GENETYKA Anna Sadakierska Chudy , Grażyna Dąbrowska str5

52 RołDZiAi 5

5.1. DNA jako nośnik informacji genetycznej

Dowody na to, że DNA jest substancją odpowiedzialną za przekazywanie informacji genetycznej następnym pokoleniom pojawiły się dość nieoczekiwanie. Przedstawimy kilka doświadczeń, które pozwoliły na stwierdzenie, że DNA jest nośnikiem informacji genetycznej.

5.1.1. Eksperyment Griffitha

W 1928 roku Griffith prowadził badania na myszach, które zakażał bakteriami Streptococcus pneunwniae (dwoinka zapalenia płuc). Dysponował on dwoma szczepami bakterii różniącymi się morfologią.

1. Szczep S (ang. smooth - gładki) otoczkowy, wirulcntny - tworzy kolonie duże, o gładkiej, lśniącej powierzchni. Komórki wytwarzają zewnątrzko-mórkową polisacharydową otoczkę, która chroni je przed mechanizmami obronnymi gospodarza i umożliwia szybki rozwój.

2. Szczep R (ang. wugh - chropowaty) bezotoczkowy, niewirulcntny - tworzy kolonie małe, o nierównej, matowej powierzchni. Komórki nie wytwarzają otoczki, dlatego są łatwo fagocytowane i niszczone.

Myszy chorowały na zapalenie płuc i ginęły, gdy infekowano je żywym szczepem S, lecz nie wykazywały objawów choroby, gdy infekowano je szczepem R (ryc. 5.1).

Jeżeli myszom wstrzyknięto mieszaninę zabitych (przez podgrzanie) komórek szczepu S i żywych komórek szczepu R. to myszy chorowały i ginęły, a z ich tkanek izolowano żywe bakterie wirulentne. Jeśli natomiast jednym myszom wstrzykiwano tylko zabite bakterie typu S, a drugim same bakterie typu R myszy nie chorowały.

Grifith stwierdził, że istnieje jakiś „czynnik transformujący", który powoduje przekształcenie bakterii niewirulentnych w formy wirulentne. Prawdopodobnie zabite bakterie chorobotwórcze uwalniały materiał genetyczny, który przedostawał się do żywych bakterii niechorobotwórczych. Zmiana ta była przekazywana następnym pokoleniom, zatem była dziedziczona. Proces ten nazwano transformacją.

5.1.2. Eksperyment Avery'ego, MacLeoda i McCarty ego

Po dziesięciu latach pracy, w 1944 roku, amerykańscy mikrobiolodzy O. T. Ave-ry, C. M. MacLeod i M. McCarty udowodnili, że czynnikiem transformującym jest DNA. Prowadzili oni transformację in vitro bakterii Streptococcus pneunwniae szczepu R. Eksperyment polegał na oczyszczeniu DNA pochodzącego ze szczepu S (wirulentnego) i transformacji nim komórek szczepu R. Do transformacji użyto:

a) DNA trawionego proteinazą, doszło do transformacji (ryc. 5.2a),