概述
基因是能夠自我複製，永遠保存的單位，它的生理功能是以蛋白質的形式表達出來的。所以DNA核苷酸序列是遺傳信息的儲存者，它通過自主複製得以永存，通過轉錄生成信使RNA，進而翻譯成蛋白質的過程來控制生命現象，即貯存在核酸中的遺傳信息通過轉錄，翻譯成為蛋白質，體現為豐富多彩的生物界，這就是生物學中的中心法則(centraldogma)。該法則表明信息流的方向是有DNA——〉RNA——〉蛋白質。在該信息流中，RNA病毒及某些動物細胞可以RNA為模板複製出RNA，然後再由RNA直接合成出蛋白質；同時某些病毒，某些癌細胞及動物胚胎細胞可以由RNA轉錄出DNA，即發生反轉錄(reversetranscription)。
由中心法則可知DNA（基因）控制著蛋白質的合成。蛋白質的生物合成比DNA複製複雜，該過程包括轉錄、翻譯、蛋白質合成因子和其他條件。
介紹
the Central Dogmaof iology
遺傳信息在細胞內的生物大分子間轉移的基本法則。包含在脫氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)分子中的具有功能意義的核苷酸順序稱為遺傳信息。遺傳信息的轉移包括核酸分子間的轉移、核酸和蛋白質分子間的轉移。
1957年F.H.C.克里克最初提出的中心法則是： DNA→RNA→蛋白質它說明遺傳信息在不同的大分子之間的轉移都是單向的，不可逆的,只能從DNA到RNA(轉錄)，從RNA到蛋白質（翻譯）。這兩種形式的信息轉移在所有生物的細胞中都得到了證實。1970年H.M.特明和D.巴爾的摩在一些 RNA致癌病毒中發現它們在宿主細胞中的複製過程是先以病毒的RNA分子為模板合成一個DNA分子,再以DNA分子為模板合成新的病毒RNA。前一個步驟被稱為反向轉錄,是上述中心法則提出後的新的發現。因此克里克在1970年重申了中心法則的重要性，提出了更為完整的圖解形式（見圖）。
這裡遺傳信息的轉移可以分為兩類：第一類用實線箭頭表示，包括DNA的複製、RNA的轉錄和蛋白質的翻譯，即①DNA→DNA（複製）;②DNA→RNA（轉錄）；③RNA→蛋白質（翻譯）。這三種遺傳信息的轉移方向普遍地存在於所有生物細胞中。第二類用虛線箭頭表示，是特殊情況下的遺傳信息轉移，包括RNA的複製，RNA反向轉錄為 DNA和從 DNA直接翻譯為蛋白質。即①RNA→RNA（複製）;②RNA→DNA（反向轉錄）;③DNA→蛋白質。RNA複製只在RNA病毒中存在。反向轉錄最初在RNA致癌病毒中發現，現在在人的白細胞和胎盤滋養層中也測出了與反向轉錄有關的反向轉錄酶的活性。至於遺傳信息從 DNA到蛋白質的直接轉移僅在理論上具可能性，在活細胞中尚未發現。
中心法則克里克認為在圖解中沒有箭頭指向的信息轉移是不可能存在的,即①蛋白質勛蛋白質；②蛋白質勛RNA；③蛋白質勛 DNA。中心法則的中心論點是遺傳信息一旦轉移到蛋白質分子之後，既不能從蛋白質分子轉移到蛋白質分子，也不能從蛋白質分子逆轉到核酸分子。克里克認為這是因為核酸和蛋白質的分子結構完全不同，在核酸分子之間的信息轉移通過沃森-克里克式的鹼基配對而實現。但從核酸到蛋白質的信息轉移則在現存生物細胞中都需要通過一個極為複雜的翻譯機構，這個機構是不能進行反向翻譯的。因此如果需要使遺傳信息從蛋白質向核酸轉移,那么細胞中應有另一套反向翻譯機構,而這套機構在現存的細胞中是不存在的。中心法則合理地說明了在細胞的生命活動中兩類大分子的聯繫和分工：核酸的功能是儲存和轉移遺傳信息，指導和控制蛋白質的合成；而蛋白質的主要功能是進行新陳代謝活動和作為細胞結構的組成成分。
早在1909年，伽羅德（A•E•Garrod）在《先天性代謝差錯》一書中，就描述了黑尿病基因與尿黑酸氧化酶的關係。以紅色麵包霉（鏈孢霉）為材料而開創生化遺傳學研究的比德爾（G•W•Beadle），1941年與塔特姆（E•L•Tatum）一起提出“一個基因一種酶”的假說，認為基因是通過酶來起作用的。基因（DNA）主要位於細胞核中。如果酶（化學本質是蛋白質）是在細胞核內合成的，問題倒也簡單，由基因直接指導酶的合成就是了。可事實卻並不如此。
早在40年代，漢墨林（J•Hammerling）和布拉舍（J•Brachet）就分別發現傘藻和海膽卵細胞在除去細胞核之後，仍然能進行一段時間的蛋白質合成。這說明細胞質能進行蛋白質合成。1955年李托菲爾德（Littlefield）和1959年麥克奎化（K•McQuillen）分別用小鼠和大腸桿菌為材料證明細胞質中的核糖體是蛋白質合成的場所。這樣，細胞核內的DNA就必須通過一個“信使”（message）將遺傳信息傳遞到細胞質中去。
1955年，布拉舍用洋蔥根尖和變形蟲為材料進行實驗，他用核糖核酸酶（RNA酶）分解細胞中的核糖核酸（RNA），蛋白質的合成就停止。而如果再加入從酵母中抽提的RNA，蛋白質的合成就有一定程度的恢復。同年，戈爾德斯坦（Goldstein）和普勞特（Plaut）觀察到用放射性標記的RNA從細胞核轉移到細胞質。因此，人們猜測RNA是DNA與蛋白質合成之間的信使。1961年，雅可布（F•Jacob）和莫諾（J•Monod）正式提出“信使核糖核酸”（mRNA）的術語和概念。1964年馬貝克斯（C•Marbaix）從兔的網織紅細胞中分離出一種分子量較大而壽命很短的RNA，被認為是mRNA。實際上，早在1947年，法國科學家布瓦旺（A•Boivin）和旺德雷利（R•Vendrely）就在當年的《實驗》雜誌上聯名發表了一篇論文，討論DNA、RNA與蛋白質之間可能的信息傳遞關係。一位不知名的編輯把這篇論文的中心思想理解為DNA製造了RNA，再由RNA製造蛋白質。10年以後，1957年9月，克里克提交給實驗生物學會一篇題為“論蛋白質合成”的論文，發表在該學會的論文集（SymposumoftheSocietyforExperimentalBiology）第12卷第138頁。這篇論文被評價為“遺傳學領域最有啟發性、思想最解放的論著之一。”在這篇論文中，克里克正式提出遺傳信息流的傳遞方向是DNA→RNA→蛋白質，後來被學者們稱為“中心法則”。
生物遺傳中心法則最早是由Crick於1958年提出的，用以表示生命遺傳信息的流動方向或傳遞規律。由於當時對轉錄、翻譯、遺傳密碼、肽鏈摺疊等都還了解不多，在那個時候中心法則帶有一定的假設性質。隨著生物遺傳規律的進一步探索，中心法則也逐步得到完善和證實。
發展史
①1965年，科學家發現RNA可複製；
②1970年，科學家發現逆轉錄酶；
③1982年，科學家發現瘋牛病是由一種結構異常的蛋白質引起的疾病。
內容
①從DNA流向DNA（DNA自我複製）；
②從DNA流向RNA，進而流向蛋白質（轉錄和翻譯）；
③從RNA流向RNA（RNA自我複製);
④從RNA流向DNA（逆轉錄）
註：其中前兩條是中心法則的主要體現，後兩條是中心法則的完善和補充。
意義
中心法則是現代生物學中最重要最基本的規律之一，其在探索生命現象的本質及普遍規律方面起了巨大的作用，極大地推動了現代生物學的發展，是現代生物學的理論基石，並為生物學基礎理論的統一指明了方向，在生物科學發展過程中占有重要地位。遺傳物質可以是DNA，也可以是RNA。細胞的遺傳物質都是DNA，只有一些病毒的遺傳物質是RNA。這種以RNA為遺傳物質的病毒稱為反轉錄病毒(retrovirus)，在這種病毒的感染周期中，單鏈的RNA分子在反轉錄酶(reversetranscriptase)的作用下，可以反轉錄成單鏈的DNA，然後再以單鏈的DNA為模板生成雙鏈DNA。雙鏈DNA可以成為宿主細胞基因組的一部分，並同宿主細胞的基因組一起傳遞給子細胞。在反轉錄酶催化下，RNA分子產生與其序列互補的DNA分子，這種DNA分子稱為互補DNA(complementaryDNA)，簡寫為cDNA，這個過程即為反轉錄(reversetranscription)。
由此可見，遺傳信息並不一定是從DNA單向地流向RNA，RNA攜帶的遺傳信息同樣也可以流向DNA。但是DNA和RNA中包含的遺傳信息只是單向地流向蛋白質，迄今為止還沒有發現蛋白質的信息逆向地流向核酸。這種遺傳信息的流向，就是克里克概括的中心法則(centraldogma)的遺傳學意義。
任何一種假設都要經受科學事實的檢驗。反轉錄酶的發現，使中心法則對關於遺傳信息從DNA單向流入RNA做了修改，遺傳信息是可以在DNA與RNA之間相互流動的。那么，對於DNA和RNA與蛋白質分子之間的信息流向是否只有核酸向蛋白質分子的單向流動，還是蛋白質分子的信息也可以流向核酸，中心法則仍然肯定前者。可是，病原體朊粒(Prion)的行為曾對中心法則提出了嚴重的挑戰。
朊粒
朊粒是一種蛋白質傳染顆粒(proteinaceousinfectiousparticle)，它最初被認識到是羊的瘙癢病的病原體。這是一種慢性神經系統疾病，在200多年前就已發現。1935年法國研究人員通過接種發現這種病可在羊群中傳染，意味著這種病原體是能在宿主動物體內自行複製的感染因子。朊粒同時又是人類的中樞神經系統退化性疾病如庫魯病(Kuru)和克—傑氏綜合徵(Creutzfeldt-Jacobdisease，CJD)的病原體，也可引起瘋牛病即牛腦的海綿狀病變(bovinspongiformencephalopathy，BSE)。以後的研究證明，這種朊粒不是病毒，而是不含核酸的蛋白質顆粒。一個不含DNA或RNA的蛋白質分子能在受感染的宿主細胞內產生與自身相同的分子，且實現相同的生物學功能，即引起相同的疾病，這意味著這種蛋白質分子也是負載和傳遞遺傳信息的物質。這是從根本上動搖了遺傳學的基礎。
實驗證明，朊粒確實是不含DNA和RNA的蛋白質顆粒，但它不是傳遞遺傳信息的載體，也不能自我複製，而仍是由基因編碼產生的一種正常蛋白質的異構體。
基因表達
關係
基因指導蛋白質合成；基因控制生物體；生物體性狀由蛋白質直接體現調控方法
a.基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體性狀
b.基因通過指導蛋白質的合成，控制蛋白質結構進而直接控制生物體的性狀
