Un experiment al lui Oswald Avery , Colin MacLeod [1] și Maclyn McCarty ( ing. Oswald Avery, Colin MacLeod, Maclyn McCarty ), produs în 1944 , a demonstrat că substanța care provoacă transformarea bacteriilor este ADN-ul . Aceasta a fost prima dovadă materială a rolului ADN-ului în ereditate .
Experimentul lui Avery, MacLeod și McCarthy a fost punctul culminant al cercetării începute de experimentul lui Griffith în 1928 și efectuate la Institutul Rockefeller pentru Cercetări Medicale în anii 1930 și 1940. În experimentul lui Griffith, pneumococii uciși ( Streptococcus pneumoniae ) din tulpina virulentă III-S introduși cu pneumococi vii nevirulenți din tulpina II-R au cauzat infecția de tip III-S.
Într-un articol publicat în februarie 1944 în Journal of Experimental Medicine , Avery și colab. au arătat că ADN-ul, dar nu proteinele , este determinantul eredității în bacterii [2] [3] .
După dezvoltarea metodei de tipizare serologică , medicii au putut determina apartenența bacteriilor la o anumită tulpină . O persoană sau un animal care intră în organismul unei anumite tulpini de bacterii, ca rezultat al răspunsului imun , formează anticorpi care reacţionează în mod specific cu antigenele de pe suprafaţa acestor bacterii. Serul care conține anticorpi poate fi izolat și utilizat pentru a testa diferite tulpini. Anticorpii reacţionează numai cu tipul de bacterii utilizate în imunizare. Tulpinile de pneumococ au fost descrise și tipărite pentru prima dată de bacteriologul german Friedrich Neufeld ( germană: Fred Neufeld ). Înainte de cercetările lui Griffith, bacteriologii credeau că tulpinile nu se schimbau de la o generație la alta [4] .
În experimentul lui Griffith , ale cărui rezultate au fost publicate în 1928 [5] , s-a constatat că un fel de „agent de transformare” determină schimbarea pneumococilor de la o tulpină la alta. Griffith, un ofițer medical britanic, a fost implicat de mulți ani în tiparea serologică a pneumoniei. Griffith a presupus că tulpinile predispuse la virulență și tulpinile non-virulente se transformă unele în altele (dar nu a presupus că tulpini diferite pot infecta același organism în același timp). Testând această posibilitate, Griffith a arătat că transformarea ar putea avea loc atunci când șoarecii au fost imunizați cu bacterii ucise dintr-o tulpină virulentă și bacterii vii dintr-o tulpină non-virulentă. Mai târziu, bacteriile vii ale unei tulpini virulente au fost izolate de la șoareci morți [6]
Descoperirile lui Griffith au fost confirmate ulterior de Neufeld [7] de la Institutul Koch și de Martin H. Dawson de la Institutul Rockefeller [8] Oamenii de știință de la Institutul Rockefeller au continuat să studieze transformarea în anii următori. Împreună cu Richard Sia Dawson, a dezvoltat o metodă de transformare a celulelor bacteriene in vitro (experimentul lui Griffith a fost făcut in vivo [9] . După plecarea lui Dawson în 1930, James Alloway a încercat să continue cercetările lui Griffith și până în 1933 a primit un extract apos din agentul de transformare Colin Macleod a lucrat la purificarea acestor soluții din 1934 până în 1937. Cercetările au fost continuate în 1940 și finalizate de Maclean McCarthy [10] [11] .
Pneumococii formează în mod normal colonii netede (adică mari, cu o suprafață plană) și au o capsulă polizaharidă , ale cărei componente declanșează formarea de anticorpi.
În timpul experimentului, pneumococii care formau colonii netede au fost uciși prin încălzire și din ele a fost extrasă o componentă solubilă într-o soluție de apă-sare . Proteinele au fost precipitate cu cloroform , iar capsulele de polizaharide, care determină proprietățile antigenice ale bacteriilor, au fost hidrolizate de o enzimă specifică. Pentru a confirma hidroliza completă a capsulelor, a fost efectuată o procedură de imunoprecipitare cu anticorpi specifici . După separarea în alcool , firele fibroase au fost izolate din fracția activă rezultată [2] .
Analiza chimică a arătat că raportul dintre carbon , hidrogen , azot și fosfor din precipitatul rezultat corespunde raportului dintre aceleași elemente din molecula de ADN. Pentru a confirma că principiul activ al transformării este ADN -ul , dar nu ARN -ul, proteinele sau alte componente ale celulei, Avery și colaboratorii au tratat amestecul cu tripsină , chimotripsină , ribonuclează , dar acest tratament nu a afectat proprietățile de transformare în oricum. Doar tratamentul cu DNază a dus la distrugerea principiului transformator [2] . Astfel, s-a constatat că principiul activ al transformării bacteriene este acidul dezoxiribonucleic (ADN).