正文 第12章 操縱子學說(3 / 3)

莫諾於1976年5月31日在戛納患白血病去世,享年66歲。

莫諾在科學史上享有崇高的地位。他不但是遺傳調控理論——操縱子學說的創立者,而且還有著其他方麵的重要建樹,如他建立了蛋白質的變構理論。在上世紀分子生物學家的精英中,他和克裏克同時被譽為“理論家”。在莫諾去世後,他的老師和摯友萊沃夫曾頌揚說:他不僅有一係列偉大發現,而且每一發現都產生了新概念,開辟了新前景,他不僅是一位才華橫溢的科學家,而且是一位聲譽卓著的學派奠基人。

1940~1960年,是微生物遺傳學時期,從1941年比德爾和塔特姆發表關於脈孢黴屬中的研究結果開始,到1961年法國分子遺傳學家雅各布和莫諾發表關於大腸杆菌的操縱子學說為止。

在這一時期中,采用微生物作為材料研究基因的原初作用、精細結構、化學本質、突變機製以及細菌的基因重組、基因調控等,取得了已往在高等動植物研究中難以取得的成果,從而豐富了遺傳學的基礎理論。1900~1910年人們隻認識到孟德爾定律廣泛適用於高等動植物,微生物遺傳學時期的工作成就,則使人們認識到遺傳學的基本規律適用於包括人和噬菌體在內的一切生物。

雅各布和莫諾都是法國科學家。莫諾1931年畢業於巴黎大學生物係,1937年在巴黎大學當研究生時,發現乳糖可誘導大腸杆菌中代謝乳糖的酶的生成,1941年取得博士學位。1945年莫諾正式轉到巴斯德研究所繼續從事有關大腸杆菌生理的研究。到了50年代,由於莫諾實驗室及另一噬菌體實驗室所獲得的成就,巴斯德研究所逐漸成為國際分子生物學界公認的一個中心,經常有各國學者來此訪問。1950年,原來學外科醫學的雅各布到噬菌體實驗室當研究生。他常和莫諾共同討論科學問題,兩人的關係逐漸密切,終於成了合作研究的夥伴。1957年,雅各布和莫諾共同提出了用細菌遺傳分析的方法研究乳糖體係的計劃,並付諸實施。經過他們的努力和一些學者的幫助,於1961年初正式建立了一個多基因控製模型。其主要內容是:調節基因決定著阻遏物的生成,直接決定蛋白質結構的是結構基因。操縱基因位於調節基因和結構基因之間。當誘導物不存在時,阻遏物阻止了操縱基因的開動,結構基因不能轉錄出信使RNA,蛋白質的合成不能進行。加入誘導物後,阻遏物失活,操縱基因隨之開動,信使RNA開始轉錄,蛋白質的合成開始進行。雅各布和莫諾的關於誘導酶及操縱子理論的長篇報告是第一篇論述在基因水平上調節控製的科學報告和第一次提出信使RNA的存在和作用,也修正了“一個基因一個酶”的概念。他們完成報告的時間是1960年12月,這時有關蛋白質合成的假說雖已被廣泛接受,但是直接的實驗證據還有待充實,第一個破譯遺傳密碼的實驗於1961年夏才被公開報告。因此,這篇報告的創造性和洞察力深受國際生物學界的讚揚,不足的是論文認為阻遏物可能是RNA。現已證明,操縱子是原核細胞中普遍存在的基因調節模式。雅各布和莫諾共同分享1965年度生理學醫學諾貝爾獎。