For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Эксперимент Эвери, Маклеода и Маккарти.

Эксперимент Эвери, Маклеода и Маккарти

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Освальд Эвери

Эксперимент Освальда Эвери, Колина Маклауда[1] и Маклина Маккарти[англ.] (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.

Колин Маклауд

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[2][3].

Предыстория

[править | править код]
Эвери с соавторами показал, что именно ДНК является ключевым компонентом эксперимента Гриффита — у мышей, получавших инъекцию убитыми бактериями одного штамма и живыми бактериями другого штамма, развивалась инфекция типа убитого штамма.

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[4].

В эксперименте Гриффита, результаты которого были опубликованы в 1928 году[5], 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[6]

Данные, полученные Гриффитом, позднее были подтверждены Нойфельдом[7] в Институте Коха и Мартином Досоном (англ. Martin H. Dawson) в Рокфеллеровском институте[8] 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[9]. 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[10][11].

Эксперимент

[править | править код]

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[2].

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, химотрипсином, рибонуклеазой, но эта обработка никак не влияла на трансформирующие свойства. Лишь обработка ДНКазой приводила к разрушению трансформирующего начала[2]. Таким образом было установлено, что действующим началом бактериальной трансформации является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК).

Литература

[править | править код]
  • Deichmann, UTE. Early responses to Avery et al.'s paper on DNA as hereditary material (англ.) // Historical Studies in the Physical and Biological Sciences[англ.] : journal. — 2004. — Vol. 34. — P. 207—232. — doi:10.1525/hsps.2004.34.2.207. (англ.)
  • Fruton, Joseph S. Proteins, enzymes, genes: the interplay of chemistry and biology (англ.). — New Haven, Conn: Yale University Press, 1999. — ISBN 0-300-07608-8. (англ.)
  • Matthew Cobb; Morange, Michel. A history of molecular biology (неопр.). — Cambridge: Harvard University Press, 1998. — ISBN 0-674-00169-9. (англ.)
  • Lehrer, Steven. Explorers of the Body: Dramatic Breakthroughs in Medicine from Ancient Times to Modern Science (англ.). — United States: iUniverse[англ.], 2006. — ISBN 0-595-40731-5. (англ.)
  • Lederberg J. The transformation of genetics by DNA: an anniversary celebration of Avery, MacLeod and McCarty (1944) (англ.) // Genetics : journal. — 1994. — February (vol. 136, no. 2). — P. 423—426. — PMID 8150273. — PMC 1205797. (англ.)
  • McCarty, Maclyn. The transforming principle: discovering that genes are made of DNA (англ.). — New York: Norton, 1986. — ISBN 0-393-30450-7. (англ.)

Примечания

[править | править код]
  1. В русскоязычной литературе долгое время использовалась и широко используется до сих пор неверная транслитерация Маклеод.
  2. 1 2 3 Avery, Oswald T.; Colin M. MacLeod, Maclyn McCarty. Studies on the Chemical Nature of the Substance Inducing Transformation of Pneumococcal Types: Induction of Transformation by a Desoxyribonucleic Acid Fraction Isolated from Pneumococcus Type III (англ.) // Journal of Experimental Medicine[англ.] : journal. — Rockefeller University Press[англ.], 1944. — 1 February (vol. 79, no. 2). — P. 137—158. — doi:10.1084/jem.79.2.137. — PMID 19871359. — PMC 2135445. Архивировано 7 октября 2008 года.
  3. Fruton (1999), pp. 438—440. (англ.)
  4. Lehrer, Steven. Explorers of the Body. 2nd edition. iuniverse 2006 p 46 [1] (англ.)
  5. Griffith, Frederick. The Significance of Pneumococcal Types (неопр.) // The Journal of Hygiene. — 1928. — January (т. 27, № 2). — С. 113—159. — doi:10.2307/4626734. Архивировано 3 февраля 2017 года. (англ.)
  6. Dawes, Heather. The quiet revolution (англ.) // Current Biology : journal. — Cell Press, 2004. — 8 January (vol. 14, no. 15). — P. R605—R607. — doi:10.1016/j.cub.2004.07.038. — PMID 15296771. Архивировано 29 декабря 2017 года. (англ.)
  7. Neufeld, Fred, and Walter Levinthal. «Beitrage zur Variabilitat der Pneumokokken Архивная копия от 7 марта 2010 на Wayback Machine», Zeitschrift fur Immunitatsforschung, volume 55 (1928): 324–340. (англ.)
  8. Dawson, Martin H. «The Interconvertibility of 'R' and 'S' Forms of Pneumococcus Архивная копия от 7 марта 2010 на Wayback Machine», Journal of Experimental Medicine, volume 47, no. 4 (1 April 1928): 577–591. (англ.)
  9. Dawson, Martin H., and Richard H. P. Sia. «The Transformation of Pneumococcal Types In Vitro Архивная копия от 7 марта 2010 на Wayback MachineProceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine, volume 27 (1930): 989–990. (англ.)
  10. Fruton (1999), p. 438. (англ.)
  11. The Oswald T. Avery Collection: «Shifting Focus: Early Work on Bacterial Transformation, 1928—1940 Архивная копия от 4 марта 2010 на Wayback MachineProfiles in Science. U.S. National Library of Medicine. Accessed February 25, 2009. (англ.)
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Эксперимент Эвери, Маклеода и Маккарти
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?