Ποια πειράματα αναγνώρισαν το ρόλο του DNA;
1. Το πείραμα μετασχηματισμού του Griffith (1928):
* ευρήματα: Ο Frederick Griffith συνεργάστηκε με δύο στελέχη *Streptococcus pneumoniae *, ένα βακτηρίδια που προκαλεί πνευμονία στα θηλαστικά. Ένα στέλεχος ήταν μολυσματικό (λείο, στέλεχος S) και σκοτώθηκαν ποντίκια, ενώ το άλλο ήταν μη-φαινομενικό (τραχύ, R στέλεχος) και δεν σκότωσε ποντίκια.
* Πείραμα: Το Griffith έβαλε ποντίκια με βακτηρίδια ζώνης S, βακτηρίδια στελεχών που έχουν υποστεί θερμότητα, βακτηρίδια ζωντανών στελεχών R και ένα μίγμα στελεχών S και βακτηρίδια ζωντανής r.
* Αποτελέσματα: Μόνο τα ποντίκια που εγχύθηκαν με το μίγμα του στελέχους S και του Live R Strain πέθαναν. Αυτό έδειξε ότι κάποια "αρχή μετασχηματισμού" από τα βακτήρια των νεκρών στελεχών είχαν μετατρέψει τα βακτηρίδια ζωντανών R σε μολυσματική μορφή.
* Σημασία: Το πείραμα του Griffith απέδειξε ότι μια ουσία από έναν νεκρό οργανισμό θα μπορούσε να μετατρέψει τη γενετική σύνθεση ενός ζωντανού οργανισμού, υποδηλώνοντας την ύπαρξη ενός γενετικού υλικού. Ωστόσο, δεν εντοπίστηκε η ακριβής φύση αυτής της "αρχής μετασχηματισμού".
2. Avery, MacLeod και McCarty Πείραμα (1944):
* ευρήματα: Βασιζόμενοι στο έργο του Griffith, ο Oswald Avery, ο Colin MacLeod και ο Maclyn McCarty προσπάθησαν να εντοπίσουν την αρχή μετασχηματισμού.
* Πείραμα: Καθαρίστηκαν διαφορετικά συστατικά (πρωτεΐνες, λιπίδια, υδατάνθρακες, DNA) από βακτήρια στελεχών που έχουν υποστεί θερμότητα και εξέτασαν την ικανότητά τους να μετατρέπουν τα βακτήρια ζωντανού R.
* Αποτελέσματα: Μόνο το κλάσμα DNA ήταν σε θέση να μετατρέψει το στέλεχος R στο μολυσματικό στέλεχος S.
* Σημασία: Αυτό το πείραμα απέδειξε μετέπτωση ότι το DNA, όχι η πρωτεΐνη, ήταν η αρχή μετασχηματισμού και έτσι το γενετικό υλικό.
3. Πείραμα Hershey και Chase (1952):
* ευρήματα: Ο Alfred Hershey και ο Martha Chase χρησιμοποίησαν βακτηριοφάγους (ιούς που μολύνουν βακτηρίδια) για να επιβεβαιώσουν περαιτέρω το DNA ως γενετικό υλικό.
* Πείραμα: Είδησαν την πρωτεϊνική επίστρωση των βακτηριοφάγων με ραδιενεργό θείο (35S) και το DNA με ραδιενεργό φωσφόρο (32p). Στη συνέχεια επέτρεψαν σε αυτούς τους επισημασμένους φάγους να μολύνουν τα βακτήρια. Μετά τη μόλυνση, διαχωρίστηκαν τα φαντάσματα φάγου (κενά πρωτεϊνικά παλτά) από τα μολυσμένα βακτήρια.
* Αποτελέσματα: Διαπίστωσαν ότι το μεγαλύτερο μέρος των 32p (DNA) ήταν μέσα στα βακτήρια, ενώ τα περισσότερα από τα 35s (πρωτεΐνη) παρέμειναν έξω.
* Σημασία: Αυτό το πείραμα έδειξε ότι το DNA, όχι η πρωτεΐνη, εισήλθε στα βακτήρια κατά τη διάρκεια της μόλυνσης και επομένως ήταν το γενετικό υλικό που ήταν υπεύθυνο για την κατεύθυνση της παραγωγής νέων σωματιδίων φάγου.
4. Οι κανόνες του Chargaff (1950):
* ευρήματα: Ο Erwin Chargaff ανέλυσε τη βασική σύνθεση του DNA από διαφορετικούς οργανισμούς.
* Πείραμα: Χρησιμοποίησε χημικές τεχνικές για να προσδιορίσει τις σχετικές ποσότητες αδενίνης (Α), γουανίνης (G), κυτοσίνης (C) και θυμίνης (Τ) στο DNA.
* Αποτελέσματα: Διαπίστωσε ότι η ποσότητα Α πάντα ισοδυναμούσε με την ποσότητα Τ, και η ποσότητα G πάντα ισοδυναμούσε με την ποσότητα του C.
* Σημασία: Οι κανόνες του Chargaff ήταν ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της δομής του DNA, καθώς πρότειναν τη σύζευξη βάσης μεταξύ Α και Τ και μεταξύ G και C.
Αυτά τα πειράματα ορόσημο, μαζί με τις επακόλουθες εργασίες για τη δομή και τη λειτουργία του DNA, καθιέρωσαν τον κεντρικό ρόλο του ως φορέα γενετικών πληροφοριών.
