(jié)構(gòu)有高度熱忱–認(rèn)為能解出DNA結(jié)構(gòu)是研究遺傳更根本的問(wèn)題,若能研究出來(lái),一定有機(jī)會(huì)得諾貝爾獎(jiǎng)(洞見(jiàn))卻對(duì)X光繞射相關(guān)知識(shí)一無(wú)所知.默里斯威爾金斯(Maurice

Wilkins)先是英國(guó)醫(yī)生

后轉(zhuǎn)為生物化學(xué)家在劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院從事研究工作得到合成的DNA纖維以DNA經(jīng)由X繞射而得的模式圖由他的助理雷蒙高斯林

(RaymondGosling),幫助他拍攝了第一張DNA分子照片.(雖然不是最好的照片)他是克里克(Crick)的朋友華生(Watson)的洞見(jiàn)旅途中,聽(tīng)到威爾金斯(Wilkins)一堂課首次看到DNA的結(jié)晶圖威爾金斯(Wilkins)的論點(diǎn):DNA結(jié)構(gòu)將是解開(kāi)基因如何運(yùn)作的曙光

華生(Watson)的洞見(jiàn):

如果DNA能形成結(jié)晶,它的構(gòu)造必是規(guī)則且相對(duì)簡(jiǎn)單弗蘭西斯克里克(FrancisCrick)31歲,博士生,有妻小于劍橋大學(xué),卡帆地施(Cavendish)實(shí)驗(yàn)室從事研究以X-繞射技術(shù)研究血球蛋白的構(gòu)造,是放方面研究的先趨.華生(Watson)的下一步由于本身對(duì)X繞射一無(wú)所知,又想解開(kāi)DNA自哥本哈根轉(zhuǎn)戰(zhàn)倫敦劍橋讀到林奈發(fā)表的文章–蛋白質(zhì)有α螺旋體的構(gòu)造和克里克(Crick)有大量的討論,并一直想說(shuō)服克里克協(xié)助他一起研究DNA的構(gòu)造克里克(Crick)的回應(yīng)只有意愿和華生(Watson)討論DNA但無(wú)意愿開(kāi)始DNA的研究工作仍計(jì)劃先完成博士學(xué)位,然后找份工作養(yǎng)妻小.學(xué)術(shù)倫理

是威爾金斯(Wilkins)的朋友克里克(Crick)所在的Cavendish研究室,和威爾金斯(Wilkins)所在的

國(guó)王(King)研究室是姊妹研究室DNA的研究主題是屬于國(guó)王研究室的羅莎琳?法蘭克林

女士

(RosalinFranklin)極有天份的工業(yè)物理化學(xué)方面的權(quán)威奠定了碳纖維研究技術(shù)的基石改良了X繞射技術(shù)，并建立以數(shù)學(xué)模式分析所拍得的相片羅莎琳?法蘭克林她研究得到了最佳質(zhì)量DNAX-繞射照片數(shù)據(jù)(1951)發(fā)現(xiàn)是螺旋體,直徑2nm每隔3.4nm就有一個(gè)螺旋發(fā)現(xiàn)DNA的對(duì)稱性DNA是雙股,且方向互補(bǔ)可惜無(wú)遺傳學(xué)背景.在當(dāng)時(shí),她是唯一發(fā)現(xiàn)DNA像梯子,繞著一中軸旋轉(zhuǎn)的科學(xué)家約翰蘭德?tīng)?JohnRandall)劍橋大學(xué)國(guó)王學(xué)院院長(zhǎng)聘請(qǐng)法蘭克林(Franklin)來(lái)協(xié)助建立x繞射結(jié)晶實(shí)驗(yàn)室,好從事DNA構(gòu)造之研究工作.指定之前威爾金斯(Wilkins)的助理雷蒙德戈斯林(RaymondGosling)成為她的助理.該院長(zhǎng)造成20世紀(jì)最糟的學(xué)術(shù)沖突未事先告知法蘭克林(Franklin)有關(guān)威爾金斯(Wilkins)已經(jīng)開(kāi)始從事DNA構(gòu)造之研究計(jì)劃，并且威爾金斯(Wilkins)認(rèn)定這是他的研究主題.一開(kāi)始并未介紹法蘭克林(Franklin)給威爾金斯(Wilkins)認(rèn)識(shí),即便威爾金斯(Wilkins)的研究室就在樓下.竟然派幫威爾金斯(Wilkins)拍到第一張DNA結(jié)晶照片的助理賈斯琳(Gosling)去擔(dān)任法蘭克林(Franklin)的助理.蘭德?tīng)?Randall)的錯(cuò)誤威爾金斯(Wilkins)對(duì)法蘭克林(Franklin)的認(rèn)知視法蘭克林(Franklin)為一高級(jí)技術(shù)人員,勝過(guò)視她為科學(xué)家以為院長(zhǎng)聘她是為了協(xié)助自己X繞射結(jié)晶圖的研究工作把自己最好的DNA纖維材料交給了法蘭克林(Franklin)后來(lái)因著對(duì)法蘭克林(Franklin)的錯(cuò)誤認(rèn)知,而在背后不斷批評(píng)法蘭克林(Franklin)法蘭克林(Franklin)的處境視威爾金斯(Wilkins)為同事視他為朋友,會(huì)激烈和他討論有關(guān)DNA構(gòu)造的不同看法因?yàn)樯頌榕?無(wú)法參與該學(xué)院只有男性可以參加的下午茶社交活動(dòng),因此少了很多互動(dòng)與了解.蘭德?tīng)?Randall)

院長(zhǎng)如何面對(duì)同仁不合法蘭克林(Franklin)一向喜歡人和的研究環(huán)境,但她無(wú)法和威爾金斯(Wilkins)建立友誼威爾金斯(Wilkins)開(kāi)始轉(zhuǎn)向其他主題發(fā)展蘭德?tīng)?Randall)院長(zhǎng)知道這兩位同仁的心結(jié),他本可化解,卻袖手旁觀,任憑局面惡化.DNA模型華生(Watson)聽(tīng)過(guò)法蘭克林(Franklin)的演講,卻傳遞錯(cuò)誤訊息給克里克(Crick).華生(Watson)和克里克(Crick)建立好第一個(gè)DNA模型(三股螺旋,脊骨在內(nèi)),曾請(qǐng)法蘭克林(Franklin)及威爾金斯(Wilkins)指正.DNA模型保林(Pauling)及克雷(R.Corey)宣稱發(fā)現(xiàn)了DNA構(gòu)造,是由三股螺旋構(gòu)成.法蘭克林(Franklin)指出了這模型錯(cuò)在何處,克里克(Crick)馬上聽(tīng)懂了法蘭克林(Franklin)的指正，并且認(rèn)為她是對(duì)的。法蘭克林(Franklin)最重要的研究成果是發(fā)現(xiàn)溼態(tài)DNA的構(gòu)型(編號(hào)51)威爾金斯(Wilkins)取得該照片,并給華生(Watson)看根據(jù)該照片所呈現(xiàn)的結(jié)果，華生(Watson)下結(jié)論說(shuō)DNA一定是螺旋體.然而威爾金斯(Wilkins)騙華生(Watson)說(shuō),法蘭克林(Franklin)不相信DNA是螺旋體.華生(Watson)自此相信DNA是由兩條鏈所組成,這樣復(fù)制容易,但仍認(rèn)為DNA的骨干(backbond)在螺旋體的內(nèi)側(cè).克里克(Crick)去翻閱之前法蘭克林(Franklin)演講但未投稿發(fā)表的數(shù)據(jù)，因而肯定了DNA是兩條鏈,且以反方向互補(bǔ)排列.1953,克里克(Crick)終于根據(jù)法蘭克林(Franklin)的建議,說(shuō)服華生(Watson)將DNA骨干由內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)至外側(cè).磷酸二酯鍵結(jié)（Phosphodiesterbond）糖類與磷酸骨架（Sugar-phosphatebackbone）Chargaff’srule(1955)

A:T=C:G克里克(Crick)仍未解決雙股如何藉這四種含氮鹼基在中央排列?.法蘭克林(Franklin)的數(shù)據(jù)顯示,DNA雙股螺旋體的直徑從頭到尾一致.查加夫(Chargaff)(1930)曾發(fā)表,細(xì)胞中的核酸,A含量永遠(yuǎn)等于T,又G含量永遠(yuǎn)和C一致.克里克(Crick)根據(jù)查加夫規(guī)則,解釋兩兩含氮鹼基的互補(bǔ)關(guān)系,即A:T=C:G的組合可以穩(wěn)合法蘭克林(Franklin)的數(shù)據(jù),也能解釋DNA如何復(fù)制.DNAdoublehelix法蘭克林的實(shí)驗(yàn)工作克里克的理論工作華生的熱情要解開(kāi)DNA，三者缺一都可能完成的。蘭德?tīng)?Randall)要求法蘭克林(Franklin)立刻離職,雖然她離解開(kāi)DNA結(jié)構(gòu)只差一步.威爾金斯(Wilkins)要華生(Watson)和克里克(Crick)在發(fā)表DNA構(gòu)造的文獻(xiàn)時(shí),不放法蘭克林(Franklin)于作者名單中.當(dāng)法蘭克林(Franklin)讀到華生(Watson)及克里克(Crick)發(fā)表的文章時(shí),還特地搭火車去看他們的模型,她很為他們感到高興,也很羨慕克里克(Crick)的天份.法蘭克林(Franklin)于1958(37歲)過(guò)逝.現(xiàn)代科學(xué)應(yīng)力圖合作得(Get)與忘(Forget)給(Give)

與饒恕

(Forgive)DNA復(fù)制DNA雙股分開(kāi)每股各自為模板復(fù)制一條新的DNA一舊一新合成新的一對(duì)子代雙股DNA

半保留復(fù)制（Semiconservativereplication）(mRNA)轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)譯蛋白質(zhì)雙股DNA中的特定一股作為模版，合成一股新的訊息RNA(mRNA)(翻譯官)3個(gè)核苷酸(nucleotides)代表一個(gè)密碼(coden)，每一個(gè)密碼都對(duì)應(yīng)特定一個(gè)胺基酸。通用翻譯語(yǔ)言(Universallangue)

DNA

表達(dá)蛋白質(zhì)訊息蛋氨酸(Met)訊息核糖核酸(mRNA)密碼(codon)內(nèi)容AUGCAUGCA起始點(diǎn)AUG特定密碼對(duì)應(yīng)的氨基酸種類訊息核糖核酸(mRNA)密碼(codon)內(nèi)容AUGCAUGCA起始點(diǎn)特定密碼對(duì)應(yīng)的氨基酸種類半胱氨酸(Cystein)

UGC

通用密碼(universalcodons)對(duì)應(yīng)的氨基酸:AUG

蛋氨酸(Methionine)UGC半胱氨酸(Cystein)GCA丙氨酸(Alanine)CAU組氨酸(Histidine)43RNA

有三種特定的氨基酸(a.a.)臺(tái)灣大學(xué)齊肖琪訊息RNA(mRNA)傳輸RNA(tRNA)編輯后的成熟轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物

初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物

內(nèi)含子(Intron)似逗點(diǎn),并不是垃圾.

下雨天，留客天，留我不留?下雨，天留客，天留，我不留。mRNA的修飾

內(nèi)插子（intron）

外顯子（exon）每個(gè)tRNA會(huì)接上一個(gè)特定的Aminoacid特定的氨基酸

(a.a.)傳輸RNA(tRNA)核糖

RNA(rRNA)訊息

RNA(mRNA)反密碼(Anti-codon):AAC密碼(codon):UUG臺(tái)大學(xué)齊肖琪核苷酸語(yǔ)言轉(zhuǎn)變成氨基酸語(yǔ)言的動(dòng)畫(huà)

基因如何表現(xiàn)成蛋白質(zhì)?速率DNA聚合酶(polymerase)復(fù)制DNA的速率是每秒500個(gè)核甘酸無(wú)誤DNA聚合酶

會(huì)復(fù)制同時(shí)也會(huì)修正錯(cuò)誤調(diào)節(jié)不同時(shí)間不同的