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第83章 1980年度 沃尔特·吉尔伯特

因发明用化学法测定DNA碱基顺序而荣获1980年诺贝尔化学奖

沃尔特·吉尔伯特(美国,1932年~),1932年3月21日生于美国波士顿。1953年获哈佛大学物理学学士学位,1954年获哈佛大学物理学硕士学位后赴剑桥深造,并于1957年获物理学博士学位。1957年至1972年,先后任职于美国科学基金会,1972年后任哈佛大学教授直至退休。

吉尔伯特主要研究生物物理学、遗传控制机理、蛋白质与DNA的相互关系等。他最初学成于物理学,他认为获诺贝尔奖的最佳途径是研究理论物理,但这一领域的聪明人太多。他又想转攻实验物理学,但实验物理学需要强大的经济支持,且自己必须成为项目负责人,太年轻不可能获得诺贝尔奖。吉尔伯特再将目光转向化学领域,但他未发现有价值的能获奖的研究课题。他最终将眼光放在生物学界,他认为该领域的实干家和爱好者都很多,相对而言,头脑特别聪明的人则比较少。戏剧性的是,瑞典皇家科学院颁发给他的还是诺贝尔化学奖。

当时,连外行都知道生物学领域的夺奖热门是如何发现快速确定DNA碱基排列顺序的方法。吉尔伯特对DNA的生化特性不甚了解,而且大多数科学家认为由于没有与DNA碱基种类相应的分解酶,所以无法测定DNA的碱基序列。

吉尔伯特的研究兴趣已完全转到如何测定DNA碱基排列顺序方面。他独辟蹊径,用化学方法测定DNA上核苷酸的序列,以及利用遗传工程学来制造胰岛素。他借助桑格的直读法原理,发明测定核苷酸顺序的化学降解法。

他先用化学反应将DNA裁剪成一系列不同长度的核苷酸片段,其一端相同并标有放射性同位素,测定各片段长度和另一端最后一个核苷酸,即可确定核苷酸在DNA相应位置上的排列顺序,再将测定过的所有片段拼接起来,就可测定出整个DNA大分子的结构,此法每次可测定200个核苷酸的DNA序列。化学降解法的发明,不仅可准确测定DNA分子的结构,还可由此间接推断蛋白质的一级结构,以及纠正以前某些蛋白质结构分析中的错误。吉尔伯特也因此与伯格、桑格共获诺贝尔化学奖。

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