Ett experiment av Oswald Avery , Colin MacLeod [1] och Maclyn McCarty ( eng. Oswald Avery, Colin MacLeod, Maclyn McCarty ), producerat 1944 , visade att ämnet som orsakar omvandlingen av bakterier är DNA . Detta var det första materiella beviset på DNA:s roll i ärftlighet .
Avery, MacLeod och McCarthys experiment var kulmen på forskning som påbörjades av Griffiths experiment 1928 och utfördes vid Rockefeller Institute for Medical Research på 1930- och 1940-talen. I Griffiths experiment orsakade dödade pneumokocker ( Streptococcus pneumoniae ) av den virulenta stammen III-S introducerad med levande icke-virulenta pneumokocker av stammen II-R typ III-S infektion.
I en artikel publicerad i februari 1944 i Journal of Experimental Medicine visade Avery et al att DNA, men inte proteiner , var avgörande för ärftlighet i bakterier [2] [3] .
Efter utvecklingen av metoden för serologisk typning kunde läkare fastställa bakteriernas tillhörighet till en viss stam . En person eller ett djur som kommer in i kroppen av en viss bakteriestam, som ett resultat av immunsvaret , bildar antikroppar som specifikt reagerar med antigener på ytan av dessa bakterier. Serum som innehåller antikroppar kan isoleras och användas för att testa olika stammar. Antikropparna reagerar bara med den typ av bakterier som används vid immuniseringen. Pneumococcus-stammar beskrevs och typades först av den tyske bakteriologen Friedrich Neufeld ( tyska: Fred Neufeld ). Innan Griffiths forskning trodde bakteriologer att stammar inte förändrades från generation till generation [4] .
I Griffiths experiment , vars resultat publicerades 1928 [5] , fann man att någon form av "omvandlingsmedel" gör att pneumokocker förändras från en stam till en annan. Griffith, en brittisk läkare, har varit involverad i serologisk typning av lunginflammation i många år. Griffith antog att stammar som är utsatta för virulens och icke-virulenta stammar förvandlas till varandra (men antog inte att olika stammar kan infektera samma organism samtidigt). Genom att testa denna möjlighet visade Griffith att transformation kunde inträffa när möss immuniserades med dödade bakterier av en virulent stam och levande bakterier av en icke-virulent stam. Senare isolerades levande bakterier av en virulent stam från döda möss [6]
Griffiths fynd bekräftades senare av Neufeld [7] vid Koch Institute och av Martin H. Dawson vid Rockefeller Institute [8] Forskare från Rockefeller Institute fortsatte att studera transformation under de följande åren. Tillsammans med Richard Sia Dawson utvecklade han en metod för att transformera bakterieceller in vitro (Griffiths experiment gjordes in vivo [9] . Efter Dawsons avgång 1930 gjorde James Alloway försök att fortsätta Griffiths forskning och fick 1933 ett vattenhaltigt extrakt av transformationsmedlet Colin Macleod arbetade med reningen av dessa lösningar från 1934 till 1937. Forskningen fortsatte 1940 och avslutades av Maclean McCarthy [10] [11] .
Pneumokocker bildar normalt släta (det vill säga stora, med en plan yta) kolonier och har en polysackaridkapsel , vars komponenter utlöser bildningen av antikroppar.
Under experimentet dödades pneumokocker som bildar släta kolonier genom upphettning och en komponent löslig i en vattensaltlösning extraherades från dem. Proteiner fälldes ut med kloroform , och polysackaridkapslar, som bestämmer bakteriers antigena egenskaper, hydrolyserades av ett specifikt enzym. För att bekräfta den fullständiga hydrolysen av kapslarna utfördes en immunoutfällningsprocedur med specifika antikroppar . Efter separation i alkohol isolerades fibrösa strängar från den resulterande aktiva fraktionen [2] .
Kemisk analys visade att förhållandet mellan kol , väte , kväve och fosfor i den resulterande fällningen motsvarar förhållandet mellan dessa samma element i DNA-molekylen. För att bekräfta att det är DNA , men inte RNA , proteiner eller andra komponenter i cellen som är den aktiva principen för transformation, behandlade Avery och medarbetare blandningen med trypsin , kymotrypsin , ribonukleas , men denna behandling påverkade inte de transformerande egenskaperna i hur som helst. Endast behandling med DNase ledde till förstörelsen av transformationsprincipen [2] . Sålunda fann man att den aktiva principen för bakteriell transformation är deoxiribonukleinsyra (DNA).