Avery experiment
Experimentul lui Avery și al colegilor săi Colin MacLeod și Maclyn McCarty datează din 1943 și reprezintă una dintre experiențele fundamentale pentru avansarea cunoștințelor în domeniul geneticii și biologiei moleculare .
Prin acest experiment, oamenii de știință au putut demonstra că așa-numitul principiu transformator (adică purtătorul informațiilor genetice), descoperit în 1928 de Frederick Griffith în urma celebrului său experiment , era ADN .
Schița experimentului Griffith
Experimentul lui Avery se bazează pe configurarea experimentală a lui Griffith. Pe scurt, Griffith a folosit Streptococcus pneumoniae în studiile sale. În special două dintre tulpinile sale:
- tulpina S , care poate provoca pneumonie la cobai ( tulpina virulentă ).
- tulpina R incapabilă să provoace pneumonie la cobai ( tulpină avirulentă ).
În experimentele sale, el a verificat și a demonstrat că:
- Injectarea tulpinii S la șoareci a cauzat boli și moarte; a fost posibil apoi izolarea bacteriilor S din țesuturile animalului.
- Injecția tulpinii R la șoareci nu a cauzat boli și nu a fost posibilă izolarea bacteriilor R din țesuturile animalului.
- Injectarea tulpinii S la șoareci, uciși prin tratament termic, nu a cauzat boli și nu a putut fi izolată de țesuturile animalului.
- Injectarea în șoareci a unui amestec de bacterii S ucise prin căldură și bacterii R vii a fost capabilă să provoace boli și moartea animalului. Bacteriile vii ale tulpinii S ar putea fi izolate din țesuturile șoarecilor.
Pentru a explica aceste rezultate, Griffith a propus că în amestecul care conține bacterii moarte S și bacterii vii R , trebuia schimbată o anumită substanță ( materialul genetic ) care ar fi dat virulență bacteriilor R (care au fost apoi transformate în S ).
Experimentul lui Avery a avut drept scop determinarea a ceea ce era această substanță.
Schema experimentului lui Avery
Avery a procurat o cultură de pneumococi de tip S. În acest moment a lizat celulele (adică le-a rupt peretele și membrana celulară ) pentru a obține o soluție în care s-a dizolvat materialul conținut în bacterii, așa-numitul extract celular sau lizat celular .
Materialul genetic trebuia să fie unul dintre mai multe tipuri de macromolecule biologice găsite în bacterii: ( proteine , polizaharide , acizi nucleici - alias ADN și ARN - și lipide ). Avery și colegii săi au reușit să separe extractul celular în diferitele componente macromoleculare menționate. Au încercat apoi să afle care dintre aceste substanțe erau de fapt capabile să transforme bacteriile R avirulente în bacterii S virulente. Porcii de Guineea au supraviețuit atunci când au fost tratați cu toate biomoleculele, cu excepția acizilor nucleici: materialul genetic trebuia deci să fie ADN și / sau ARN.
Pentru a înțelege care dintre cele două substanțe a fost, au împărțit extractul care conține acidul nucleic în două alicote: una a fost tratată cu enzima ribonuclează ( RNază ) care degradează selectiv ARN și nu ADN, cealaltă a fost în schimb tratată cu dezoxiribonuclează ( DNază ) care degradează selectiv ADN-ul și nu ARN-ul.
Ceea ce s-a observat a fost transformarea bacteriilor R în bacterii S numai după adăugarea alicotei tratate cu RNază (care, prin urmare, a degradat ARN-ul). Atunci materialul genetic trebuia neapărat să fie ADN.
Criticile experimentului
Experimentul menționat anterior nu i-a convins pe toți oamenii de știință ai vremii. De fapt, în acel moment exista o credință larg răspândită (printre altele inerente lui Griffith însuși) că materialul genetic trebuie să aibă un caracter proteic . Atât ADN-ul, cât și proteinele sunt polimeri . În cazul proteinelor, monomerii (unitățile de bază care dau polimerul în mod repetat) sunt cei 20 de aminoacizi . În cazul ADN-ului, monomerii sunt doar cele 4 dezoxiribonucleotide. Deoarece informațiile genetice trebuiau conținute în aceste macromolecule liniare și având în vedere marea diferență genetică dintre diferitele specii, părea mai sensibil ca materialul genetic să aibă un caracter proteic: în acest fel, în comparație cu acizii nucleici, acestea ar fi posibil mai multe combinații între diferiții monomeri și, în consecință, informațiile conținute de macromoleculă ar fi fost mai mari.
Sub presiunea acestor credințe, ceea ce a fost criticat de Avery a fost puritatea incompletă a acizilor nucleici utilizați în experiment: în cadrul soluțiilor care conțin ADN și ARN s-a emis ipoteza că au existat și urme de proteine, aceleași proteine pe care s-au gândit scepticii oamenilor de știință. erau materialul genetic.
În acest sens, deși nu neglijăm importanța dovezilor experimentale, nu se poate spune că experimentul lui Avery, MacLeod și McCarty a fost dovada definitivă. Doar aproximativ zece ani mai târziu ( 1953 ), Hershey și Chase au dovedit că materialul genetic este format din ADN .
Câțiva ani mai târziu ( 1956 ), Gierer și Scharamm, cu experimentele lor pe TMV, au extins și mai mult conceptul de material genetic: de fapt, au arătat că în unele organisme fără ADN ( virusurile ARN ), ADN-ul era materialul lor genetic. .
