Oswald Averyn , Colin MacLeodin [1] ja Maclyn McCartyn ( eng. Oswald Avery, Colin MacLeod, Maclyn McCarty ) vuonna 1944 tekemä koe osoitti, että bakteerien transformaatiota aiheuttava aine on DNA . Tämä oli ensimmäinen aineellinen todiste DNA:n roolista perinnöllisyydessä .
Averyn, MacLeodin ja McCarthyn kokeilu oli Griffithin kokeen vuonna 1928 aloittaman tutkimuksen huipentuma, joka tehtiin Rockefeller Institute for Medical Researchissa 1930- ja 1940-luvuilla. Griffithin kokeessa virulentin III-S-kannan tapetut pneumokokit ( Streptococcus pneumoniae ), jotka oli viety elävien ei-virulenttien II-R-kannan pneumokokkien kanssa, aiheuttivat tyypin III-S infektion.
Avery ym. osoittivat helmikuussa 1944 Journal of Experimental Medicine -lehdessä julkaistussa artikkelissa, että DNA, mutta eivät proteiinit , oli bakteerien perinnöllisyyden määräävä tekijä [2] [3] .
Serologisen tyypityksen menetelmän kehittämisen jälkeen lääkärit pystyivät määrittämään bakteerien kuulumisen tiettyyn kantaan . Henkilö tai eläin, joka joutuu immuunivasteen seurauksena tietyn bakteerikannan kehoon , muodostaa vasta-aineita, jotka reagoivat spesifisesti näiden bakteerien pinnalla olevien antigeenien kanssa. Seerumia sisältäviä vasta -aineita voidaan eristää ja käyttää erilaisten kantojen testaamiseen. Vasta-aineet reagoivat vain immunisaatiossa käytettyjen bakteerien kanssa. Pneumokokkikannat kuvasi ja tyypisti ensimmäisenä saksalainen bakteriologi Friedrich Neufeld ( saksa: Fred Neufeld ). Ennen Griffithin tutkimusta bakteriologit uskoivat, että kannat eivät muutu sukupolvelta toiselle [4] .
Griffithin kokeessa , jonka tulokset julkaistiin vuonna 1928 [ 5] , havaittiin, että jonkinlainen "muunnosaine" saa pneumokokkien siirtymään kannasta toiseen. Griffith, brittiläinen lääkäri, on osallistunut keuhkokuumeen serologiseen tyypitykseen useiden vuosien ajan. Griffith oletti, että virulenssille alttiit kannat ja ei-virulentit kannat muuttuvat toisikseen (mutta ei olettanut, että eri kannat voivat infektoida saman organismin samanaikaisesti). Testaamalla tätä mahdollisuutta Griffith osoitti, että transformaatio voi tapahtua, kun hiiret immunisoitiin tapetuilla virulentin kannan bakteereilla ja ei-virulentin kannan elävillä bakteereilla. Myöhemmin kuolleista hiiristä eristettiin virulentin kannan eläviä bakteereja [6]
Griffithin havainnot vahvistivat myöhemmin Neufeld [7] Koch - instituutissa ja Martin H. Dawson Rockefeller - instituutissa [8] Rockefeller-instituutin tutkijat jatkoivat transformaation tutkimista seuraavina vuosina. Hän kehitti yhdessä Richard Sia Dawsonin kanssa menetelmän bakteerisolujen transformoimiseksi in vitro (Griffithin koe tehtiin in vivo [9] . Dawsonin lähdön jälkeen vuonna 1930 James Alloway yritti jatkaa Griffithin tutkimusta ja sai vuoteen 1933 mennessä vesipitoisen uutteen bakteerisoluista. muunnosaine Colin Macleod työskenteli näiden liuosten puhdistamisessa vuosina 1934-1937. Tutkimusta jatkettiin vuonna 1940 , ja Maclean McCarthy viimeisteli [10] [11] .
Pneumokokit muodostavat normaalisti sileitä (eli suuria, tasapinnaisia) pesäkkeitä ja niissä on polysakkaridikapseli , jonka komponentit laukaisevat vasta-aineiden muodostumisen.
Kokeen aikana sileitä pesäkkeitä muodostavat pneumokokit tapettiin kuumentamalla ja niistä uutettiin vesi-suolaliuokseen liukoinen komponentti . Proteiinit saostettiin kloroformilla ja polysakkaridikapselit, jotka määrittävät bakteerien antigeeniset ominaisuudet, hydrolysoitiin tietyllä entsyymillä. Kapselien täydellisen hydrolyysin varmistamiseksi suoritettiin immunosaostusmenetelmä spesifisten vasta -aineiden kanssa . Alkoholissa erotuksen jälkeen kuitujuosteet eristettiin saadusta aktiivisesta fraktiosta [2] .
Kemiallinen analyysi osoitti, että hiilen , vedyn , typen ja fosforin suhde tuloksena olevassa sakassa vastaa näiden samojen alkuaineiden suhdetta DNA-molekyylissä. Avery ja työtoverit käsittelivät seosta trypsiinillä , kymotrypsiinillä ja ribonukleaasilla varmistaakseen, että DNA , mutta ei RNA , proteiinit tai muut solun komponentit, on transformaation aktiivinen periaate , mutta tämä käsittely ei vaikuttanut transformaatioominaisuuksiin millään tavalla. Vain käsittely DNaasilla johti transformoivan periaatteen tuhoutumiseen [2] . Siten havaittiin, että bakteeritransformaation aktiivinen periaate on deoksiribonukleiinihappo (DNA).