首先,需要把DNA的两条链解开。另外,还需要把解开这个螺旋状结构时产生的扭解开。在DNA链被解开的地方,集结着大量的酶群,构成核酸的材料核苷酸被动员起来,开始重新合成一条新的DNA链。这个时候,细胞那狭小的核的内部开始产生若干空间上的问题,于是,就需要解决这个问题,从而使DNA顺利地进行自我复制。
在这里,我们不做详细说明。人类当然也不可能对此进行人工模仿。另一方面,科学家们也不可能将很小很小的一个片段当成研究对象,使其复制到足够多的量,也不可能对其进行生物化学上的分析。我们经常在电视上看到“这是DNA的鉴定结果”之类的字样,所谓的结果,看上去就像条形码一样。为了看到这个DNA鉴定结果,我们需要复制10亿以上的DNA分子。
DNA在复制的时候,只能依靠细胞的力量。通常情况下,科学家通过使用特别的大肠菌,在其内部增加DNA的量。
即使离揭开DNA双螺旋结构的秘密只有一步之遥,但查戈夫最终也没能够将其揭开。完成这一工程的是踩着他的肩膀爬上去的两个年轻人。
自从1953年沃森和克里克的研究成果发表之后,人类关于DNA复制结构研究的发展可谓是突飞猛进。之前我们所提到的各种难题也迎刃而解。其中最关键的问题也基本得到了解决。但是与此同时,也有很多科学家在为自己感到惋惜,他们在想,这么简单的问题,为什么他们没有发现。而这与DNA结构的秘密一样,在很长一段时间内,都没有人破解过。人们得到来自上帝的启发,也只不过是最近才发生的事情。
一个相貌平平的矩形仪器被大家奉为珍宝
那是1988年的事情。那一年,我开始了在美国的研究生活。那个时候,从春天到夏天,无论是在研究所里,还是在学会里,我所碰到的研究者都像是发烧说胡话一样,他们的嘴里都在不停地重复着三个字母:PCR——PolymeraseChainReaction(聚合酶链式反应)的首字母。
我所在的位于曼哈顿东河沿岸的研究所,也从一家生物科技研究公司Perkin-ElmerCetusCorporation买了一台全新的聚合酶链式反应机。乍一看上去,这台机器并没有什么很特别的地方,就是一个跟微波炉差不多的矩形装置。但是,大家却都把它奉为珍宝,并将其摆放在研究所里最好的位置上。
作为我们那个年代的分子生物学者,我们受到了这一划时代意义的或者说是有着革命性意义的新技术的洗礼。这种研究方法的确给我们提供了很大的方便,但是其使用起来的实际效果却远不如人们所吹捧的那样好。可以说,我们是在受到外界宣传的诱惑下开始使用这台机器的。 我按照这台聚合酶链式反应机的说明书,往那小小的塑料药管里添加了实验所需要的药品,然后将其与聚合酶链式反应机并排放在一起,按下开关,机器发出很钝的声响,开始了运转。虽然事情已经过去20年了,但是当时的实验情况至今还历历在目。在紫外线的照射下,DNA暗码变成了蓝色,很清晰地浮现在我们面前。在那儿我用了一年多的时间研究DNA,那就是PCR机器在瞬间为我们带来的东西。
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