Експеримент Херші-Чейз

Эксперимент Херши—Чейз

ДНК кодує спадкову информацию.

ДНК має тривале й цікаву історію. Коли в 1869 року її вперше виділив Йоганн Мишер (Johann Miescher, 1844−95), вона трохи десятиліть терпляче очікувала свого часу у відносній безвісності. У 1914 року німецький хімік виявив, що ДНК забарвлюється червоною фарбою, але вважав це відкриття настільки незначним, що ні публікував його використовують протягом 10 років. Однак пізніше це забарвлення були використано у тому, аби з’ясувати факт присутності ДНК переважають у всіх клітках і її характерну локалізацію в хромосомах. У 1920;ті роки американський біохімік російського походження Фибус Левін (Phoebus Levene, 1869−1940), який проводив аналіз ДНК, визначив основні «цеглинки», у тому числі будується ДНК. Це фосфатная група, цукор і молекули чотирьох типів — азотисті підстави. Він дійшов правильному висновку у тому, що молекула ДНК побудована із структурних одиниць (про нуклеотидів), зібраних з комбінацій цих компонентов.

Начиная з 40-х років два мікробіолога, які бігли США із Європи, яка виявилася під владою Адольфа Гітлера, — італієць Сальвадор Лурия (Salvador Luria, 1912−91) і американець німецького походження Макс Дельбрюк (Max Delbrück, 1906−81) — розробили найважливішу методику, обогатившую генетичні дослідження. Вони вивчали властивості групи вирусов-бактериофагов («пожирачів бактерій»). Кожна з відомих бактерій є здобиччю для хоча самого з цих вірусів, які з ДНК, оточеній білкової оболонкою. Бактеріофагів легко зберігати до лабораторій, які дію на клетку-хозяина воістину вражає — за якісь кілька хвилин після зараження бактерия-хозяин виявляється зламаною і робить світ незгірш від сотні ідентичних копій вихідного вірусу. Вочевидь, що у вірусі передає генетичну інформацію нащадкам, що — білки чи ДНК?

Ответ це питання дав експеримент Херши і Чейз. Методика, використана Алфредом Херши та її колегою Мартою Коулз Чейз (Martha Cowles Chase, р. 1927), проста в описі. Вони вирощували дві групи бактерій: одну серед, що містить радіоактивний фосфор-32, іншу — серед з радіоактивної серой-35. Бактеріофаги, додані у середу з бактеріями і які атакували їх, поглинали ці радіоактивні маркери. Щоб осягнути які відбуваються далі події, треба знати, що фосфор входить до складу ДНК (він перебуває у фосфатних групах в ядрі), але немає у білкової оболонці вірусу. Сірка ж, навпаки, входить до складу білка, але немає у ДНК. Отже, пара радіоактивних маркерів дозволяла розмежувати ролі двох компонентів вірусу у його репродукции.

После цього вчені «нацьковували» на бактерії дві групи вірусів — з міченої ДНК і міченим білком. Не чекаючи закінчення процесу інфікування, бактерії відокремлювали від решти матеріалу з допомогою центрифуги, та був виявляли присутність радіоактивної мітки. Результати говорили самі за себе: в бактерії виявили фосфор-32, а сера-35 залишалася серед. Оскільки розмноження вірусів відбувається всередині бактерій, куди білки не проникають, було зрозуміло, що це розмноження може бути зумовлене лише ДНК.

Сегодня нам відомий механізм цього процесу: вірус прикріплюється до бактерії й запроваджує в неї вірусну ДНК, залишаючи зовні білкову оболонку. Вірусна ДНК вбудовується в бактеріальну ДНК і «переключає» генетичний апарат бактерії, примушуючи його працювати він до створення численних копій вірусу. Коли ресурси бактерії буде вичерпані, клітина руйнується, звільняючи нове покоління «штампованих» вірусів. Експеримент Херши—Чейз вочевидь показав, що гени розміщені в молекулі ДНК, і це головний принцип сучасної науки.

Алфред Дей ХЕРШИ.

Alfred Day Hershey, 1908−97.

Американский біолог. Народився штаті Мічиган і незабаром отримав докторську ступінь в Мічиганському університеті. Попрацювавши кілька днів на медичному факультеті Вашингтонського університету, в 1950 року перейшов у інститут Карнегі в Колд Спринг Харбор (штат Нью-Йорк) і згодом став директором Відділу генетичних досліджень, у цьому інституті. За дослідження, які продемонструють роль ДНК в передачі генетичної інформації, Алфред Херши, Сальвадор Лурия і Макс Дельбрюк удостоїлися Нобелівської премії 1969 року у медицині і физиологии.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із сайту internet.