特沃特的發(fā)現(xiàn)
1915年,英國微生物學家F.W.特沃特發(fā)表了一篇不引人注目的文章,題為“超顯微病毒本質(zhì)的研究”文章描述了一個新奇的現(xiàn)象通過具有細小孔徑的陶瓷過濾板的稀濾液,只要有一滴落到試管內(nèi)的瓊脂上,就可以使瓊脂上的球菌菌落變?yōu)橥该鳌?/p>
F.W.特沃特后來在討論這一現(xiàn)象時認為有 3種可能
① 球菌生活史中,有一個階段不能在正常培養(yǎng)條件下生長。
② 球菌分泌一種酶,導致它自身的毀滅。
③ 有一種超顯微病毒,能使球菌發(fā)生急性“傳染病”。由于第一次世界大戰(zhàn)的影響,研究未能繼續(xù)進行。1917 年,法國醫(yī)官埃雷爾提出有一種看不見的微生物能與痢疾桿菌發(fā)生拮抗作用。他認為這是一種捕食桿菌的微生物,并命名為噬菌體。
微生物研究的發(fā)展
這種細菌溶菌現(xiàn)象的本質(zhì),從20年代到30年代始終是一個爭論的問題。包括著名的比利時免疫學家J.博爾代在內(nèi)的許多微生物學家認為這是由于細菌突變引起的一種酶的過量生產(chǎn),使細菌發(fā)生傳染性自溶現(xiàn)象。他們未認清噬菌體的兩個不同生活階段,即在細菌外的完整形態(tài)結構階段和在細菌內(nèi)的增殖階段。他們也不承認噬菌體是一種有遺傳性的物質(zhì)實體。這實際上是對于是否存在著介于生命體和無生命體之間的物質(zhì)這一老問題的新爭論。恰恰是噬菌體這樣一種生物的地位和性質(zhì),成為分子遺傳學研究的極好材料,著名的果蠅遺傳學家H.J.馬勒曾在1921年底預言:“F.H.德埃雷爾的實體如果是基因,則將給我們一個新的角度去解決遺傳問題,它們可以過濾,能在一定程度上分離,能在試管中操作,由它們對細菌的作用而表現(xiàn)出的性質(zhì)可以研究。但如果把它看作是基因可能是太急了……!1922年,荷蘭的M.W.拜耶林克根據(jù)當時計算出的噬菌體數(shù)量級,認為“噬菌體和蛋白質(zhì)分子的大小相當”。法國巴斯德研究所的E.沃爾曼夫婦起初同意J.博爾代的看法,后來看到T.H.摩爾根和H.J.馬勒對遺傳學的新貢獻,也接受了新思想。1925年,他們提出噬菌體最活躍的要素是含有一種有穩(wěn)定遺傳性的物質(zhì),1935年更明確地定了基因論完全適用于病毒。到40年
DNA為核心的化學本質(zhì)。這一切都成為噬菌體進入分子生物學的研究領域的基礎
病毒學的創(chuàng)立
病毒學是20世紀中葉才獨立的一個微生物學的分支學科。1892年伊萬諾夫斯基發(fā)現(xiàn)過濾性煙草花葉病的致病因素后,過濾性病毒名稱遂被廣泛采用。1898年荷蘭微生物學家M.W.拜耶林克根據(jù)多年對煙草花葉病毒的研究指出:既然煙草花葉病的致病因素極易過濾,而且能在被感染的植物組織中增殖,因此可以肯定這種物質(zhì)不可能是毒素,很可能是一種具有復制能力的,較低分子量的分子。因為病毒只能在活組織中生長繁殖,所以尋找適用的活組織培養(yǎng)方法成為20世紀病毒研究的一項重要任務。1931年,美國病毒學家E.W.古德帕斯丘和A.M.伍德羅夫提出用雞胚作活組織來培養(yǎng)病毒,大大促進了病毒的研究。50年代以后,陸續(xù)建立起研究病毒的定量技術。
1935年美國生物化學家W.M.斯坦利第一個取得病毒的結晶──煙草花葉病毒的結晶。純病毒的取得促進了對病毒結構的研究。40年代,借助電子顯微鏡的觀察和化學分析,才認識到病毒是由核酸和構成外殼的蛋白質(zhì)組成。50年代,隨著分子生物學的進展,一些病毒的分子結構才得到了闡明。20世紀對如脊髓灰質(zhì)炎(俗稱小兒麻痹癥)、肝炎病毒,特別是乙型肝炎病毒等進行了大量的研究,分別于50和80年代取得了防疫疫苗。對腫瘤病毒的研究也取得明顯效果。隨著這些工作的進展,對病毒的認識得以大為深化。