請 問 測 試 DNA 技 術 在 何 年 開 始 面 世 ? 何 國 人發 明 ?

歷史


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佛朗西斯克里克所繪，最早的DNA雙螺旋草圖。


參見：分子生物學史
最早分離出DNA的弗雷德里希米歇爾是一名瑞士醫生，他在1869年，從廢棄的外科繃帶裡所殘留的膿液中，發現了一些只有在顯微鏡下可見的物質。由於這些物質位於細胞核中，因此米歇爾稱之為「核素」（nuclein）[2]。到了1919年，菲巴斯利文在進一步的研究當中，辨識出組成DNA的鹼基、糖類以及磷酸核苷酸單元[3]，並提出DNA可能是許多核苷酸經由磷酸基團的聯結，而串聯在一起。不過他所提出的鏈狀構造較為短小，且其中的鹼基是以固定順序重複排列。1937年，威廉阿斯特伯里完成了第一張X光繞射圖，此圖顯示DNA的結構具有規律性[4]。
1928年，弗雷德里克格裡菲斯從格裡菲斯實驗中發現，平滑性狀的肺炎球菌，能轉變成為粗糙性狀的同種細菌，方法是將已殺死的平滑型與粗糙型活體混合在一起。這種現象稱為「轉型」。但造成此現象的因子，也就是DNA，是直到1943年，才由奧斯瓦爾德埃弗里等人所辨識出來[5]。DNA在遺傳上的功能，是在1953年由阿弗雷德赫希與瑪莎蔡斯所確認，他們在赫希-蔡斯實驗中發現，DNA是T2噬菌體的遺傳物質[6]。


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劍橋大學裡一面紀念克里克與DNA結構的彩繪窗。
到了1953年，當時在卡文迪許實驗室的詹姆斯沃森與佛朗西斯克里克，依據倫敦國王學院的羅莎琳富蘭克林所拍攝的X光繞射圖[7]，以及相關資料，提出了[7]最早的DNA結構精確模型，並發表於《自然》期刊[8]。五篇關於此模型的實驗證據論文，也同時以同一主題發表於《自然》[9]。其中包括富蘭克林與雷蒙葛斯林的論文[10]，此文所附帶的X光繞射圖[11]，是沃森與克里克闡明DNA結構的關鍵。此外莫里斯威爾金斯團隊也是同期論文的發表者之一[12]。富蘭克林與葛斯林隨後又提出了A型與B型DNA雙螺旋結構之間的差異[13]。1962年，沃森、克里克以及威爾金斯共同獲得了諾貝爾生理學或醫學獎[14]。
克里克在1957年的一場演說中，提出了分子生物學的中心法則，預測了DNA、RNA以及蛋白質之間的關係，並闡述了「轉接子假說」（即後來的tRNA）[15]。1958年，馬修梅瑟生與富蘭克林史達在梅瑟生-史達實驗中，確認了DNA的複製機制[16]。後來克里克團隊的研究顯示，遺傳密碼是由三個鹼基以不重複的方式所組成，稱為密碼子。這些密碼子所構成的遺傳密碼，最後是由哈爾葛賓科拉納、羅伯特W霍利以及馬歇爾沃倫尼倫伯格解出[17]。為了測出所有人類的DNA序列，人類基因組計畫於1990年代展開。到了2001年，多國合作的國際團隊與私人企業塞雷拉基因組公司，分別將人類基因組序列草圖發表於《自然》[18]與《科學》[19]兩份期刊。