(J.F.Miescher)Miescher,Johann Friedrich，1844-1895

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瑞士生物学家.1868年,米歇尔首先从白细胞核中发现一种含有磷和氮的物质。1874年通过对该物质的研究,米歇尔又从中分离出蛋白质和酸的分子.首次发现了重要的生命物质-核酸。

1868年，瑞士科学家米歇尔在德国杜宾大学分离提取出一种特别的物质，因为这种物质存在于细胞核中，取名为核素。后来，改称为“核酸”。

核酸的发现——

1869年，F.Miescher从脓细胞中提取到一种富含磷元素的酸性化合物，因存在于细胞核中而将它命名为“核质”(nuclein）。但核酸(nucleic acids）这一名词在Miescher发现“核质”20年后才被正式启用，当时已能提取不含蛋白质的核酸制品。早期的研究仅将核酸看成是细胞中的一般化学成分，没有人注意到它在生物体内有什么功能这样的重要问题。

1910年，德国生理学家科塞尔第一个系统地研究了核酸的分子结构。

1953年，英国生物物理学家克里克和美国生物化学家沃森，提出“DNA（核酸）双螺旋模型”，把核酸研究从细胞水平推向分子水平，揭开生命科学的新序幕，改写了生命科学新篇章。

1993年，美国科学家夏普和罗伯茨因发现断裂基因而获得诺贝尔生理和医学奖。

2009年10月7日，三位科学家文卡特拉曼·拉马克里希南（美国）、托马斯·施泰茨（美国）、阿达·约特（以色列）因“核糖体的结构和功能的研究”而获诺贝尔奖。对于揭开核酸的珍奇奥妙、科学认识核酸有着颠覆性的革命意义——没有核酸就没有核糖体，就不能合成蛋白质，就没有生命。核酸是生命之核、细胞之核、营养之核。

 ——以下蓝色文字取自饶毅博客

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1-1 核酸的发现

米歇尔（Johann Friedrich Miescher，1844-1895）出生于科学世家，父亲曾任瑞士的巴塞尔（Basel）大学生理学教授、舅舅Wilhelm His（1831-1904）为著名解剖学家。1868年春，米歇尔毕业于巴塞尔医学院后，因不感兴趣行医、自己听觉有问题、而舅舅认为“组织发育的剩余问题只能依据化学基础来解决”（Dahm，2005），米歇尔到德国图宾根接受科学训练。他在有机化学实验室工作一学期后转入Felix Hoppe-Seyler（1825-1895）实验室。Hoppe-Seyler乃时称“生理化学”（现称生物化学）的先驱，他发现血红蛋白的可逆性氧化、并命名（hemoglobin），他命名蛋白质为proteid（现称protein）。Hoppe-Seyler建议米歇尔研究淋巴细胞的化学成分，米歇尔因难以从淋巴结获足够量的纯化淋巴细胞，转而研究可大量获得的白细胞，其来源为外科诊所绷带上的脓。 

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米歇尔起初关注白细胞的蛋白质，他意识到蛋白质和脂肪主要位于细胞质。在研究过程中发现一种物质被酸沉淀、加碱中和后再溶于水，其特性不同于蛋白质和脂肪，他认为是新的物质，并猜测来源于细胞核，从而命名为核素（nuclein）的物质。在偶尔发现后，他重新设计实验、改进方法，用硫酸钠分离而不损坏白细胞，摸索出分离细胞核的方法，用一定比例稀盐酸去除细胞质，再反复用水和乙醚洗去附着于细胞核的脂肪，最后得到较纯的细胞核制备。用一比十万的碳酸钠处理细胞核，可以得到“物质的黄色溶液”，加乙酸或盐酸得到沉淀，碱中和后沉淀可溶（Dahm，2005）。因为这一方法获核素量不多，他探索了第二种分类核素的方法，其中用胰蛋白酶降低提取物的蛋白质含量。有足量核素后，他分析发现核素含碳、氢、氧、氮，而且含大量的磷，但不含蛋白质中常见的硫。从核素的溶解性和化学组成，米歇尔推测发现了新的物质。

1869年，米歇尔离开图宾根Hoppe-Seyler的实验室到莱比锡，在那里写好论文于当年投稿给Hoppe-Seyler主编的杂志，后者对米歇尔的结果有怀疑，直到自己和另一学生重复米歇尔的实验后，Hoppe-Seyler才同意在1871年发表米歇尔的论文（Miescher，1871），题目是“脓细胞的化学组成”（Dahm，2008），同期还刊登了Hoppe-Seyler本人及其学生Plósz的文章，两篇皆验证米歇尔的结论：Hoppe-Seyler完全肯定米歇尔的工作，并验证核素的磷含量高；Plósz验证核素只存在于鸡和蛇的有核红细胞、而不存在于牛的无核红细胞。1871年Miescher回Basel，1872年接父亲和舅舅任过的教职。在Basel，他从莱茵河三文鱼的精子提取了大量核素（Miescher，1874）。他知道核素不仅在鱼，也在蛙、牛、鸡的精子中。1872年至1874年，他提出核素中的磷都以磷酸形式存在，核素至少含有四种碱基。

以化学分析为开端的核酸研究，起初不是为了特定生物功能的分子基础。Hoppe-Seyler认为发现细胞核的物质很重要，米歇尔认为自己发现的新物质其重要性不亚于蛋白质。米歇尔发现精子中有核素后，提出“如果单个物质可以是受精的特异原因的话，那么无疑首先应该考虑的是核素”。但他又觉得不太可能是一种物质，其原因之一是核素好像不可能有很大的多样性，难以解释个体性状的多样性（Dahm，2005）。

——蓝色文字取自饶毅博客http://blog.sciencenet.cn/blog-2237-722556.html

浙江科学技术出版社

核酸(nucleic acid)

核苷酸单体聚合而成的生物大分子，是生物细胞最基本和最重要的成分。一般认为，生物进化即始于核酸，因为在所有生命物质中只有核酸能够自我复制。今天已知核酸是生物遗传信息的贮藏所和传递者。一种生物的蓝图就编码在其核酸分子中。核酸是1869年米歇尔(F.Miescher)在脓液的白细胞中发现的。他当时称之为核素。阿尔特曼(R.Altmann)于1889年认识其酸性后，定名为核酸。 

分类和功能

核酸分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类。这两类核酸有某些共同的结构特点，但生物功能不同。DNA贮存遗传信息，在细胞分裂过程中复制，使每个子细胞接受与母细胞结构和信息含量相同的DNA；RNA主要在蛋白质合成中起作用，负责将DNA的遗传信息转变成特定蛋白质的氨基酸序列。

组分和结构

核酸的基本结构单元是核苷酸。核苷酸含有含氮碱基、戊糖和磷酸3种组分。碱基与戊糖构成核苷，核苷的磷酸酯为核苷酸。DNA和RNA中的戊糖不同，RNA中的戊糖是D-核糖；DNA不含核糖而含D-2-脱氧核糖(核糖中2位碳原子上的羟基为氢所取代)。核酸就是根据其中戊糖种类来分类的，DNA和RNA的碱基也有所不同。

核酸链的每个核苷酸单元的5′磷酸基与其一侧毗邻核苷酸的3′羟基相连，其3′羟基又与另一侧毗邻核苷酸的5′磷酸基相连。这样，许许多多的核苷酸彼此就用3′、5′磷酸二酯键连在一起，构成没有分支的多核苷酸长链。链中的戊糖和磷酸相间排列且不断重复，构成核酸的主链，碱基可以看成连接在主链上的侧链。代表核酸特性的是核苷酸的序列，实际上就是碱基序列。所以碱基序列又称核酸的一级结构。核酸的多核苷酸链是有方向性的，其一端为5′端(有或无磷酸基)，另一端为3′端(有或无磷酸基)。书写核酸的一级结构时，习惯上从左到右，从5′到3′，碱基间的小横也可省略。

可用快速方法测定核酸的碱基序列。已有不少核酸的一级结构已确定。大的如烟草叶绿体DNA含155844个碱基对，小的如tRNA分子，平均含70多个核苷酸残基。核酸的多核苷酸链盘曲折叠成特定的空间结构。对DNA和tRNA的空间结构了解得较多。双链DNA在溶液中的结构基本符合著名的双螺旋模型。

性质和测定

核酸的分子量为几万到几百万或更多。可因高温、极端pH及某些化学试剂的影响发生变性。核酸中的碱基杂环结构在260纳米波长区域内吸收紫外光，故可用紫外吸收值的变化定性或定量测定核酸。也可利用戊糖的颜色反应或磷酸含量来测定核酸。

现在我们可以轻松地说，核酸（nucleic acid）是一类重要的生物大分子，承担了生命信息贮存和传递的任务。然而，核酸却是在一个偶然事件中被发现的，而核酸在遗传上的重要地位的确立，又凝结了几代科学家与传统观念彻底决裂的艰苦拼搏。 

1868年，瑞士青年科学家米歇尔（F.Miescher）在德国帝宾根的一家医院工作，他收集了外科绷带上的脓细胞，并对脓细胞通过酒精脱脂、胰酶消化、酸碱沉淀等处理，从脓细胞核中分离到了一种含磷量很高的物质，并将它命名为核素（nuclein）。这就是历史上第一份核酸粗制品。

1872年，米歇尔移居瑞士的巴塞尔后，发现莱茵鲑鱼精子中富含他所潜心研究的核素，并进一步发现核素是一种酸性化合物，并且内部结合有含氮的碱性化合物。后来证实，他所得到的核素实际上是核蛋白（核酸与蛋白质结合在一起的物质）。1889年，第一份不含蛋白质的核素制品由埃尔特曼（A.Altman）制备成功，核酸的名词也由此诞生。  1900年，哈莫斯坦（E.Hammersten）证明核酸中含有戊糖。随后，人们认识到组成核酸的基本单位核苷酸是核苷（A、G、C、T 4种含氮碱基之一与戊糖组成的结构单位）上戊糖羟基的膦酸酯。1944年，托德（A.Todd）通过化学方法合成了脱氧核糖核酸，即DNA。

事情并不一帆风顺。DNA合成成功之后的数年里，人们潜心研究了核酸分子中核苷酸的连接方式，并提出“四核苷酸假说”，认为核酸分子由4种核苷酸的单体组成。但是，按照这种假说，核酸的结构不可能具备多样性，因而也不会有特别重要的生理功能。这一假说所形成的认知上的定式，阻碍了核酸结构和功能研究的深入。1943年，卡伽夫（E.Chargarf）利用纸层析和紫外分光光度技术研究了核酸分子中核苷酸的组成，发现四种核苷酸的比例并不相等；尽管不同生物的DNA中总是（A＋G）＝（C＋T），即嘌呤核苷酸总量等于嘧啶核苷酸总量，但（G＋C）≠（A＋T）。这个结果有力地否定了“四核苷酸假说”，这对于核酸的研究真可谓云开雾散。

1944年，埃弗里（O.T.Avery）通过肺炎双球菌转化实验揭示了转化因子的本质是DNA，从此，DNA的遗传学特性逐渐被揭开。

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