德尔布吕克:美国杰出生物学家

马克斯·德尔布吕克(1906~1981),德裔美籍生物学家。德尔布吕克、鲁利亚和赫希凭借他们关于病毒复制机制和基因结构的研究共同获得了1969年的诺贝尔生物学-医学奖。经过十年的独立研究和合作研究,三人证实带有一层蛋白质外壳的噬菌体颗粒主要是由DNA构成的。

马克斯·德尔布吕克(1906~1981),德裔美籍生物学家,他与美国生物学家阿尔弗雷德·赫希(Alfred Day Hershey)以及萨尔瓦多·爱德华·鲁利亚(Salvador Edward Luria)共同获得了1969年的诺贝尔生理学-医学奖。德尔布吕克是研究噬菌体(bacteriophages)(攻击细菌的病毒)的先驱,因而获得这一奖项。这一研究在某种程度上以噬菌体的遗传机能为重点。德尔布吕克的研究引导其他科学家发现构成活生物体细胞内基因的DNA(脱氧核糖核酸)的结构和重要性。

病毒是一种微小的生物体,是造成疾病的主要原因。20世纪40年代早期,科学家们对病毒的性质还知之甚少。德尔布吕克、鲁利亚和密苏里州圣路易斯市华盛顿大学(Washington University)医学院的赫希(Hershey)都研究了噬菌体。

大部分的噬菌体的结构都很复杂,它们有一个球形的头部,里面含有核酸,还有一个蛋白质构成的空心的尾部,这使得噬菌体可以穿过细菌坚韧的细胞壁。当噬菌体进入细菌时,尾部会首先穿过细胞壁,然后头部的核酸通过尾部注入到细胞里。

因为病毒无法用普通的显微镜观察到,鲁利亚、德尔布吕克和赫希就使用新发明的电子显微镜来收集噬菌体的图像。1943年,鲁利亚使用经过德尔布吕克完善后的技术发现了病毒会变异(mutate),也就是一代代的改变它们的特征。1946年,经过独立的研究,德尔布吕克和赫希发现,如果不止一个菌株的噬菌体感染了同一个细菌细胞的话,那么不同菌株的噬菌体会相互交换遗传物质(基因)。这种被他们称为遗传重组(genetic recombination)现象,是病毒内DNA重组的第一个实验证据。

经过十年的独立研究和合作研究,三人证实带有一层蛋白质外壳的噬菌体颗粒主要是由DNA构成的。1952年,赫希证实噬菌体侵入一个细胞的时候,DNA就会脱去它的蛋白质外壳,取代宿主的遗传机制,强迫它产生新的病毒而不是新的细胞。凭借这一病毒复制的发现,三位生物学家揭开了所有生命的基本生命进程。这也为无数有关复杂生物体复制和传递遗传特征的发现打开了大门。

鲁利亚、德尔布吕克、赫希和其他科学家们共同为噬菌体研究起草了指导方针。他们鼓励其他该领域的研究者集中研究感染某种结肠细菌的七种噬菌体。这样,不同实验室得出的实验结果就可以拿来比较。

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