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… …
● Proofreading Function of DNA Polymerase
● Sequencing Genomes