现代生命科学研究进展
分子生物学的新进展与新应用
分子生物学的新进展与新应用随着时代的发展和先进技术的不断涌现，分子生物学这门学科也在不断进步和繁荣。
分子生物学是研究生物分子结构、功能和相互作用的学科，涉及到DNA、RNA、蛋白质、酶、代谢途径等多个领域，是现代生命科学中的重要分支之一。
分子生物学的研究对于生物学、医学、农业科技等领域都有着广泛的应用价值。
近年来，分子生物学的新进展和新应用也在不断涌现，这里我们来看一下其中的几个方面。
一、基因编辑技术基因编辑技术是一种基于CRISPR-Cas9系统的新型分子生物学工具，它可以在原有基因组的基础上编辑或修改DNA序列，从而实现对特定基因的删除、插入、替换等操作。
基因编辑技术的出现，打破了传统基因工程技术的局限性，大大提高了基因改良的效率和精度，为人类解决一系列遗传疾病、植物、动物的遗传改良等领域提供了有力工具。
二、单细胞基因组学单细胞基因组学是一种基于高通量DNA测序技术的新型方法，它可以在单个细胞水平上对DNA序列进行大规模测序。
相较于传统的基因组学方法，单细胞基因组学可以更加精细和全面地研究细胞的变异、发育和分化等过程，对解决一系列生物学问题有着重要意义。
例如将单细胞基因组学方法应用于肿瘤研究，可以更加深入地了解肿瘤细胞的异质性和进化过程，为精准治疗提供帮助。
三、结构生物学结构生物学是一种研究生物分子结构和功能的方法，通过用X射线晶体学、核磁共振技术等手段对蛋白质、核酸等超大分子进行结构分析，探究其生物学功能及相互作用。
结构生物学不仅可以提供高分辨率的分子图像，而且可以为药物发现与设计提供理论依据。
因此，结构生物学在药物研发、生物材料等多个领域有着广泛的应用。
四、细胞信号转导研究细胞信号转导是指细胞内外物质在相互作用下引起一系列生物学反应，从而实现不同细胞状态和功能的变化。
细胞信号转导的异常会导致多种疾病的发生，如肿瘤、慢性炎症等。
分子生物学的技术手段对于细胞信号转导的研究提供了必要工具，例如转录组学、蛋白质组学和结构生物学等方法，能够更加深入地了解细胞信号转导的分子机制。
生物科学的前沿研究进展
生物科学的前沿研究进展生物科学是一门研究生命体特征、结构和功能的学科，包括生命的组成部分、生命的生长、发育、形态、功能、适应、演变及其与环境的关系等方面。
随着科技的不断发展，生物科学也在迅速地前进，下面就让我们来看看最新的前沿研究进展。
1. 基因编辑技术基因编辑技术是一种新兴的生物技术，通过对基因序列的直接修改来对生物体的性状进行调控，以此来治疗疾病、增强产出或改进生物特性。
其中，CRISPR（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）技术是目前最为先进和有效的基因编辑技术。
在这项技术的帮助下，研究人员可以更加准确地修饰目标基因，进而改变生物个体的性状。
2. 人工智能在生物科学中的应用人工智能在生物科学中的应用越来越广泛。
例如，人工智能可以通过对全球生态变化数据的分析来预测不同动植物物种的适应性，从而提前采取有效措施来保护物种。
此外，利用人工智能技术可以更好地了解基因的功能、寻找新型疾病治疗办法等。
3. 免疫治疗免疫治疗是一种新型的肿瘤治疗方式，主要是通过激发或增强人体免疫系统的自我修复能力来治疗恶性肿瘤，可有效提高恶性肿瘤患者的生存率。
此外，近年来免疫治疗还被广泛应用于自体免疫性疾病、炎症等疾病的治疗中。
4. 细胞再生医学细胞再生医学是一种利用干细胞或成体细胞再生能力来治疗疾病的学科。
利用干细胞技术，科研人员可以调控干细胞分化方向，制造出多种成熟细胞，如神经元、肌细胞、心脏细胞等，将这些细胞放到合适的位置，能促进受损组织的修复和再生。
5. CRISPR进化技术CRISPR人工进化技术是一种运用基因编辑技术的新兴方法，该技术让CRISPR引导RNA成为一种高效、精准的人工选择器，可用于优化生物体的特定性状，这对于改善人类和其他生物的生存环境和健康状况具有深远的意义。
6. 基于细胞的免疫治疗基于细胞的免疫治疗是一种工程化癌症疗法，是通过收集患者自身的细胞，再进行基因修饰、扩增等处理后，重新注入患者体内，以激活患者自身的免疫系统，对肿瘤产生杀伤作用。
现代生命科学进展考试试题(精品).doc
2010年现代生命科学进展考试试题1、达尔文雀喙的适应性进化及其分子机制。
达尔文雀主要有三个类群：地雀、树雀和类莺雀。
地雀主要分布在岛屿的沿岸地带，常在地面活动，以植物的种子为食；树雀主要分布在岛屿的森林中，常在树上活动，除植食雀外，其他树雀均以昆虫为主要食物；类莺雀找哦昂的莺雀栖息于林缘和灌丛中，繁殖期主要以昆虫为食，剑食物嫩芽和果实，而其中的可岛雀食性广泛，取食昆虫、花蜜、浆果、小坚果和小型爬行动物。
达尔文雀不同种类有着不同的喙，这是通过长期的适应性进化形成的，达尔文雀喙的适应性进化研究主要是根据达加拉帕戈斯群岛的不同种类的雀喙的形成进行的。
由于种群数量的逐渐增长，由于资源限制和竞争的因素等作用，达加拉帕戈斯群岛的雀喙开始发生不同的变化，以利于他们的生存，为了生存，他们这些有利的变异被慢慢地保存下来，从而形成了不同的物种。
达加拉帕戈斯群岛气候的变化使得岛上的雀的食物发生大量的变化，在干旱时期，食物中小颗粒种子不宜存货而变得越来越少，大颗粒的种子相对较易存活，其比例增加，这样对于那些小喙的雀来说就不宜生存下去而逐渐向大喙的雀发展，而大喙的雀为了更好的生活，它的喙会继续增大。
而在雨量多的时期里，许多禾本科植物生产出大量小颗粒种子, 大颗粒的比例会大幅度下降，这时对于喙小的雀来说比较方便取食，而喙大的雀则不宜取食，这些雀为了生存下去，不得不随着自然的变化而改变喙的大小。
达加拉帕戈斯群岛气候变化改变了食物的组成，食物组成的变化通过自然选择作用雀的喙的形状。
达尔文雀喙的适应性进化主要是通过自然选择作用，自然选择的主要内容包括变异和遗传、生存竞争和选择等。
变异是选择的原材料，在生存竞争中，有利的变异将较多地保存下来，有害的变异则被淘汰。
有利变异在种内经过长期积累，导致性状分歧，最后形成新种。
生物就是这样通过自然选择缓慢进化的。
达尔文雀喙的适应性进化的分子机制是中心法则，生物离不开环境，环境对生物的影响是全程性的。
基因组学的研究进展和应用
基因组学的研究进展和应用基因组学是现代生物科学中的一个重要研究领域，它通过对生物体遗传信息的高通量测序、分析和解读，揭示了一系列新的生物基础知识，也为其他生命科学研究提供了强有力的支持。
随着技术的进步和生物信息学的发展，基因组学正不断发展和推广应用。
一、基因组学的研究现状1、高通量测序技术的应用。
高通量测序技术是基因组学研究的一个重要支撑，它通过平行处理多条DNA分子序列，大大加快了分析的速度和效率。
高通量测序技术的应用已经广泛涉及到基因表达、DNA甲基化、RNA剪接、基因变异等研究。
2、全基因组关联分析技术（GWAS）的发展。
GWAS技术是探究人类疾病基因的一种方法，通过比较健康人群和某种疾病患者人群的基因型，发现可能与该疾病相关的基因位点。
GWAS可以实现全基因组探索，为疾病的预防、诊断和治疗提供了有力的后盾。
3、跨物种比较基因组学研究的进展。
跨物种比较基因组学是一种比较不同物种之间遗传学上的相似性和差异性的研究方法，包括对基因家族、功能转化和调控因素等方面进行比较。
跨物种比较基因组学研究可以揭示不同物种之间的遗传关系和演化历程，为研究物种特性和生物进化提供支持。
4、人类基因编辑技术的突破。
人类基因编辑技术基于CRISPR/Cas9的系统，通过改变人类基因组中某些区域的序列，来修正或者改造生物体。
这种技术为基因治疗、疾病预防和其他领域的研究提供了新的思路和途径，但也可能伴随一定的风险和待解决的问题。
二、基因组学的应用前景1、大数据、互联网和人工智能的融合。
随着互联网和人工智能的飞速发展，基因组学的研究数据也得到了广泛的积累和共享。
未来，大数据、互联网和人工智能的融合将为基因组学的研究提供更强有力的支持，更快速地解决问题，提高预测和分析的准确性。
2、免疫治疗和个体医疗的进步。
通过对个体基因组信息的深入研究，我们可以为每个病人提供个体化的医疗策略，包括预测患病风险、个体化诊断以及个体化治疗。
同时，免疫治疗也开辟了新的治疗途径，尤其是针对癌症等疾病。
空间生命科学研究的重要性及进展
空间生命科学研究的重要性及进展当我们谈论空间探索时，我们通常想到的是飞船、星际旅行、行星探索和宇航员等，但其实还有一项关键的工作，那就是空间生命科学研究。
空间生命科学是对太空环境对生命形式的影响的研究，可以帮助我们了解太空中的无重力、辐射和其他环境因素如何影响我们的身体和生物进程，并有助于解决地球上的健康问题。
在未来的航天探索中，空间生命科学研究将起到至关重要的作用，本文将讨论其重要性及其进展。
1. 健康问题空间生命科学的研究涉及到对人体在长期太空飞行中的变化的观察。
几十年来，科学家一直在试图了解太空对人体有何影响。
这些影响包括肌肉和骨骼损失、心血管问题、免疫系统衰退和神经系统问题等。
NASA正在进行多项研究，以便能够确保宇航员的身体健康在长期的太空探索中得到保障。
例如，NASA-funded项目“ Rodent Research-3”研究小鼠在由地球引力到微引力的过渡期的生物化学变化。
这些研究不仅可以帮助科学家了解宇航员的生物学反应，而且可以为地球上的健康问题提供科学依据，如骨密度碎裂、肌萎缩及肌肉萎缩症等。
2. 生命起源生命起源一直是研究的的重点，空间生命科学也向这个问题提供了贡献。
生命在如此极端的环境下生存的难度极大，然而，我们在地球上发现了一些最古老的生命形式，它们具有创新和适应能力，可以应对各种极端环境。
对于科学家来说，研究这些生命形式可能是研究生命起源和演化的钥匙。
此外，近年来关于金属化合物的研究也具有一定的意义，这些化合物可以在恶劣的太空环境中生存。
这些研究对于宇宙自我演化理论和金属生命形式的研究提供了有价值的信息，这些信息即可以应用到太空环境下的生物工程中，又可以为地球上的生物学研究提供参考。
3. 生物工程未来，太空探索将会更加复杂，那么如何保证宇航员的生命安全，让他们在太空环境中生存下去呢？一项有趣的选择是将工程和生物学结合在一起，开发能够生产特殊物质、进行自主修复、适应特殊环境等任务的微生物。
现代生物技术研究进展
1.2.1.1基因工程的原理：
理论上的三大发现
技术上的三大发明
B.将带目的基因的外源DNA片段，连接到能自我 复制的载体分子上，形成重组DNA分子。
C.将重组DNA分子转移到适当的受体细胞内。
D.筛选获得了重组DNA的受体细胞，克隆。
E.克隆基因的表达，产生出人类所需要的物质
（见图）。
1.2.1.3基因工程的应用：
转基因工程药物和基因治疗
转基因植物
转基因动物
猴毛吹出几个小猴子的神话正在变成现 实。
精选ppt课件
5
生物技术的发展可谓日新月异，如同 20世纪五六十年代开始计算机改变从制 造业、旅游业、到保险业的每一个行业 一样，生物技术也将改变许多行业，影 响我们的生活和社会。
转基因食品-----
转基因农作物，抗虫棉、------
胰岛素、干扰素、疫苗------
精选ppt课件
13
1.2.2细胞工程：微观水平的嫁接技术
指在细胞水平上改造遗传结构，从而培养出具有新性 状的生物个体或细胞群体，主要包括细胞培养、细胞
融合、细胞重组。 1.2.2.1原理及操作：
细胞是构成生命有机体的基本单位， 包含有生命的全部遗传信息DNA。植物细胞具有全能 性，经过培养能够发育成一个完整的植株。细胞工程 的基本操作主要有以下三方面： 无菌操作技术、细胞培养技术和细胞融合技术。 1.2.2.2细胞（组织）培养：指将动物、植物或微生物 的细胞或组织经无菌处理精选后ppt课置件于人工培养几基上，1使4 细胞增殖，进而按需要今年培养的技术。
化学生物学的新进展与前景展望
化学生物学的新进展与前景展望近年来，化学生物学领域取得了令人瞩目的新进展，为生命科学的研究和应用提供了新的工具和技术。
本文将探讨这些新进展，并展望化学生物学在未来的发展前景。
一、荧光探针技术的发展荧光探针技术在化学生物学中的应用日益广泛。
通过对特定分子的标记，荧光探针能够实时监测细胞和生物分子的动态过程。
近年来，研究人员通过改进荧光探针的结构和性能，提高了探针的稳定性、亮度和选择性，使其在细胞成像、蛋白质定位以及核酸检测等方面发挥了重要作用。
二、蛋白质组学的突破蛋白质组学通过对细胞和组织中所有蛋白质的研究，可以揭示细胞活动的整体图景。
近年来，通过新一代测序技术的发展，蛋白质质谱技术的改进以及数据库的建立，使研究人员能够更全面地了解细胞中蛋白质的表达、修饰和相互作用网络，进而深入研究生物体内的疾病机理以及药物的作用机制。
三、化学基因组学的崛起化学基因组学是化学生物学与基因组学相结合的领域，通过化学手段来研究基因组的结构和功能。
近年来，化学基因组学在基因组编辑、表观遗传学以及基因组学上取得了巨大突破。
例如，CRISPR-Cas9技术的发展使得基因组的精准编辑成为可能，为研究基因功能和疾病治疗提供了新的途径。
四、化学生物传感器的创新化学生物传感器是一种能够检测生物分子或化学物质的装置，具有高灵敏度和高选择性。
近年来，化学生物传感器的研究突破了传统的生物传感器的局限性，开发出了更多样化、更可靠的传感器。
这些传感器在细胞信号传导、临床诊断和环境监测等方面具有重要应用前景。
化学生物学的新进展为生命科学的研究和应用提供了许多新的工具和技术。
然而，仍然存在一些挑战和难题，例如传统的化学合成方法在合成复杂生物大分子时的效率和选择性有待提高，以及环境友好型的化学反应体系的研究等。
未来，化学生物学还需要与其他学科进行紧密的合作，加强跨学科的交流和创新，以推动化学生物学的发展。
综上所述，化学生物学的新进展为生命科学的研究和应用带来了巨大的推动力。
分子生物学研究的新进展及其应用前景
分子生物学研究的新进展及其应用前景自20世纪中期以来，分子生物学一直是生命科学领域中最重要的分支之一。
它已经在人类健康，生物工程，农业和环境科学等领域得到广泛应用。
随着科技的不断发展，分子生物学的研究也在不断进步，产生了新的技术和方法，为各种领域的发展提供了更多机会。
本文将介绍分子生物学研究的新进展及其应用前景。
一、基因编辑技术CRISPR-Cas9技术是近年来分子生物学领域的热门话题。
它是一种高效、准确、经济的基因编辑技术，比传统的基因工程方法更加精确和灵活，能够直接切断特定的基因，修复或替换特定的DNA序列。
该技术被广泛应用于病毒治疗、癌症治疗、生殖问题、农业以及转基因生物的研究等领域。
未来，随着CRISPR-Cas9技术的不断发展和改进，其应用前景将更加广泛。
二、基因表达和RNA检测技术基因表达和RNA检测技术是分子生物学领域中最常用的技术之一。
这些技术可以帮助研究者了解基因如何在细胞中表达以及如何通过RNA传递到蛋白质。
近年来，这些技术得到了极大的改进，例如单细胞转录组测序（scRNA-seq）技术，可以分析单个细胞中的基因表达情况。
这项技术将为生物学的研究提供更深入的了解，为生物医学研究提供更准确的信息，并推动个性化医疗的发展。
三、蛋白质组学蛋白质是细胞中最重要的分子之一，参与了细胞的生命活动的各个方面。
因此，蛋白质组学成为分子生物学领域中的一个重要分支。
它的研究对象是细胞中所有蛋白质的及其功能调节、互作关系等方面。
近年来，蛋白质组学在癌症研究、药物发现、蛋白质工程技术等方面取得了显著进展，为相关领域的发展提供了极大的帮助。
四、代谢组学代谢组学是分析代谢产物，研究细胞代谢过程的方法和技术。
它使用高通量技术进行代谢产物检测和物质分析，逐步探索细胞代谢途径、物质循环、代谢之间的相互作用。
随着分子生物学方法的迅速发展和检测技术的不断完善，代谢组学已成为了研究人类健康、药物发现和农业科学等领域的重要工具。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 “现代生命科学研究进展”课程论文 题目: 中心法则及其所面临的挑战 2 中心法则及其所面临的挑战 【摘要】本文论述了中心法则的定义、形成的科学思想基础和发展的整个过程。阐述和论证经典中心法则产生的过程，并结合朊病毒讨论了中心法则面临的挑战 ，展望其发展趋势。 【关键词】经典中心法则；科学基础，产生；DNA模板；遗传信息；朊病毒；挑战； 一、中心法则的概念 中心法则，是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。在某些病毒中的RNA自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程（某些致癌病毒）是对中心法则的补充。 二、中心法则形成的科学基础 中心法则实质上蕴含着核酸和蛋白质这两类生物大分子间的相互联系和相互作用[1]。而其产生和发展则与人类对核酸结构和功能的认识密切相关。 其实，核酸的发现并不算很晚。早在1968年，细胞核在遗传中的地位还没有确立之前，瑞士科学家米歇尔( F·Miescher ) 已从浓细胞中分离出了核酸[2]。不仅霍佩 一 赛勒(F·Hoppe一seyler)也从酵母和其它细胞中发现了类似的物质，并指出，这种物质“可能在细胞发育中发挥着极为重要的作用”[3]。这种新物质当时被命名为核素 ( nuclein)。后经科塞尔(A·Kossel )、琼斯( W·Johnes)和列文(P·A·L evene)的研究，弄清了核酸的化学成份和最简单的基本结构。1929年又区分出脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸（RNA)。 然而，认识到核酸在遗传中的作用却经历了一个十分复杂而曲折的历程。绝 大多数生化学家和遗传学家都认为，生物的特异性在于蛋白质，不愿接受核酸是 遗传的物质基础的观点。这里面有复杂的原因，主要是： 1、蛋白质化学发展较快，核酸的生化分析则发展较慢。 2、“四核苷酸”理论长期阻碍人们正确理解核酸的作用。 3、那时虽然知道染色体主要由核酸和蛋白质组成，但人们想象中的染色体 3
结构以蛋白质为主干，核酸只是包在外面使蛋白质链稳定的物质。就连克里克 ( F·C r ick )本人在1 950年前还没有认识到核酸的重要性，还准备从蛋白质的结构中寻找对基因功能的解释[4]。 在科学中，一个错误的认识一旦被广泛接受，就如同一座堡垒，牢牢地禁着人们的思想。但是，再坚实的堡垒也不是无懈可击。科学总是要冲破堡垒，奔向前方。 三、经典中心法则的产生 1928 年, Griff thF在肺炎双球菌中首次观察到转化现象;1944年Avery 0T 证明了肺炎双球菌中起转化作用的活性物质是DNA, 并认为DNA是遗传特异性的分子基础，有人称他的发现标志着 DNA“ 黑暗时代的终结”，然而，当时并未得到充分的重视[5]。1952年, Hershey A D和Chase M在研究T4噬菌体的侵染实验时，又获得DNA是遗传信息来源的证据。这时，四核苷酸理论才被彻底否定，微生物与高等生物间的遗传统一性得到了承认，并由此把人们的注意力从蛋白质转向核酸分子的结构和功能[6]。 1953年, Waston J和Crick F综合X射线衍射技术和其它方面的研究成果, 提出了DNA分子的双螺旋结构模型理论, 对DNA的分子结构、自我复制、相对稳定性、变异性以及DNA 如何贮存和传递信息等问题进行了合理解释, 并明确了基因是DNA分子中的一个片段。DNA自我复制的机制很快得到Kornberg A及M eshlson M等人的证实。当时的生物学印刷品首次使用了“信息”这一概念，但尚未下具体的定义。 1956年, MaziaD认为RNA的作用是把DNA的信息传递到细胞质用于蛋白质合成；而Spieg -elwan S 则认为, 只有DNA和RNA具有足够的信息复杂性作为蛋白质合成的模板。Lederberg J 则特别指出，这里的“信息” 即是所谓的“特异性” 。DNA 的双螺旋结构模型的建立, 信息概念的初步解释以及Beadle G 等在40年代提出的“一个基因一个酶” 的理论在结构和功能上解释了遗传物质的基本特性，把“ 基因是什么”和“基因如何表达”结合起来，中心法则的产生，也就势在必然了。 1957年，Crick在实验生物学年会上递交了关于“蛋白质合成” 的论文( 发表于1958年) 。在这篇论文中, 他提了著名的中心法则理论；“信息一旦传到蛋 4
白质就不能再行输出， 更具体地说, 信息从核酸到蛋白质的传递是可能的, 但是从蛋白质到蛋白质或从蛋白质到核酸的传递是不可能的。这里的信息指的是序列的精确决定, 即核酸的碱基或蛋白质的氨基酸残基”他首次列举了20个氨基酸的标准组, 并指出核酸片段的特异性是通过其碱基序列表达，这种序列是编码特定蛋白质氨基酸序列的密码[7]。这就是中心法则和作为中心法则核心的序列假说。Crick 曾这样为中心法则作序：“我本人的思想( 还有我的许多同事) 是基于两个基本原理，我称为序列假说和中心法则。对于它们两者的直接证据是无足轻重的，但我发现它们十分有助于去理解这些复杂问题。”所谓序列假说是假设“核酸片段的特异性完全由其碱基序列所表达，而且这种序列是某一蛋白质的氨基酸序列的密码。”因此，序列假说可归纳为DNA、RNA、蛋白质信息传递的共线性。可见，序列假说是中心法则的核心，中心法则是序列转换的法则。 其实，早在50年代初，许多生物学家就持有以基因为核心的蛋白质合成的观念。不过，当时关于蛋白质合成的信息流程的认识尚处于萌芽阶段，然而，对中心法则的形成却起着重要的促进作用。Crick 的中心法则理论提出后很快被绝大多数科学家所接受，同时也以更具体的形式被重新阐述或改造。例如, 1965 年Watson 把中心法则的理论进一步构思为( 如图1所示) ：
Watson 这样解释他的模型：“ 首先我们应该注意到这样一样事实，DNA自身并非是编码氨基酸序列的直接模板。相反，DNA 的遗传信息转移到作为蛋白质模板的另一类分子, 这种中间模板分子即核糖核酸……环绕 DNA 的箭头表示自我复制，DNA 与 RNA 之间的箭头表示所有RNA分子都来自 DNA 模板，相似地，所有蛋白质序列都由 RNA 模板决定。更为重要的是，后两个箭头都是单方向的，即蛋白质从不作为RNA 的模板, RNA 也从不作为 DNA 合成的模板。”可见，Watson强调的是单程性的蛋白质合成机制，而Crick强调的是信息流，两人对中心法则的定义有所不同。 5
经典中心法则产生的历史预示着其自身不断发展的过程。20世纪四五十年代，人们逐步证明了DNA是遗传物质，于是也伴随着 DNA 是合成蛋白质中心的思想的产生。然而，几乎与此同时，有些科学家开始怀疑 DNA 作为遗传物质的垄断性。1958 年, Temin H 开始对劳斯肉瘤病毒( RSV ) 进行研究，认为 RSV 可能通过一种 DNA 中间物进行复制, 由此提出“原病毒假说”。1970 年, 有两个科研小组同时报道了RSV中分离出依赖 RN的DNA聚合酶。这些结果证明从RNA 到 DNA 的遗传信息传递的可能性。于是，C rick立即在 Nature 上撰文重新解释中心法则：逆转录的发现与他当初的设想一致。
Crick 是这样具体解释的( 如图2所示) ：图中显的箭头位置与我 1958 年构思的一样( 当时他未发表图式)，实线箭头表示很可能的信息传递，虚线箭头表示可能性的信息传递, 未标明箭头的则表示不可能的信息传递。同时Cr i ck还表明：“只要能够发现有一种细胞能够执行未知的信息传递过程，则将动摇整个分子生物学的理论基础，正因为如此，修改后的中心法则同当初提出时一样重要。” 其实，他当初并未明确说明核酸既包括 DNA 又包括 RNA, 然而这正好为他重新解释中心法则找到了“借口”。可见，当初 Crick 提出中心法则是十分谨慎的。 1976 年，Watson在他出版的5基因分子生物学6一书中对中心法则又做了更具体的描述( 如图 3 所示) ：
“式中箭头表示遗传信息的传递方向，围绕着DNA 的箭头表示DNA是自 6
身复制的模板，DNA 和RNA之间的箭头表示所有细胞的 RNA 分子都是以DNA 为模板制造出来的，与此相仿，所有细胞的蛋白质从来不做为RNA 模板，RNA 也从来不作为 DNA 的模板。”可见，Watson 根本不承认 RNA 到DNA逆向传递，更强调信息传递的单程性，与他1965年提出的观点如同一辙。 至此，经典中心法则的理论基本形成, 可概括为：蛋白质是遗传信息传递的终点；遗传信息的传递从核酸到核酸或从核酸到蛋白质是可能的，但从蛋白质到蛋白质或从蛋白质到核酸是不可能的；DNA、RNA、蛋白质三者之间存在严格的共线性[8]。 中心法则揭示出只要亲代将带有遗传信息的DNA(有时是RNA)传给下一代，后者就有可能按照上述一连串极有秩序的步骤进行生物化学反应合成出与亲代相同的蛋白质。这些蛋白质有的被用来“建筑”有机体有的被作为多种多样的酶，调节和控制有机体内各种生化反应，使新陈代谢得以顺利进行。既然传给子代的DNA(或DNA片段)相同，子代合成的蛋白质也相同，那么由这些蛋白质决定的有机体结构和功能也必须与亲代相同，这便是生物性状遗传过程的奥妙所在。所以，“中心法则”理所当然地被分子遗传学家奉为至高无上的“圣经”。 然而，这座貌似坚固无比的大厦并非完美无缺。1983年，S.B.Prusiner发现了一类生物——Prion，中文意译为“朊病毒”，“心中法则”的权威受到强有力的挑战。 四、结合朊病毒探讨中心法则面临的挑战 朊病毒是一类比常规病毒更小的致病因子，如擦痒病朊病毒，大小约为30nm～50nm，分子量约50000或更小。由这类病毒引起的人类疾病，已知的有克一雅氏病、库鲁病、格一斯一切三氏病和老年痴呆病等。多见于欧州牛群(亦偶见于人类)的疯牛病也与它有关[9]。 在朊病毒研究的早些时侯，一个重要的方面就是寻找核酸，但是，所有的努力都失败了。然而，这些研究并非无益，人们发现朊病毒除具有常规病毒的一般性质，如可滤过性、传染性、致病性、对宿主的特异性等以外，它更有一些奇特的性质。例如，它对能使核酸失活的物理因素，如紫外线照射、电离辐射、超声波及80～100℃高温等均有较高抗性。能破坏核酸的诸多核酸酶，如微球菌核酸酶，核酸酶P，DNaseA、T、Ⅲ、H磷酸二酯酶等，以及补骨脂类均不能灭活朊