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为抗击新冠病毒而生的mRNA疫苗

2021-10-12柯普哲

科学24小时 2021年6期

柯普哲

不稳定的小分子

从中学生物课本上可了解到,基因是所有生命体的遗传物质,基因能指导细胞合成蛋白质,蛋白质则行使各种生理功能,比如血红蛋白运送氧气、消化酶帮忙将食物中的蛋白质分解成肽段或氨基酸等等。但是基因并不能直接指导合成蛋白质,还需要一种不太稳定的小分子来帮忙,这个小分子就是mRNA(信使RNA)。

基因的物质基础是脱氧核糖核酸,即DNA。生物学家们发现,基因与蛋白质存在一一对应关系,即一种基因指导合成一种酶或蛋白质。1953年,美国人詹姆斯·沃森和英国人弗朗西斯·克里克发现划时代的DNA双螺旋结构之后,人们了解到基因携带了遗传信息,并用这种遗传信息指导细胞合成蛋白质。不过,生物学家们很快发现,基因并不能直接合成蛋白质,他们推测可能存在一种不稳定的小分子,就像信使一样,将基因的遗传信息传递给蛋白质合成“工厂”——核糖体,由核糖体按照遗传图纸合成相应的蛋白质。

那么,这种信使是什么呢?很多生物学家试图找到它。不过这种信使分子非常不稳定,很难分离。1961年,来自英国剑桥大学的悉尼·布伦纳與来自法国巴斯德研究所的弗朗索瓦·雅各布,以及来自美国加州理工学院的马修·梅塞尔森合作,经过反复的实验,最终捕获到了这种稍瞬即逝的信使分子——一条与DNA互补的单链RNA分子。它被称为“信使RNA”,也即“mRNA”。顾名思义,信使RNA就是传递遗传信息的核糖核酸分子。

生命遗传信息流动过……

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