1957年,克里克提出,在DNA与蛋白质之间,RNA 可能是中间体。1958年,他又提出,在作为模板的RNA 同把氨基酸携带到蛋白质肽链的合成之间可能存在着一个中间受体。根据这些推论,他发表了《论蛋白质的合成》一文,提出了著名的连接物假说,讨论了核酸中碱基顺序同蛋白质中氨基酸顺序之间的线性对应关系,并详细地阐述了中心法则〔1〕。克里克所设想的受体很快被证明为tRNA。 1961年,雅可布(F.Jacob)和莫诺(J.Monod)证明在DNA同蛋白质之间的中间体是mRNA。随着遗传密码的破译,到60年代基本上揭示了蛋白质的合成过程。这样,就得到了中心法则的最初的基本形式。
克里克在提出中心法则时,根据当时有限的资料,把中心法则的公式表述为“DNA→RNA→蛋白质”,并且认为中心法则的一个基本特征是遗传信息流是从核酸到蛋白质的单向信息传递,而且这种单向信息流是永远不可逆的。然而,通过1960到1970这10年的研究,坦明(H. Temin)和巴梯摩尔(D.Baltimore)等发现并证实了反转录酶的存在,使反转录现象得到了公认。这样,中心法则就得到了修正。
反转录酶的发现,曾使科学界震动不小。但克里克马上解释说,他并没有说过信息不能从核酸转移到核酸上,反转录同中心法则没有矛盾,只不过是把信息从一种形式的核酸转移到另一种形式的核酸上而已,而在这两种形式的核酸中,碱基配对的基本过程是一致的。然而,以后的发现愈来愈表明信息转移方式可能有其多样性,以致连克里克本人后来也承认,他最初表达遗传信息传递观念时,误解了“法则(Dogma )”一词,如果现在重新表达这一概念,应称之为“中心假说( Central Hypothesis)”,以清楚表明这一概念并非是确定不变的事实, 而只是一种暂时的假设。
科学的发展常常是出人意料的,中心法则更是如此。有人在离体实验中观察到,与核糖体相互作用的某些抗生素如链霉素和新霉素,能打乱核糖体对信使的选择,而接受单链DNA分子代替mRNA 。 然后由单链DNA指导,把它的核苷酸顺序译成多肽的氨基酸顺序。此外,还有人发现,细胞核里的DNA还可以直接转移到细胞质的核糖体上, 不需要通过RNA即可控制蛋白质的合成。这样,中心法则就得到新的修正。
遗传学中心法则(genetic
central
dogma):描述从一个基因到相应蛋白质的信息流的途径。遗传信息贮存在dna中,dna被复制传给子代细胞,信息被拷贝或由dna转录成rna,然后rna翻译成多肽。不过,由于逆转录酶的反应,也可以以rna为模板合成dna。