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Transformation d'ADN

Transformation dans les bactéries

Griffith a créé la base pour l'identification de l'ADN comme matériel génétique en 1928 avec ses expériences sur la transformation dans le pneumococcus de bactérie, maintenant connue sous le nom de streptocoque pneumoniae.  Le sauvage-type organization est une cellule sphérique entourée par une capsule enduite muqueuse.  Les cellules forment de grandes, scintillantes colonies, caractérisées comme lisses.  Ces cellules sont capables virulent de causer des infections mortelles lors d'injection dans des souris.  Une certaine contrainte de mutant des pneumoniae de S. a détruit la capacité de former une capsule.  En conséquence, elle se développe en tant que petites, approximatives colonies.  D'une manière primordiale elle est avirulent puisqu'elle n'a aucun manteau protecteur, il est engloutie par les cellules’de sang blanches du centre serveur s avant qu'elle puisse proliférer assez pour faire n'importe quels dommages. La conclusion principale du travail’de Griffith s était que les colonies virulentes chaleur-détruites de S.pneumoniae pourraient transformer les cellules avirulent à les virulentes.  Ni les bactéries virulentes chaleur-détruites ni avirulent les de phase par elles-mêmes n'ont pu causer une infection mortelle.  Ensemble, toutefois elles étaient mortelles.  Le trait virulent a passé de façon ou d'autre des cellules mortes à les de phase et avirulent.  La transformation n'était pas passagère ; la capacité de faire une capsule et donc de détruire des animaux de centre serveur, une fois conférés sur les bactéries avirulent, a été passée à leurs descendants comme trait héritable.  En d'autres termes, le gène pour la virulence, manquant dans les cellules avirulent, a été gagné de façon ou d'autre pendant la transformation.  Ceci a signifié que la substance de transformation dans les bactéries chaleur-détruites était probablement le gène pour la virulence lui-même.  Le morceau manquant du puzzle était la nature chimique de la substance de transformation.

Avery, MacLeod et McCarty ont fourni le morceau manquant en 1944.  Ils ont utilisé un essai de transformation semblable à celui que Griffith a présenté.  D'abord, ils ont enlevé la protéine de l'extrait avec des dissolvants organiques et ont constaté que l'extrait transformait toujours.  Ensuite, ils l'ont soumis à la digestion avec des diverses enzymes.  La trypsine et la chymotrypsine, qui détruisent la protéine, n'ont eu aucun effet sur la transformation.  Ni l'un ni l'autre n'ont fait la ribonucléase, qui dégrade l'ARN.  Ces expériences ont éliminé la protéine ou l'ARN comme matériel de transformation.  D'autre part, Avery et ses collègues ont constaté que la deoxyribonucléase d'enzymes (DNase), qui décompose l'ADN, a détruit les capacités de transformation de l'extrait virulent de cellules.  Ces résultats ont suggéré que la substance de transformation ait été en fait ADN. L'analyse physico-chimique directe a supporté l'hypothèse que la substance de transformation épurée était ADN.  Les outils analytiques Avery et ses collègues utilisés étaient comme suivant :

1. Ultracentrifugation :  Ils ont tourné la substance de transformation dans une ultracentrifugeuse (une centrifugeuse très à grande vitesse) pour estimer sa taille.  Le matériel avec l'activité de transformation déposée rapidement (déplacé rapidement vers le bas du tube à centrifuger), suggérant très un poids, caractéristique de l'ADN.
2. Électrophorèse :  Ils ont placé l'agent de transformation dans un champ électrique pour voir comment rapidement il s'est déplacé.  L'activité de transformation a eu une mobilité relativement élevée, aussi caractéristique de l'ADN en raison de son taux élevé de charge/mass.
3. Spectrophotométrie à absorption d'absorption ultra-violette : Ils ont placé une solution de la substance de transformation dans un spectrophotomètre pour voir quel genre de lumière UV est absorbd le plus fortement.  Son spectre d'absorption a apparié l'ADN.  C'est-à-dire, la lumière qu'il a absorbée le plus fortement a eu une longueur d'onde environ de 260 nm, contrairement à la protéine, qui absorbe au maximum à 280 nm.
4. Analyse chimique élémentaire :  Ceci a rapporté un taux moyen de nitrogen/phosphorus de 1.67,  au sujet de ce qu'on compterait pour l'ADN, qui est riche en les deux éléments, mais s'abaisser énormément que la valeur prévue pour la protéine, qui est riche en azote mais pauvrex en le phosphore.  Même une légère contamination de protéine aurait soulevé le taux de nitrogen/phosphorus.