核酸和蛋白质是生物体内最重要的物质基础。生命活动主要通过蛋白质来体现,生物的遗传特征则主要由核酸决定。没有核酸和蛋白质,就没有生命。
酵母丙氨酸转移核糖核酸(tRNA)具有完全的生物活性,既能接受丙氨酸,又能将所携带的丙氨酸参入到蛋白质的合成体系中,因此在蛋白质生物合成中有着重要作用。而用合成方法改变tRNA的结构以观察对其功能的影响,又是研究tRNA结构与功能的最直接手段,在科学上特别是在生命起源研究上具有重大意义。
tRNA由76个核苷酸组成,其中除了4种常见的核苷酸外,还有7种稀有核苷酸。
tRNA最早由赞米尼克发现。1958年,他把家兔肝细胞分解物进行超速离心,在上清液中发现了tRNA。1965年,美国科学家霍利等人确定了tRNA的全部核苷酸顺序。
我国科学工作者自1965年开始开展人工合成tRNA的研究工作,由中科院上海生物化学所、细胞生物学所、有机化学所、生物物理所和北京大学、上海试剂二厂等单位联合攻关。研究人员通过13年努力,历经无数次试验,利用化学和酶促相结合的方法,先合成了几十个长度为2~8个核苷酸的寡核苷酸,然后用T4RNA连接酶连接成6个大片段,长度为9~19个核苷酸,再接成两个半分子,长度分别为35和41个核苷酸。最后,于1981年经氢键配对,T4RNA连接酶连接,在世界上首次人工合成了76核苷酸的整分子酵母丙氨酸tRNA。在世界上首次成功地人工合成化学结构与天然分子完全相同,并具有生物活性的核酸大分子——tRNA,标志着中国在该领域进入世界先进行列。
该工作完成后,先以简报形式在《科学通报》第27卷第2期(1982年)上发表。论文全文在《中国科学》发表后,美国Chemical Abstracts也迅速发表摘要。欧、美、亚十多个国家近百人来信索取抽印件。
这项成果获得1984年中科院重大科技成果奖一等奖,1987年国家自然科学奖一等奖和陈嘉庚生命科学奖。
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