이 녀석이 그의 마음을 찾았는지 아무도 모른다 ...
마지막 차르 니콜라스 2 세, 19 18 독감 바이러스, 영화' 쥐라기 공원', 심슨 살인 사건. 이 네 가지 물건은 무슨 관계가 있습니까? 대답은' 아니오' 입니다. 최근 10 년 동안 생명기술의 새로운 발명품이 그들을 연결시켰을 뿐이다. 이 기술은' 중합효소 체인반응 (PCR)' 이라고 불린다.
PCR 의 가장 큰 특징은 DNA 의 양을 크게 늘릴 수 있다는 것이다. 따라서 약간의 DNA 를 분리할 수만 있다면 PCR 을 통해 증폭하고 비교할 수 있다. 화석이든 역사적 인물의 유해든, 수십 년 전 함께 살인사건에서 살인자가 남긴 머리카락, 피부, 혈흔이다. 이것은 또한' 미량의 증거' 의 힘이다.
PCR 의 원리와 실천은 사실 어렵지 않다. DNA 이중 가닥 복제의 원리를 이용하여 DNA 서열을 계속 복제하여 기하급수적으로 증가하여 질적 분석과 다양한 응용에 사용할 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, DNA, DNA, DNA, DNA, DNA, DNA, DNA) DNA 의 이중 나선 구조는 1953 년에 발견되었으며, 이로부터 세포에 유전 정보를 전달하는 분자로 확립되었다. 첫 번째 세포에서 DNA 를 복제하는 데 사용된 중합 효소 (PCR 의 P) 도 1956 에서 성공적으로 분리되었다. 수십 년 동안 시험관에서 DNA 를 복제하는 것은 많은 실험실의 일상적인 작업이었지만, PCR 을 통해 DNA 를 대량 복제하는 것은 아무도 생각하지 않았다. 그들이 생각해도 1983 이 가능하다고 생각하지 않았다.
DNA 를 복제할 때, 먼저 수소 결합으로 결합된 두 개의 보완 체인을 분리해야 복제된 템플릿으로 사용할 수 있다. 이중 나선을 여는 가장 쉬운 방법은 가열이다. 고온에서는 이중 체인 DNA 체인이 단일 체인으로 분리되며 온도가 떨어지면 보완적인 두 개의 DNA 체인이 이중 체인으로 복구될 수 있습니다. DNA 분자는 고온에 견딜 수 있지만 DNA 복제에 필요한 중합 효소는 단백질이며, 단백질은 고온에서 활성을 잃는다. 이것이 이전 연구자들이 이 방법이 불가능하다고 생각했던 이유 중 하나이다. 그리고 건초 더미에서 바늘 찾기와 비슷하며, 수천 개의 DNA 조각에서 알려진 시퀀스로 구성된 짧은 프라이머에서 필요한 조각을 "포착" 하는 것도 또 다른 실망스러운 이유다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 성공명언)
PCR 의 발명가는 일반적으로 K. Mullis 로 인정받아 1993 의 노벨 화학상을 수상했다. 모리스는 1990 년' 사이언티픽 아메리칸' 의 문장 한 편과 1998 년 그의 자서전' 마음의 영역에서 벌거벗은 춤' 을 포함해 PCR 이라는 아이디어의 기원을 언급했다. 그러나, PCR 은 구상에서 실현까지, 정말 무리스 혼자 하는 일입니까? PCR 은 어떤 상황에서 탄생했습니까?
머리스는 생화학자로 태어나 캘리포니아 대학 버클리 분교 1972 에서 박사 학위를 받아 유기합성을 전공했다. 이른 아침부터 그는 지독하지 않은 성격을 보였다. 그 히피족 시대에는 직접 만든 환각제를 복용하는 것이 그리 이상하지 않았고, 무리스는 이에 대해 매우 만족했다. 더 놀라운 것은, 그는 환각제 여행에서 빅뱅 우주론을 설명하는 이론을 생각해내서' 자연' 에 제출하고 실제로 발표했다. 그래서 그는 박사 자격 시험에 합격했다.' 자연' 에 문장 발표를 하는 교수가 많지 않아 학생이 적기 때문이다. 그의 박사 논문도 구어로 썼고, 유머도 좀 가지고 있었다. 관용적인 교관이 그의 말을 도와주지 않았다면 다시 써야 할 것 같다.
무리스의 또 다른 숨기지 않는 취미는 여성이다. 이는 그의 경력에 많은 전환점을 가져왔다. 박사 학위를 받은 후, 그는 신혼의 두 번째 아내를 데리고 캔자스에 왔고, 아내의 관계 때문에 그 주의 의과대학에 입학했고, 그곳에서도 그의 심장학 학위와 일치하지 않는 직업을 찾았다. 그는 곧 혐오감을 느꼈다, 왜냐하면 이 실험은 많은 쥐를 죽여야 하기 때문이다. 1975 년에 그는 아내와 이혼하고 세 번째 부인과 캘리포니아 베이 지역으로 돌아와 첫 번째 아내가 소유한 빵집에서 거의 2 년 동안 매니저로 일했다. 1977 까지 나는 캘리포니아 대학 샌프란시스코 분교의 약물화학 실험실로 돌아가지 않았다. 나는 여전히 정확한 학술길에 오르지 못했고, 나도 곧 나의 새로운 일에 싫증이 났다.
1979 년, 머리스는 베이구에 있는 세터스라는 사설 생명공학 회사에 가입했다. 당시 생명기술회사는 아직 초기 단계에 있었고, 상아탑의 그림자를 떠나 사기업으로 일하려는 학술적 인사들은 거의 없었다. 큰 제약 공장에 가도 대부분의 또래들의 인정과 축복을 받지 못한다. 이것이 바로 나의 학술적 생애의 끝이라고 생각한다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 공부명언) 그러나 Sitex 는 매우 특별한 곳이다. 이 회사는 꿈을 꿀 수 있는 과학자들을 모아 자유롭고 개방적인 분위기 속에서 * * * 정해진 목표를 향해 전진하고 있다. 이는 일반 대학 교수와 실험실 진행자가 문을 닫고 제멋대로 하는 것과는 크게 다르다. Sites 가 Murris 를 고용한 것은 유기화학 합성에 대한 자신의 전문 지식에 의지하여 실험용 과뉴클레오티드 (단사슬 DNA 분자) 를 합성하고 싶었기 때문이다.
1970 년대 이후 DNA 분자를 선별적으로 절단하고 결합하는 제한적인 내체효소가 발견돼 DNA 분자를 재구성할 수 있게 되면서 유전공학의 발전과 생명공학 공업이 생겨났다. 이에 따라 Sites 는 1970 년대 비타민과 항생제를 주로 생산하는 회사에서 1980 년대 유전자 제품 개발에 주로 종사하는 회사로 전환했다 .. 성장호르몬, 인슐린, 응고인자, 인터페론, 인터루킨 등 , 모두 Sites 의 연구 개발 대상입니다. 198 1 년, Sites 는 공식적으로 상장회사가 되어 많은 자금을 모았다.
머리스는 바로 이런 분위기 속에서 현장에 들어갔다. 사실, 그가 한 일은 연구가 아니라 올리고 뉴클레오티드 합성의 효율성을 높이고 싶었습니다. Murris 는 새로 유행하는 개인용 컴퓨터 (아직 IBM 이 아님) 를 하는 데 많은 시간을 들여서 이상한 생각을 자주 하는데, 대부분 틀렸다. 그의 공격적인 성격과 비판을 받아들이지 않는 태도도 그로 하여금 도처에서 적을 만들게 했다. 그는 직장에서 이성과의 관계로 많은 번거로움을 초래했고, 노동 주관까지 나서서 해결해야 했다. 198 1, 올리고 뉴클레오티드 합성부 주관으로 승진했다. 생산량을 늘리고 시간을 절약하기 위해 그는 품질 관리 단계를 생략하여 품질이 좋지 않은 과뉴클레오티드가 연구에 문제를 일으켰다고 주장하는 사용자의 불만을 불러일으켰고, 무리스는 사용자 자체의 능력이 부족하다고 반박했다.
PCR 의 아이디어는 이런 상황에서 탄생했다. 그 자신에 따르면, 그것은 1983 년 봄의 어느 금요일 밤이었고, 그는 여자친구를 데리고 시골의 한 오두막에 가서 주말을 보냈다. 구불구불한 시골길을 달리다가 DNA 가 반복되는 장면이 그의 머릿속에서 튀어나왔다. 모리스는 누군가가 이런 간단한 생각을 내놓아야 한다고 생각했지만, 문헌을 검색한 후 그는 그가 없다는 것을 발견했다. 깨달음' 이후 3 ~ 5 개월 동안 머리스는 아무런 조치도 취하지 않았고, 그 이유는 지금도 분명하지 않다. 그해 8 월, 모리스는 회사에서 처음으로 PCR 원리에 대한 공식 보고를 했고 청중은 냉담하게 반응했다. 첫째, 모두가 그의 생각에 익숙해졌습니다. 그리고 대부분의 사람들은 이 원리가 너무 간단하다고 생각합니다. 만약 가능하다면, 이미 누군가가 했을 것이다. 그렇지 않으면 분명 실행 불가능한 곳이 있을 것이다. 그러나 아무도 왜 실현 가능하지 않은지 알 수 없다. (아리스토텔레스, 니코마코스 윤리학, 지혜명언)
그래서 모리스는 이 아이디어의 타당성을 증명하기 시작해야 했다. 1983 년 9 월부터 Murris 는 몇 가지 DNA 템플릿을 변경하고 다른 난방 및 냉각 사이클을 시도하는 실험을 실시했습니다. 결과는 아직 확실하지 않다. 대부분 전기 수영 젤에 실을 형성한 것으로, 다른 사람을 설득하지 못한 PCR 이 점점 더 큰 역할을 하고 있다. 65438 년 6 월부터 0984 년 6 월까지, 머리스는 남녀 관계로 회사에서 말썽을 일으키며 대중의 분노를 불러일으켜 해고에 임박했다. 그 결과 그가 입사한 사장이 그를 대신해서 중재를 하고, 그의 주관직만 해임하고, 그를 다른 그룹으로 전근하며, 동시에 1 년 내에 PCR 을 설립하는 것을 제한했다.
개념에서 실제 응용에 이르기까지 모든 연구 방법에 필요한 정력과 시간은 대부분 일반인에 의해 과소평가된다. 무리스 본인은 분자생물학 방면의 훈련을 받은 적이 없기 때문에, 회사는 기술자를 파견하여 그를 도왔는데, 앞뒤에는 세 가지가 있다. 이 사람들은 PCR 의 발전에 중요한 역할을 했다. 6 월, 1984, 1 1, Muris 기술자가 처음으로 신뢰할 수 있는 결과를 얻어 PCR 의 실현 가능성을 입증했습니다. 그래서 1985 년 초, 회사는 숙련 된 일본 기술자 랜달 자이 (Randall 자이) 를 이 일에 참여시키기로 결정했습니다. 이것이 올바른 결정입니다. 자동화 장비가 등장하기 전에 PCR 은 노동 집약적인 실험 방법으로, 장시간의 반복 작업이 필요하며 손발이 좋지 않은 사람은 할 수 없다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 자동화명언) 재주가 있는 나무의 결과는 깨끗하고 예뻐서 의심의 여지가 없다.
1985 의 봄이 되자, 사이트 고위층은 이미 PCR 의 잠재력에 대해 확신에 차서, 다른 사람이 먼저 손을 댈 수 있도록 메시지 유출 (무리스 자신도 입이 크다) 에 대해 걱정하기 시작했다. 3 월에는 첫 특허 신청을 했고, 5438 년 6 월+10 월에 열린 미국 유전학회 연례회의에서 결과를 보고할 예정이었지만, 배달하기 전에 공식 논문을 한 부 써야 안전하다. 그들은 두 편의 문장, 즉 PCR 에 관한 이론을 쓰기로 했다. 첫 번째는 Murris 가 발표한 것이고, 두 번째는 PCR 의 응용에 관한 것이다. 채무의 실험 결과에 초점을 맞추고 소개한다. 그 결과, 머리스는 여름 내내 컴퓨터를 가지고 놀다가 논문 쓰기를 몇 번이고 연기했다. 9 월 하순까지 또 다른 신청 문장 글을 쓰고 발표했을 때, Murris 는 아직 이사를 가지 않았다. 그래서 PCR 의 방법을 언급하는 첫 번째 논문은 1985 년 2 월 20 일 시컨스에 발표됐다. * * * 총 7 명의 저자가 1 위를 차지했고, Maurice 는 4 위를 차지했다.
모리스는 5438 년 6 월+그해 2 월까지 논문을 다 써서' 자연' 에 제출했다. 하지만 Murris 는 편집자에게 편지 한 통을 보내는 것을 잊어버렸고, 물론 그는 이 문장 잡지와' 과학' 잡지의 문장 사이에 어떤 차이가 있는지 설명하지 않았기 때문에 거절당했다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 충격을 받은 후, 그는' 사이언스' 잡지에 전출되어, 사이트 책임자의 도움을 받아 편집자에게 편지를 한 통 썼지만 원고는 거절당했다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 이때 모리스는 PCR 을 발명한 공로를 훔치려는 회사의 음모라고 생각하며 분노를 회사로 돌렸다. 과학 발명의 우선권과 공과간의 다툼은 과학사에서 끊임없이 생겨나고 있으며, 시부모가 몇 가지 이치를 가지고 있다고 종종 말한다. 배경과 과정을 자세히 살펴보지 않고 후세 사람들이 기재한 몇 마디 말로만 진상을 알기가 어렵다. PCR 의 개념은 Murris 의 결정체이며, 이의가 없다. 다만 개념을 실현하는 과정은 훨씬 더 복잡하다.
Morris 의 문장 두 번 거절을 당한 후 회사에서 효소 방법을 지지하는 투표를 제안한 것은 주로 잡지 편집장인 오리와 친숙하고 원활한 의사 소통이 있었기 때문이다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 동시에 PCR 의 성질은 방법론을 강조하는 간행물에도 적합하다. 결국 Murris 의 문장 발표가 마침내 발표됐지만 꼬박 1 년이 늦어 1987 년 초까지 나오지 않았다. 이 문장 속에는 모리스와 다른 기술자의 이름만 언급되어 있다.
Sites 주임은 그들이 공을 쟁취할 의도가 없다는 것을 보여주기 위해 냉천항 연구소의 Watson(DNA 이중 나선 구조의 발견자 중 하나) 에게 5 월 열린' 인류분자생물학' 세미나에서 PCR 의 원리와 실제 적용 결과 1986 을 추천한다. 모리스의 생애 첫 초청 연설이었고 분자생물학 분야의 유명 인사들도 참석했다. 그 결과 그는 잘 수행했고, PCR 을 세운 것은 Murris 가 발명한 인상이었다. 냉천항 세미나 특별호는 1986 년 말에 출판되었으며,' 효소 방법' 기사 이전에 모리스가 처음이다.
그 이후로 PCR 의 이름과 강력한 응용이 널리 알려져 있다. 그러나 PCR 을 진정한 성숙한 기술로 바꾸는 열쇠는 내열성 DNA 중합 효소를 도입하는 것이다.
앞서 언급했듯이 PCR 의 작동에서는 가열 및 냉각 단계를 반복해야 하며, 이전 순환에서 사용된 대장균 DNA 중합 효소는 고온에서 변성되기 때문에 냉열순환 후 매번 신선한 중합 효소를 첨가해야 한다. 이런 방법은 번거로울 뿐만 아니라 비싸기도 하다. 당시 가격에 따르면 중합 효소의 한 주기에 필요한 가치는 1 달러였고, 30 주기 이후에는 30 달러였으며, 더 많은 주기가 더 나빠졌다. 이에 따라 1986 년 봄에 Mullis 는 먼저 내열효소를 사용할 생각을 제시했다. 문헌 검색 후, 나는 두 편의 관련 문헌을 찾았는데, 이전 편은 미국이 만든 것이고, 다른 한 편은 러시아 과학자의 성과로 러시아어로 발표되었다.
내열성 DNA 중합 효소를 분리하는 첫 번째 보고서는 대만성에서 온 젊은 과학자들의 첫 시도였다. 65438 ~ 0973, 돈가운은 유학 열풍과 함께 오하이오 주 신시내티 대학교 생물학과에 갔다. 그녀의 멘토 J. Trela 는 옐로스톤 국립공원 온천에서 발견된 열성 세균에 대해 궁금해서 돈과 다른 미국 학생에게 이 세균을 논문의 주제로 삼았다. 또 다른 선생님의 지도 아래 돈은 세포에서 단백질을 분리하는 법을 배워 고온에 견디는 Taq DNA 중합 효소를 분리하는 데 성공했다.
돈은 1975 에서 석사 학위를 받은 후 미국 아이오와 주립대로 전입해 신경생물학 박사 학위를 받았고 1982 에서 양명의대 신경과학연구소로 복귀한 지 20 년이 되었다. 이 역사적인 일은 1976 의 세균학 잡지에 발표되었다. 그녀는 첫 번째 저자이지만 영어 이름 Alice 를 사용했고, 나중에 남편의 성 (Chang) 을 걸어 널리 인용된 이 문장 작가가 A. Chien 이라는 것을 아는 사람은 많지 않다.
모리스는 Taq DNA 중합 효소를 PCR 에 적용할 것을 제안했지만, 당시에는 그렇지 않았기 때문에 스스로 분리해야 했다. 사제는 단백질을 분리하는 장비 한 세트를 가지고 있었고, 그를 지도해 줄 사람도 있었지만, 머리스는 지체증 환자였다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 단백질, 단백질, 단백질, 단백질, 단백질) 몇 달 후, 회사의 다른 사람들은 스스로 손을 댈 수밖에 없었고, 돈 등이 발표한 단계에 따라 3 주 만에 순화한 Taq DNA 중합 효소, 1986 년 6 월 채모가 처음으로 PCR 에 적용했는데, 효과는 놀라울 정도로 1 차 세계대전이 성공했다고 할 수 있다. Taq DNA 중합 효소는 그 이후로 PCR 은 원만한 성공을 거두었다.
그 이후로 모리스와 시터스의 관계는 악화되었다. 그는 자신이 문장 발표 과정에서 어떤 실수도 없었다고 생각하지 않는다. 그는 앞으로 5 년 동안 PCR 이 발표한 모든 문장 들에게 그의 이름이 있어야 한다고 요구했다. 그는 여전히 공개적으로 회사의 다른 사람들을 비판하고 있다. 마지막으로, Murris 는 9 월에 웹사이트를 떠났다. 1986. Sites 는 그에게 5 개월의 임금과 1 만 달러의 보너스를 주었지만, 업계 관례에 따르면 PCR 의 특허권은 Sites 에 속한다.
Sites 를 떠난 후, Murris 는 몇몇 생명기술회사의 고문을 계속 맡았지만, 공식 논문을 발표한 적이 없다. 그에 따르면, PCR 은 그 자신이 발명한 것이다. 노벨상을 받은 후, 나는 다른 목소리를 많이 듣지 못했다. 19911 최근 몇 년 동안 돈가운 등이 발표한 작업으로 Taq DNA 중합 효소의 특허가 도전을 받았고 PCR 의 특허도 영향을 받았지만, 그것은 후문이다. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 돈명언)