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Transformation im Bakterium

Griffith legte die Grundlage für das Kennzeichen von DNA als das genetische Material 1928 mit seinen Experimenten auf Transformation im Bakterium Pneumococcus, jetzt bekannt als Streptokokke pneumoniae.  Der Wildtyp Organismus ist eine kugelförmige Zelle, die durch eine schleimige überzogene Kapsel umgeben wird.  Die Zellen bilden die großen, glitzernden Kolonien, gekennzeichnet, wie glatt.  Diese Zellen sind zum Verursachen der lebensgefährlichen Infektion nach Einspritzung in Mäuse giftiges fähiges.  Eine bestimmte Durch Mutation entstehende Variation Belastung von S. pneumoniae hat die Fähigkeit verloren, eine Kapsel zu bilden.  Infolgedessen wächst sie als kleine, rauhe Kolonien.  Wichtiger ist sie, da sie keinen schützenden Mantel hat, es wird versenkt durch die weißen Blutzellen’des Hauptrechners s avirulent, bevor sie genug sich stark vermehren kann, um jede mögliche Beschädigung zu tun. Das Schlüsselfinden Griffith’s der Arbeit war, daß Hitze-beendete giftige Kolonien von S.pneumoniae avirulent Zellen zu den giftigen umwandeln konnten.  Weder konnten das Hitze-beendete giftige Bakterium noch die avirulent lebhaft durch selbst eine lebensgefährliche Infektion verursachen.  Zusammen gleichwohl es tödlich waren.  Irgendwie überschritt das giftige Merkmal von den toten Zellen zu den Phasen-, avirulent.  Transformation war nicht vorübergehend; ihren Folgeprozeßen die Fähigkeit, eine Kapsel zu bilden und die Hauptrechnertiere folglich zu beenden, einmal konferiert nach dem avirulent Bakterium, wurde als vererbliches Merkmal geführt.  Das heißt, wurde das Gen für Giftigkeit, vermissend in den avirulent Zellen, irgendwie während der Transformation gewonnen.  Dies hieß, daß die umwandelnde Substanz im Hitze-beendeten Bakterium vermutlich das Gen für Giftigkeit selbst war.  Das fehlende Stück des Puzzlespiels war die chemische Natur der umwandelnden Substanz.

Avery, MacLeod und McCarty gaben das fehlende Stück 1944 an.  Sie benutzten einen Transformation Test, der bis den ähnlich ist, den Griffith eingeführt hat.  Zuerst löschten sie das Protein vom Extrakt mit organischen Lösungsmitteln und fanden, daß der Extrakt noch umwandelte.  Zunächst unterwarfen sie ihn Verdauung mit verschiedenen Enzymen.  Trypsin und Chymotrypsin, die Protein zerstören, hatten keinen Effekt auf Transformation.  Keine taten Ribonuclease, die RNS vermindert.  Diese Experimente strichen Protein oder RNS als das umwandelnde Material durch.  Andererseits fanden Avery und seine Mitarbeiter, daß die Enzymdesoxyribonuklease (DNAse), das hinunter DNA bricht, die umwandelnde Fähigkeit des giftigen Zelle Extraktes zerstörte.  Diese Resultate schlugen vor, daß die umwandelnde Substanz tatsächlich DNA war. Direkte physikalisch-chemische Analyse unterstützte die Hypothese, daß die gereinigte umwandelnde Substanz DNA war.  Die analytischen Hilfsmittel Avery und seine Kollegen, die verwendet wurden, waren, wie folgend:

1. Ultrazentrifugation:  Sie spannen die umwandelnde Substanz in einer Ultrazentrifuge (eine sehr Hochgeschwindigkeitszentrifuge) um seine Größe zu schätzen.  Das Material mit der umwandelnden Aktivität sedimentiert schnell (schnell bewogen in Richtung zur Unterseite des Zentrifugegefäßes), ein hoch Molekulargewicht sehr vorschlagend, charakteristisch von DNA.
2. Elektrophorese:  Sie legten das umwandelnde Mittel in ein elektrisches auffangen, um zu sehen, wie schnell es bewog.  Die umwandelnde Aktivität hatte eine verhältnismäßig hohe Mobilität, auch Eigenschaft von DNA wegen seines hohen charge/mass Verhältnisses.
3. Ultraviolette Absorptionsspektrophotometrie: Sie legten eine Lösung der umwandelnden Substanz in ein Spektrofotometer, um zu sehen, welche Art des UV-Lichts absorbd am stärksten ist.  Sein Absorptionsspektrum brachte die DNA zusammen.  Das heißt, hatte das Licht, das es aufsog, am stärksten eine Wellenlänge von ungefähr 260 nm, im Gegensatz zu Protein, das maximal bei 280 nm aufsaugt.
4. Grundlegende chemische Analyse:  Dieses erbrachte ein durchschnittliches nitrogen/phosphorus Verhältnis von 1.67,  über was man für DNA erwarten würde, die in beiden Elementen reich ist, aber, in beträchtlichem Ausmaß zu senken daß der Wert, der für Protein erwartet wurde, das im Stickstoff aber in den Armen im Phosphor reich ist.  Sogar würde eine geringfügige Proteinverschmutzung das nitrogen/phosphorus Verhältnis aufgeworfen haben.