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是 負負 是否 會 得 正 , 即 誘導 作用 也許 不 需要 激發 合成 作用 , 而是 抑制劑 的 合成 作用 需要 抑制 ; 這 讓 人 想到 美國 詩人 愛倫坡 ( Edgar Allan Poe , 1809 - 1849 ) 對 梭哈 遊戲 所 做 的 微妙 分析 ( 愛倫坡 是 法國 與 美國 文化 之間 較 罕見 的 共鳴 之 一 ) , 他們 管 這 種 邏輯 叫做 雙重 詐唬 ( double bluff ) 。 在 證明 「 酵素 分子 是 由 胺基酸 重新 打造出來 的 、 一旦 製造 完成 就 很 穩定 」 的 痛苦 研究 過程 中 , 最高潮 出現 於 一 個 概念 非常 簡單 的 實驗 。 一九五三年 底 , 莫諾 、 柯恩 及 荷格尼斯 花 了 幾 天 工夫 做完 這 個 實驗 , 可是 這 個 實驗 的 設計 、 技術 、 調控 及 撰寫 卻 花 了 一 年 半 之 久 。 生產 漂亮 結果 前 的 陣痛 過程 在 這 個 實驗 的 第一 階段 , 他們 將 大腸 桿菌 培養 好幾 代 , 培養液 是 瓶裝 液體 , 液體 中 唯一 的 硫原子 來源 為 放射性 硫 ( 35 S ) 。 它們 會 被 兩 種 結構 含有 硫 的 胺基酸 所 吸納 , 分別 是 半胱胺酸 及 甲硫胺酸 , 然後 用來 建構 蛋白質 。 系統 裡 不 含 任何 誘導劑 。 負責 提供 能量 與 碳原子 的 是 琥珀酸 ( succinic acid ) , 它 不 是 糖類 , 但 化學 結構 很 類似 。 除了 硫 以外 , 實驗 系統 會 大量 供應 細菌 需要 的 所有 營養 , 結果 等到 熱硫 原子 ( 即 放射性 硫原子 ) 用完 後 , 細菌 的 生長 速度 跟著 變慢 , 然後 停頓 。 接著 他們 讓 細菌 挨餓 一 小時 、 不 提供 硫原子 , 因此 所有 放射性 都 進入 了 蛋白質 分子 。 在 展開 第二 階段 實驗 之前 , 他們 先 用 新鮮 培養液 將 挨餓 的 培養 細菌 稀釋 ; 這 次 情況 相反 , 新給 的 硫原子 不再 具有 放射性 , 而且 系統 裡 還 加入 誘導劑 , 是 很 大量 的 無 酬 誘導劑 硫甲基 半 乳糖 ?
。 細菌 幾乎 立刻 開始 生長 , 還 合成 了 β半 乳糖 ?
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。 直到 細菌 繁殖 了 好幾 代 , 冷硫 原子 ( 不 具 放射性 的 一般 硫原子 ) 用完 之後 , 生長 才 停頓下來 , 而 合成 作用 也 跟著 停頓下來 。 接下來 把 這些 細菌 拿去 離心 、 沖洗 、 研磨 , 將 所有 蛋白質 萃取出來 , 最後 再 以 好幾 個 純化 步驟 將 β半 乳糖 ?
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分離出來 。 分離 過程 中 關鍵 的 最後 一 步 是 利用 免疫學 , 用 的 是 柯恩 從 兔子 體 內 取得 的 抗 β 半 乳糖 ?
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血清 , 它們 只 能 與 β半 乳糖 ?
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結合 、 沉澱 。 在 一 個 對照組 實驗 裡 , 莫諾 、 柯恩 與 荷格尼斯 試 著 從 餵食 放射性 硫 但 不 供應 誘導劑 的 細胞 中 分離出 β半 乳糖 ?
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, 他們 只 發現 一點點 微量 的 β半 乳糖 ?
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, 而且 當然 含有 放射性 。 在 第二 個 對照組 實驗 中 , 他們 同時 加入 放射性 硫 與 誘導劑 , 結果 得到 富含 放射性 的 β半 乳糖 ?
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。 這 兩 個 對照組 實驗 標示出 可能 的 變化 範圍 。 然而 ,主 實驗 卻 是 從 負面 來 提問 的 , 那 也 正 是 它 的 力道 所在 : 加入 誘導劑 , 而且 自由 硫原子 不 具 放射性 。 實驗 結果 非常 明確 : β半 乳糖 ?
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合成出 滿滿 的 量 , 但 其中 只有 微量 的 放射性 , 強度 不比 第一 次 對照組 實驗 來得 高 。 他們 的 報告 指出 : 前 驅物 實驗 的 結果 顯示 , β半 乳糖 ?
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完全 是 由 加入 誘導劑 後 才 吸收 的 物質 所 合成 的 , 因此 在 未 受 誘導 的 細菌 中 , 既存 的 蛋白質 並 不 是 扮演 像 前驅物 那般 重要 的 角色 。 第二 個 結論 可以 從前 驅物 實驗 的 結果 推導出來 , 也 就是 除了 β半 乳糖 ?
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, 其他 蛋白質 都 很 穩定 , 沒有 被 任何 機制 分解成 胺基酸 。 因為 如果 細胞 裡 的 蛋白質 處在 不斷 合成 及 分解 的 狀態 ( 所謂 的 「 動態 平衡 」 ) , 我們 應該 會 在 第二 階段 實驗 合成 的 β半 乳糖 ?
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發現 35 S 的 標示 , 這 是 放射性 蛋白質 分解 後 出現 的 結果 。 荷格尼斯 曾經 對 我 形容 那 項 研究 。 「 它 是 教條 的 一 部分 , 這 教條 是 要 敘述 一旦 有 很多 蛋白質 轉換 代謝掉 、 分解成 胺基酸 , 則 過程 該 如何 控制 、 如何 調整 。 相關 資料 是 用 哺乳動物 細胞 做出來 的 , 但 有 許多 含混 的 地方 , 所以 當 我們 證明 細菌 細胞 呈 指數 成長 時 ( 也 就是 以 全速 倍增 時 , 後來 發現 當 它們 達到 停滯期 , 也 就 是 完全 生長 之後 , 會 有 一些 蛋白質 轉換 代謝掉 ) 沒有 蛋白質 轉換掉 , 許多 古典 生化 學者 都 不 相信 我們 。 可是 實驗 結果 非常 清楚 。 」 蛋白質 一點 也 不 動態 「 我們 的 結論 與 當時 的 思潮 相左 , 」 莫諾 說 , 「 還 記得 一九五四年 初 我 到 美國 演講 , 在 很多 不同 地方 演講 , 包括 柏克萊 , 我 就 是 在 那裡 遇到 加莫夫 的 , 演講 主題 是 解釋 所謂 的 蛋白質 『 動態 狀態 』 是 錯誤 的 , 解釋 細胞 裡 的 蛋白質 可能 是 絕對 穩定 的 。 這 一 點 , 我們 已經 和 梅爾 ( 柯恩 ) 一起 證明 了 。 你 要 明白 , 這 引起 了 一 陣 怒火 ! 你 知道 , 當時 有 這 種 『 黑格爾 哲學觀 』 , 認為 這樣 的 動態 狀況 是 一 種 生命 的 秘密 … … 當時 只有 一 種 人 徹底 明白 蛋白質 分子 的 動態 狀況 不可能 正確 , 他們 是 晶體學家 , 因為 既然 能 做出 良好 的 結晶 , 就 不可能 是 動態 的 。 對於 這 一 點 , 當然 囉 , 細胞 生理學家 或 生化學家 會 說 : 『 但 你們 觀察 的 是 死掉 的 分子 呀 ! 』 你 了解 嗎 ? 讓 我 試試 看 能不能 找到 一些 話 來 引用 , 我 知道 我 在 某 篇 舊 論文 提 過 。 」 他 走到 書架 前 , 從 一 套 皮面 的 書冊 間 抽出 一 本 。 地板 發出 吱吱嘎嘎 的 響聲 。 他 翻動 書頁 , 找著 他 和 荷格尼斯 與 柯恩 合寫 的 論文 。 「 我 記得 這 句 話 惹得 許多 同僚 勃然大怒 。 」 他 查 了 一會兒 , 然後 開始 朗讀 。 「 『 這 一 點 強烈 暗示 了 , 』 指 我們 對 實驗 結果 的 詮釋 , 『 在 這 種 情況 下 測量到 的 轉換 速度 , 』 指 荀海默 所 說 的 情況 , 『 呈現 了 組織 中 的 動態 , 而 非 細胞 裡 蛋白質 分子 的 狀態 。 無論如何 , 就 我們 所 知 , 目前 還 沒有 任何 實驗 證明
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