大學中的確有一批好學深思的學生,怎麼樣將這群學生挑選出來,給予不同於一般的全新設計的課程,讓他們有機會充分發展他們的潛力,而不至於毫無聲息地消失在現今傳統的教育体制中,是當前大學面對未來最大的挑戰。

Lecture 6: Genetics, gene and central dogma of molecular biology

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為什麼達爾文的演化論沒有提到遺傳的影響?

變異、遺傳、天擇是現在已知的生物演化三部曲,但是達爾文的演化論僅著重其中兩項,完全沒有提到遺傳的影響,為什麼?要知道其中原因我們必須回顧當時對遺傳的認識。19世紀中葉,當時最流行的遺傳理論是「混合遺傳(blending inheritance)」,親代的特徵會在子代中以混合的方式出現,簡單來說紅花與白花雜交後會出現深淺不一粉紅花的子代。按照演化論的說法,在團體中如果某個個體出現了變異,這個個體在天擇時應該會脫穎而出;然而若加上混合遺傳的說法,在環境還沒改變天擇尚未發生的時候,這個變異就會因為一代一代的混合而消失了!達爾文自己也感受到,當時的遺傳理論和他自己提出的理論有些牴觸,直到孟德爾的出現… …

DNA聚合酶的發現之路

Arthur Kornberg進行了一項實驗,他混合大腸桿菌的蛋白質萃取物、DNA以及合成DNA的原料,發現試管中有新的DNA分子合成,於是在1956年向大眾發表他找到了複製DNA的酵素,也就是DNA聚合酶,並以此成就獲得1959年諾貝爾生理學或醫學獎的肯定。然而Kornberg發現的DNA聚合酶是不是真的是在生物體內負責複製DNA的酵素?另一位科學家John Cairns從核苷酸合成速度、DNA聚合酶的數量、DNA合成的情況三點提出質疑,該如何設計實驗去驗證他的想法又是另一個難題。

待修飾的mRNA

1977年,Phillip Sharp將病毒的mRNA與DNA hybridize。mRNA既然是從DNA轉錄而來,理論上應該與DNA完全配對,電子顯微鏡中的照片應該會呈現一條粗線。但是實驗結果卻呈現數個loop,表示mRNA乘載的遺傳密碼資訊在DNA上是不連續的,而且不只在病毒,這個現象在所有真核細胞中亦是常態。Phillip Sharp因為這個發現在1993年獲得諾貝爾獎。

分子生物學近20年的新發現

1970年Click在Nature上重申分子生物學的中心法則,指出遺傳訊息不能由蛋白質轉移到蛋白質或核酸,也就是說蛋白質不可能攜帶遺傳資訊。蛋白質是不是真的不可能攜帶遺傳資訊?這就要從1950年代新幾內亞小村落的疾病開始說起… …