1879~1903年，化学家kassel和他的合作者利用多种不同的方法分离并确定了核酸分子中的氮杂环核酸碱基：单环结构的嘧啶类的凯发k8娱乐-凯发k8一触即发和胸嘧啶，双环结构的嘌呤类的次黄嘌呤，腺嘌呤和鸟嘌呤(鸟嘌呤在1844年已被人们从鸟粪中分离出）。正常核酸中的第五种核碱基：尿嘧啶是由ascoli于1900年从酵母核酸中分离确定的。至此，核酸中所有基本碱基均已确定。
levene和jacobs在1908~1911年间的研究，从酵母核酸中首次分离出d-核糖（d-ribose)晶体，并且确定核酸中糖部分为五元环戊糖，而不是长期以来人们所假设的六元环己糖。这两位科学家对核酸化学另一大贡献是，定义了两个新概念：核苷（由一个氮杂环碱基与戊糖偶联的分子）和核苷酸（被磷酸酯化的核苷）。
levene在核酸化学组成方面进行了长达20多年的研究，直到1929年他和他的合作者通过酶的降解和酸性水解，成功地获得2-脱氧-d-核糖（2-deoxy-d-ribose)。这一发现清楚地表明核酸存在两种类型：核糖核酸（rna）和脱氧核糖核酸（dna）。
在细胞核中（或在染色体中）的核酸为dna，它含有腺嘌呤（adenine，简写为a），鸟嘌呤（guanine，简写为g），胞嘧啶（cytosine，简写为c）和胸腺嘧啶（thymine，简写为t）；而主要存在于细胞质的核酸为rna，它除含有腺嘌呤（a），鸟嘌呤（g），胞嘧啶（c）外还含有尿嘧啶（u），但不含胸腺嘧啶（t），这是dna和rna的另一大区别。至此，可以看到化学家levene对核酸的分析和核酸化学成分研究的贡献是巨大的，他使核酸与蛋白质从化学结构上区别开来。由于当时人们对蛋白质的作用已有较多的认识，大多数生物化学家都认为遗传物质是蛋白质，在这种思想的影响下，levene提出dna的四核苷酸假说，即dna大分子中四种碱基呈完全相同比例的重复排列，即嘧啶接着嘌呤再接着嘧啶……如acgt等，碱基连在核糖基上，核糖基又与磷酸基相连，dna没有包含和传递信息的作用，其作用就是提供蛋白质可以依附的空间结构。levene的这一理论直到1943年由avery等人的研究结果所动摇。avery等人用了近10年的时间，研究了促使r型肺炎双球菌向s型肺炎双球菌转化的物质，他们使用逐一排除法和认真的化学分析，最终确信使细菌类型转化的遗传物质是dna。
奥斯瓦尔德·西奥多·埃弗里（oswald theodore avery）
avery的结果由hershey和chase的著名实验得以证实，hershey和chase研究了噬菌体（它是一种仅由蛋白质外壳包裹遗传物质dna的病毒）攻击细菌，繁殖复制过程，表明用病毒证明遗传物质是dna比用细菌研究更直接，更有说服力。那时人们通过电子显微镜观察到噬菌体的形态，并知道噬菌体附着在细菌细胞上后，会在细胞壁上钻孔，将其蛋白质外壳包裹的dna注入细菌细胞中，不久细菌细胞破裂，释放出许多新的噬菌体。hershey和chase用带有放射性p标记的dna和带有放射性s标记其外壳的噬菌体做实验，用韦林搅拌机搅拌，将噬菌体的空外壳从细菌表面甩下，经分离，他们发现被侵染细菌中有放射性2p标记的dna，而新噬菌体中同样含有放射性p，而其外壳无放射性s，这充分证明遗传物质是dna，彻底否定了蛋白质是遗传物质的陈旧思想，对核酸化学领域的研究起着巨大的推动和鼓舞作用，吸引了更多的科学家投身到该领域，并且在短短的10年多时间内，完成了核酸化学结构确立和遗传密码的发现。
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