中心法则首先由F.H.克里克于1958年提出,认为遗传信息从脱氧核糖核酸(DNA)传递到核糖核酸(RNA),再从RNA传递到蛋白质,即完成遗传信息的转录(transcription)和翻译(translation)的过程。也可以从DNA传递给DNA,即完成DNA的复制(replication)过程。遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质,是单方向传递且是不可逆的。1970年RNA病毒逆转录现象被发现后,补充了遗传信息可以从RNA传递到DNA,随后又发现RNA病毒可以复制,因此遗传信息也可以从RNA传递到RNA。
中心法则主要包括以下要点:①遗传信息储存在DNA的核苷酸序列中,遗传信息的代代相传是通过细胞增殖过程中DNA分子的复制实现的。在DNA复制过程中,原有的DNA双链被解旋成两条单链,每条DNA单链作为模板合成一条互补链,形成两个子代DNA双链,这种复制模式保证了遗传信息的稳定传递。②DNA中所包含的遗传信息通过转录传递给信使核糖核酸(mRNA),再通过翻译将mRNA分子中的信息传递给蛋白质,决定了蛋白质的氨基酸序列,蛋白质发挥生物学功能决定了生物的性状。③遗传信息的传递可从DNA到DNA、DNA到RNA、RNA到蛋白质、RNA到RNA或RNA到DNA,但是不能从蛋白质到DNA、蛋白质到RNA、蛋白质到蛋白质,即遗传信息一旦进入蛋白质就不能再传出。
中心法则合理地说明了在细胞的生命活动中两类大分子的联系和分工:核酸的功能是储存和转移遗传信息,指导和控制蛋白质的合成;而蛋白质的主要功能是进行新陈代谢活动和作为细胞结构的组成成分。中心法则是现代生物学中最重要、最基本的规律之一,在生物科学发展过程中占有重要地位。