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19世纪40年代,发现了鸟嘌呤,于19世纪60年代又发现了核酸,但并不清楚二者之间的关系。此后,经过多位科学家,尤其是科赛尔的努力,人们逐渐认识到了多种碱基,确定了碱基与核酸之间的关系,并知晓了核酸分解代谢的3个基本过程。20世纪40年代,卡尔克分离并鉴定出了核苷酸代谢中的一些关键酶,而布坎南和格林伯格则发现了核苷酸合成的2个阶段。1953年,DNA双螺旋结构模型问世。1956年,科恩柏格证明了DNA能够自我复制。1958年,斯塔尔、梅塞尔森和维诺格德发现了DNA的半保留复制机制。与此同时,奥乔亚在1955年发现了催化合成RNA的酶––多核苷酸磷酸化酶,并得以合成RNA。1956年,科恩伯格在奥乔亚的工作基础上合成了DNA。至此,人们发现了遗传信息从DNA流向RNA的过程,为人们全面认识和探索遗传信息的传递途径作出了贡献,使对基因表达调控的研究成为可能。