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Transformação do Dna

Transformação nas bactérias

Griffith colocou a fundação para a identificação do DNA como o material genetic em 1928 com suas experiências na transformação na pneumococo da bactéria, sabida agora como o streptococcus pneumoniae.  O selvagem-tipo organismo é uma pilha esférica cercada por uma cápsula revestida mucous.  As pilhas dão forma às colônias grandes, glistening, caracterizadas como lisas.  Estas pilhas são capazes virulent- de causar infecções letais em cima da injeção em ratos.  Alguma tensão do mutant de pneumoniae do S. perdeu a abilidade de dar forma a uma cápsula.  Em conseqüência, cresce como colônias pequenas, ásperas.  Mais importante é avirulent desde que não tem nenhum revestimento protetor, ele engulfed pelas pilhas’de sangue brancas do anfitrião s antes que possa proliferate bastante para fazer todos os danos. Encontrar chave do trabalho’de Griffith s era que as colônias virulent calor-matadas de S.pneumoniae poderiam transformar pilhas avirulent às virulent.  Nem as bactérias virulent calor-matadas nem avirulent vivas por se podiam causar uma infecção letal.  Junto, porém eram mortal.  De algum modo o traço virulent passou das pilhas inoperantes às vivas, avirulent.  A transformação não era transiente; a abilidade de fazer uma cápsula e conseqüentemente de matar os animais do anfitrião, conferenciados uma vez em cima das bactérias avirulent, foi passada a seus descendentes como um traço heritable.  Ou seja o gene para o virulence, faltando nas pilhas avirulent, foi ganhado de algum modo durante a transformação.  Isto significou que a substância de transformação nas bactérias calor-matadas era provavelmente o gene para o virulence próprio.  A parte faltante do enigma era a natureza química da substância de transformação.

Avery, MacLeod e McCarty forneceram a parte faltante em 1944.  Usaram um teste da transformação similar a esse que Griffith introduziu.  Primeiramente, removeram a proteína do extrato com os solventes orgânicos e encontraram que o extrato transformou ainda.  Em seguida, sujeitaram-no à digestão com vários enzymes.  O trypsin e o chymotrypsin, que destroem a proteína, não tiveram nenhum efeito na transformação.  Nenhuns fizeram o ribonuclease, que degrada o RNA.  Estas experiências governaram para fora da proteína ou do RNA como o material de transformação.  Na outra mão, Avery e seus colegas de trabalho encontraram que o deoxyribonuclease do enzyme (dNase), que quebra abaixo o DNA, destruiu a abilidade de transformação do extrato virulent da pilha.  Estes resultados sugeriram que a substância de transformação estava no DNA do fato. A análise physical-chemical direta suportou a hipótese que a substância de transformação purified era DNA.  As ferramentas analíticas Avery e seus colegas usados eram como seguindo:

1. Ultracentrifugation:  Giraram a substância de transformação em um ultracentrifuge (um centrifugador muito de alta velocidade) para estimar seu tamanho.  O material com a atividade de transformação sedimented ràpidamente (movido ràpidamente para o fundo do tubo de centrifugador), sugerindo um peso molecular muito elevado, característico do DNA.
2. Electrophoresis:  Colocaram o agente de transformação em um campo elétrico para ver como ràpidamente se moveu.  A atividade de transformação teve uma mobilidade relativamente elevada, também característica do DNA por causa de sua relação elevada de charge/mass.
3. Spectrophotometry de absorption ultravioleta: Colocaram uma solução da substância de transformação em um spectrophotometer para ver que tipo da luz ultravioleta é absorbd o mais fortemente.  Seu spectrum de absorption combinou o DNA.  Isto é, a luz que absorveu teve o mais fortemente um wavelength de aproximadamente 260 nm, no contraste à proteína, que absorve màxima em 280 nm.
4. Análise química elementar:  Isto rendeu uma relação média de nitrogen/phosphorus de 1.67,  sobre o que se esperasse para o DNA, que é rico em ambos os elementos, mas para abaixar vastamente que o valor esperado para a proteína, que é rica no nitrogênio mas nos pobres no phosphorus.  Mesmo uma contaminação ligeira da proteína levantaria a relação de nitrogen/phosphorus.