DNA Transformation Transformacja DNA

Transformation in Bacteria Transformacja w Bakterie

Griffith laid the foundation for the identification of DNA as the genetic material in 1928 with his experiments on transformation in the bacterium pneumococcus, now known as Streptococcus pneumoniae. The wild-type organism is a spherical cell surrounded by a mucous coated capsule. The cells form large, glistening colonies, characterized as smooth. These cells are virulent- capable of causing lethal infections upon injection into mice. A certain mutant strain of S. Griffith założyła do identyfikacji DNA jako materiału genetycznego w 1928 roku z jego doświadczeń w transformacji w pneumococcus bakterii, obecnie znany jako Streptococcus pneumoniae. Dzikiego typu organizmu jest kulisty otoczony przez komórkę synonimy powlekane kapsułka. Komórek formie duże, glistening kolonie, charakteryzują się gładką. komórki te są zdolne do złośliwy-przyczyną śmiertelnego zakażenia na wstrzyknięciu pod mysz. niektórych mutant szczepu S. pneumoniae has lost the ability to form a capsule. As a result, it grows as small, rough colonies. More importantly it is avirulent since it has no protective coat, it is engulfed by the host’s white blood cells before it can proliferate enough to do any damage. pneumoniae utracił zdolność do utworzenia kapsułka. W związku z tym rośnie jak małe, szorstkie kolonie. Co ważniejsze jest avirulent gdyż nie ma płaszcz ochronny, to engulfed przez hosta białych krwinek, zanim można rozmnażać wystarczy do żadnych uszkodzeń. The key finding of Griffith’s work was that heat-killed virulent colonies of S.pneumoniae could transform avirulent cells to virulent ones. Neither the heat-killed virulent bacteria nor the live avirulent ones by themselves could cause a lethal infection. Together, however they were deadly. Somehow the virulent trait passed from the dead cells to the live, avirulent ones. Transformation was not transient; the ability to make a capsule and therefore to kill host animals, once conferred upon the avirulent bacteria, was passed to their descendents as a heritable trait. In other words, the gene for virulence, missing in the avirulent cells, was somehow gained during transformation. This meant that the transforming substance in the heat-killed bacteria was probably the gene for virulence itself. The missing piece of the puzzle was the chemical nature of the transforming substance. Kluczem do znalezienia pracy Griffith, że został zabity cieplnej złośliwy kolonie S.pneumoniae może przekształcić avirulent komórki złośliwy. Ani cieplnej zabite bakterie złośliwy, ani żywej avirulent te same mogą powodować śmiertelne zakażenie. Together, jednak byli śmiertelnie. somehow na złośliwy cecha przekazywana z martwych komórek na żywo, avirulent. Transformacja nie była przejściowa, zdolność do złożenia kapsułki, a tym samym do zabicia zwierząt hosta, raz przyznane na avirulent bakterie, został przeniesiony do ich descendents jako cechy dziedziczne. Innymi słowy, gen dla złośliwości, brakuje w komórkach avirulent, był jakiś zdobytych w trakcie transformacji. Oznaczało to, że przekształcanie substancji w ciepło-zabite bakterie był prawdopodobnie genów wirulencji dla siebie. brakujący kawałek układanki był charakter chemiczny o przekształcenie substancji.

Avery, MacLeod and McCarty supplied the missing piece in 1944. They used a transformation test similar to the one that Griffith has introduced. First, they removed the protein from the extract with organic solvents and found that the extract still transformed. Next, they subjected it to digestion with various enzymes. Trypsin and Chymotrypsin, which destroy protein, had no effect on transformation. Neither did ribonuclease, which degrades RNA. These experiments ruled out protein or RNA as the transforming material. On the other hand, Avery and his coworkers found that the enzyme deoxyribonuclease (DNase), which breaks down DNA, destroyed the transforming ability of the virulent cell extract. These results suggested that the transforming substance was in fact DNA. Avery, MacLeod i McCarty dostarczone brakujące sztukę w 1944 roku. Transformacji używany test podobny do tego, który wprowadził Griffith. Po pierwsze, one usunięte białka z ekstraktu z rozpuszczalników organicznych i stwierdził, że wyciąg jeszcze przekształcone. Next one poddane go do trawienia z różnych enzymów. Trypsyna i Chymotrypsyna, które niszczą białka, nie miał żadnego wpływu na transformację. Nie rybonukleazy, który obniża RNA. eksperymentów wykluczyć białka lub RNA jako przekształcenie materiału. Z drugiej strony, Avery i jego coworkers stwierdziła, że enzym deoxyribonuclease (DNase), która rozkłada DNA, zniszczone zdolność przekształcania się w komórki złośliwy wyciągu. Wyniki te sugerują, że w przekształcaniu substancji w rzeczywistości DNA. Direct physical-chemical analysis supported the hypothesis that the purified transforming substance was DNA. The analytical tools Avery and his colleagues used were as following: Bezpośrednie analizy fizyko-chemiczne poparły hipotezę, że substancja została oczyszczona transformacji DNA. Avery narzędzi analitycznych i jego kolegów zostały wykorzystane w następujący sposób:

Ultracentrifugation: They spun the transforming substance in an ultracentrifuge (a very high-speed centrifuge) to estimate its size. The material with transforming activity sedimented rapidly (moved rapidly toward the bottom of the centrifuge tube), suggesting a very high molecular weight, characteristic of DNA. Ultrawirowanie: Oni się rozkręcać na przekształcaniu substancji w ultracentrifuge (bardzo dużych prędkości wirówki) oszacowanie jego wielkości. Materiał z przekształceniem działalności sedimented szybko (przeniósł się szybko w kierunku dolnej części wirówki), sugerując, bardzo dużej masie cząsteczkowej, charakterystyczny DNA.
Electrophoresis: They placed the transforming agent in an electric field to see how rapidly it moved. The transforming activity had a relatively high mobility, also characteristic of DNA because of its high charge/mass ratio. Elektroforeza: one umieszczone na przekształcenie agenta w pole elektryczne, aby zobaczyć, jak szybko ona przeniesiona. Przekształcenie działalności miały stosunkowo wysokie mobilności, także charakterystyczne DNA ze względu na swoje wysokie opłaty / stosunek masy.
Ultraviolet absorption spectrophotometry: They placed a solution of the transforming substance in an spectrophotometer to see what kind of ultraviolet light is absorbd most strongly. Its absorption spectrum matched the DNA. That is, the light it absorbed most strongly had a wavelength of about 260 nm, in contrast to protein, which absorbs maximally at 280 nm. Absorbcja ultrafioletu Spektrofotometria: one wprowadzone rozwiązania w przekształcaniu substancji w spektrofotometrze, aby zobaczyć, jakie jest światło ultrafioletowe absorbd najsilniej. Jej widmo absorpcyjne dopasowane DNA. Oznacza to, że w świetle on wchłaniany najsilniej miał o długości fali 260 nm , W przeciwieństwie do białka, które pochłania maksymalnie na 280 nm.
Elementary chemical analysis: This yielded an average nitrogen/phosphorus ratio of 1.67, about what one would expect for DNA, which is rich in both elements, but vastly lower that the value expected for protein, which is rich in nitrogen but poor in phosphorus. Even a slight protein contamination would have raised the nitrogen/phosphorus ratio. Elementary analizy chemicznej: Ten przyniosły średnio azot / fosfor wskaźnik 1,67, co można było oczekiwać, DNA, który jest bogaty w obu elementów, ale znacznie niższy, że wartość oczekiwana dla białka, które jest bogate w azot, lecz ubogich w fosfor. Nawet niewielkie zanieczyszczenie białka musiałby podnieść azot / fosfor stosunek.