在怀疑声中探索
艾弗里等人在1944年所作的试验和结论, 不仅没有使科学界立即接受DNA是遗 传物质的正确观念,反而引起了科学界许多人的极大惊讶和怀疑。
当时主要有两种代表性的否定意见。 第一种是,即使活性转化因子就是DNA, 也可能只是通过对荚膜的形成有直接的化学效应而发生的作用,不是由于它是遗传 信息的载体而起作用的。 第二种否定意见则根本不承认DNA是遗传物质,认为不论 纯化的DNA从数据上看是如何的纯净, 它仍然可能藏留着一丝有沾污性的蛋白质残 余,说不定这就是有活性的转化因子。
科学界的怀疑、否定,不但没有能动摇艾弗里等人继续探索的坚定信心,反而 加强了他们的信念,为进一步明确、探索而奋斗。
为了回答第一种怀疑论,泰勒(H.Taylor)和哈赤基斯(R.D.Hotchkiss) 先后做了大量的实验工作。特别是他们在1949年所进行的实验,给了怀疑论者以致 命一击。
泰勒从粗糙型(即R突变型) 品系中分离出一个新的更加粗糙、更加不规则的 突变型ER, 并且发现从R品系细胞中提取出来的DNA可以完成ER向R的转化。这样, 就证明了在以往实验中作为受体的R品系本身还带有一种转化因子。 这种转化因子 能把R品系仍然还具有的一点点残余的合成荚膜的能力转授给那个荚膜缺陷更甚的 ER品系。 不仅如此, 泰勒还发现,将从S品系(作为给体)提取的NDA加到ER品系 (作为受体)中,也能实现ER向R的转化。如果把这种第一轮的R转化物抽取一些加 以培养,然后再加进S给体的DNA,便会出现R向S的转化。泰勒的这些发现使得那些 曾抱有 “DNA仅仅是在多糖荚膜合成中作为一种外源化学介质进行干扰而导致转化 作用”这种信念的人们,无言以对,只得认输。
针对第二种否定意见,艾弗里和麦卡蒂于1946年用蛋白水解酶、核糖核酸酶和 NDA酶分别处理肺炎球菌的细胞抽提物。 结果表明,前两种酶根本不影响抽提物的 生物学效能,然而只消碰一碰后者,抽提物的转化活性便立即被完全破坏掉。这一 结果进一步证明了DNA作为遗传信息载体的功能。 哈赤基斯继续对转化因子进行化 学提纯。到1949年时,他已经能把附着在活性DNA上的蛋白质含量降低到0.02%。
尽管如此, 在1949年,这些实验结果仍然没能使怀疑论者相信DNA是遗传变化 的原因所在。甚至到1950年,米尔斯基(A.E.Mirsky)仍对艾弗里的转化因子试 验结论持怀疑态度。 他认为,“很可能就是DNA而不是其它的东西是对转化活性有 责的, 但还没有得到证实。在活性因子的纯化过程中,越来越多的附着在DNA上的 蛋白质被去掉了,……但很难消除这样的可能性,即可能还有微量的蛋白质附着在 DNA上,虽然无法通过所采用的各种检验法把它们侦察出来,……因此对DNA本身是 否就是转化介质还存在一些疑问”。
后来, 随着对DNA化学本性的足够了解, 特别是1952年赫尔希(A.D.Hers- hey)和蔡斯(M.Chase)证明了噬菌体DNA能携带母体病毒的遗传信息到后代中去 以后, 科学界才终于接受了DNA是遗传信息载体的理论。美国分子遗传学家G.S. 斯坦特写道:“这项理论到1950年后好像突然出现在空中似的,到了1952年已被许 多分子遗传学家奉为信条”。