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字母汤
艾米尔?朱克坎德是从德国移居到美国的犹太人,他曾在加利福尼亚理工大学工作。在他的科学生涯中,他坚持致力于研究一个课题:蛋白质结构。在20世纪50年代和60年代,他长期在诺贝尔奖得主、著名生化学家里努斯·鲍林门下从事研究工作。他研究携氧血红蛋白分子的基本结构,选择这种分子是因为它在血液中含量丰富而且易于净化,另外很重要的一点是所有哺乳动物的血液中都含有血红蛋白。
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蛋白质由线形排列的氨基酸组成,小分子结构以独特的方式相结合形成蛋白质。有趣的是,尽管蛋白质在活动时外形像巴洛克建筑一样扭曲复杂,几个不同类型的蛋白质相互依附形成一个复杂的结构,但实际上它们很“单纯”,活动蛋白质的结构和功能完全取决于氨基酸的线性结合。组成蛋白质的氨基酸有20个,如赖氨酸、色氨酸等。
朱克坎德注意到,在这些氨基酸的排列中,有一种现象非常有趣。他当时正在破译不同动物的血红蛋白,他发现这些蛋白质之间十分相似,一行中常常有10、12甚至30个同样排列的氨基酸。更令人惊奇的是,科属联系越密切的动物,它们蛋白质的结构就越相似。人类和大猩猩的血红蛋白,在氨基酸排列上仅有两处不同,而人类和马的不同达巧处。对这种现象,朱克坎德和鲍林这样推断:分子结构提供了“分子钟”,通过氨基酸排列顺序的变化,它记载着从生命起源那一刻起,那些业已消逝的时间。1965年,在他们发表的一篇论文中,他们形象地将分子称为“记载进化历史的文件”。事实上,我们每个人的基因都堪称一部历史书,这些写在分子结构内的“语言”,向我们讲述着人类进化的过程,把我们带回生命开始的地方。分子就像我们的祖先留在我们基因组内的“时间舱”,我们所要做的,是学会如何使用它们。当然,朱克坎德和鲍林意识到了,蛋白质不是遗传变异的最佳“发言人”,这个光荣是属于DNA的。如果DNA的作用是转译蛋白质(事实正是如此),那么无疑它最具研究价值。问题是研究DNA极其困难,得到一个排列顺序需要漫长的时间。到了20世纪70年代中期,沃尔特·吉尔伯特和弗雷德·桑格发明了快速获取DNA顺序的方法,并因此分享了1977年的诺贝尔化学奖。正是他们的研究成果,引发了一直持续到今天的生物学革命。2000年,人类基因图谱草图的完成,标志着这场革命达到了顶峰。DNA研究完全改变了生物学的固有观念,我们可以想像,它对人类学产生的影响有多么深远。