信息学派另一位英雄是萨尔瓦多·爱德华·卢里亚。生于意大利都灵的卢里亚是一位充满了人文精神的分子遗传学家。
萨尔瓦多·爱德华·卢里亚在都灵大学的医学院完成大学学业,937年去罗马师从当时意大利的物理学新星费米,希望通过生物物理学走向生物遗传学,结果却因微生物家瑞塔而与噬菌体结下了不解之缘。938年,卢里亚到巴黎,对噬菌体进行了一段时间的研究工作。940年巴黎沦陷后,卢里亚来到美国。943年月,卢里亚前往布鲁明顿的印第安那大学,在一次著名的教师舞会上,他想到了如何证明细菌基因的突变。不久,他便与德尔布吕克共同发表了著名的“卢里亚-德尔布吕克波动试验”。这是信息学派的一项开创性成果。
卢里亚的第二项发现是X射线“致死”噬菌体的重组修复。卢里亚和德尔布吕克在合作中,发现了一些无法解释的现象,一些被X射线操作致死的噬菌体经过一段时间的沉默之后又神奇地复活了。946年,卢里亚进一步的研究发现:这种致死噬菌体复活必须同时有两个或多个存在才能成功,原来这两个或多个噬菌体仍能感染细胞并在细胞中进行重组即交换了部分基因,重组的结果得到了一个具有破坏细菌功能的“活”噬菌体。卢里亚关于噬菌体重组现象的发现证明,噬菌体也有基因,因为重组正是基因的行为特征之一。
卢里亚的第三项成就是细胞基因限制修饰现象的发现,这也是一次偶发事件。952年,他得到了一种特别的突变菌,噬菌体可以感染并杀死它,但并不释放出噬菌体来,卢里亚一直无法解释这一现象。一天,卢里亚不小心将装有被噬菌体感染的大肠杆菌的试管打碎了,于是他到隔壁借了痢疾杆菌志贺氏菌,而他认为结果应该基本上一致,结果被感染的痢疾杆菌释放出了噬菌体。这一结果使卢里亚感到既迷惑又兴奋,后来经过研究表明:噬菌体在突变菌中被修饰了而不能生长,只有到其他菌种上才能繁殖。亚伯等人于20世纪70年代在分子水平上解开了这一谜团:细菌的酶对于入侵的噬菌体DNA发生作用,将其切成小片段,而这些DNA被特殊修饰“标记”后就不会被切割了。亚伯找到了这种切割的酶,叫做限制性内切酶,它能识别DNA顺序上特定的DNA位置并在这个地方切割。这种酶后来被广泛地使用于基因工程中,亚伯因此荣获了978年度诺贝尔奖。
德尔布吕克与卢里亚的重要贡献是证明了噬菌体和细菌都有基因,以及选取了一种恰当的生物学研究材料,从而为分子生物学的诞生奠定了坚实的基础。德尔布吕克和卢里亚于969年荣获诺贝尔奖。
噬菌体为什么在感染了大肠杆菌和痢疾杆菌后有不同的反应?
答:因为噬菌体在突变菌中被修饰了而不能生长,只有到其他菌种上才能繁殖。也就是说大肠杆菌将噬菌体修饰了,不能生长,而到了痢疾杆菌上才得到了繁殖。