Эксперимент Освальда Эвери , Колина Маклауда и ( англ. Oswald Avery, Colin MacLeod, Maclyn McCarty ), произведённый в 1944 году , доказал, что веществом, вызывающим трансформацию бактерий, является ДНК . Это явилось первым материальным доказательством роли ДНК в наследственности .

Эксперимент Эвери, Маклауда и Маккарти стал кульминацией исследований, начатых экспериментом Гриффита в 1928 году и проводившихся в Рокфеллеровском институте медицинских исследований в 1930-х — 1940-х годах. В эксперименте Гриффита убитые пневмококки ( Streptococcus pneumoniae ) вирулентного штамма III-S, введенные с живыми невирулентными пневмококками штамма II-R, вызывали инфекцию типа III-S.

В статье, опубликованной в феврале 1944 года в Журнале экспериментальной медицины ( англ. Journal of Experimental Medicine ), Эвери с соавторами показал, что ДНК, но не белки являлись веществом, определяющим наследственность у бактерий .

Предыстория

После разработки метода серологического типирования медики получили возможность определять принадлежность бактерий к тому или иному штамму . Человек или животное, в организм которого попадает определенный штамм бактерий, в результате иммунного ответа образует антитела, специфически реагирующие с антигенами на поверхности этих бактерий. Содержащая антитела сыворотка крови может быть выделена и использована для тестирования разных штаммов. Антитела реагируют только с бактериями того типа, который использовался при иммунизации. Штаммы пневмококка были впервые описаны и типированы немецким бактериологом Фридрихом Нойфельдом ( нем. Fred Neufeld ). До исследований Гриффита бактериологи полагали, что штаммы не изменяются от поколения к поколению .

В эксперименте Гриффита , результаты которого были опубликованы в 1928 году , было установлено, что какой-то «трансформирующий агент» заставляет пневмококков превращаться из одного штамма в другой. Гриффит, британский офицер, медик, многие годы занимался серологическим типированием пневмонии. Гриффит предполагал, что штаммы, склонные к вирулентности и невирулентные штаммы превращаются друг в друга (но не предполагал, что разные штаммы могут одновременно заражать один организм). Проверяя данную возможность, Гриффит показал, что трансформация может происходить в случае, когда мышей иммунизировали убитыми бактериям вирулентного штамма и живыми бактериями невирулентного штамма. Позднее из умерших мышей были выделены живые бактерии вирулентного штамма

Данные, полученные Гриффитом, позднее были подтверждены Нойфельдом в и Мартином Досоном ( англ. Martin H. Dawson ) в Рокфеллеровском институте Учёные Рокфеллеровского института продолжили изучение трансформации в последующие годы. Совместно с Ричардом Сиа Досон разработал метод трансформации клеток бактерий in vitro (эксперимент Гриффита был сделан в условиях in vivo . После отъезда Досона в 1930 году , Джеймс Эллоуэй ( англ. James Alloway ) предпринял попытки продолжить исследования Гриффита и к 1933 году получил водный экстракт трансформирующего агента. Колин Маклауд работал над очисткой этих растворов с 1934 по 1937 год. Исследования были продолжены в 1940 году и завершены Маклином Маккарти .

Эксперимент

Пневмококки в норме образуют гладкие (то есть крупные, с ровной поверхностью) колонии и имеют полисахаридную капсулу , компоненты которой и запускают образование антител.

В ходе эксперимента пневмококки, образующие гладкие колонии, были убиты нагреванием, и из них был извлечён компонент, растворимый в водно-солевом растворе. Белки были осаждены хлороформом , а полисахаридные капсулы, обусловливающие антигенные свойства бактерий, гидролизованы специфичным ферментом. Для подтверждения полного гидролиза капсул, была проведена процедура иммунопреципитации специфическими антителами . После разделения в спирте из полученной активной фракции были выделены волокнистые тяжи .

Химический анализ показал, что соотношение углерода , водорода , азота и фосфора в полученном осадке соответствует соотношению этих же элементов в молекуле ДНК. Для подтверждения того, что действующим началом трансформации является именно ДНК , но не РНК , белки или другие компоненты клетки, Эвери с сотрудниками обработали смесь трипсином , , рибонуклеазой , но эта обработка никак не влияла на трансформирующие свойства. Лишь обработка ДНКазой приводила к разрушению трансформирующего начала . Таким образом было установлено, что действующим началом бактериальной трансформации является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК).

Литература

• Deichmann, UTE. Early responses to Avery et al.'s paper on DNA as hereditary material (англ.) // (англ.) ( : journal. — 2004. — Vol. 34 . — P. 207—232 . — doi : . (англ.)
• Fruton, Joseph S. (англ.) . — New Haven, Conn: Yale University Press , 1999. — ISBN 0-300-07608-8 . (англ.)
• Matthew Cobb; Morange, Michel. (неопр.) . — Cambridge: Harvard University Press , 1998. — ISBN 0-674-00169-9 . (англ.)
• Lehrer, Steven. (англ.) . — United States: (англ.) ( , 2006. — ISBN 0-595-40731-5 . (англ.)
• Lederberg J. (англ.) // Genetics : journal. — 1994. — February ( vol. 136 , no. 2 ). — P. 423—426 . — . — PMC . (англ.)
• McCarty, Maclyn. (англ.) . — New York: Norton, 1986. — ISBN 0-393-30450-7 . (англ.)

Примечания