Πείραμα των Χέρσεϊ και Τσέις

Τα πειράματα των Χέρσεϊ και Τσέις ήταν μία σειρά πειραμάτων που διεξήχθησαν το 1952 από τον Άλφρεντ Χέρσεϊ και τη Μάρθα Τσέις. Τα πειράματα αυτά απέδειξαν ότι το DNA ήταν το γενετικό υλικό, κάτι που είχε διαπιστωθεί για πρώτη φορά το 1944 με το πείραμα των Άβερι, ΜακΛόιντ και ΜακΚάρτι. Αν και οι βιολόγοι γνώριζαν την ύπαρξη του DNA ήδη από το 1869, μέχρι τότε οι περισσότεροι πίστευαν ότι οι πρωτεΐνες έφεραν τις πληροφορίες για την κληρονομικότητα.

Ο Χέρσεϊ και η Τσέις χρησιμοποίησαν στα πειράματά τους το φάγο T2, έναν ιό του οποίου η δομή είχε πρόσφατα μελετηθεί με το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Ο φάγος αυτός αποτελείται μόνο από ένα πρωτεϊνικό περίβλημα στο οποίο περιέχεται το γενετικό υλικό του. Προσκολλάται στη μεμβράνη των βακτηρίων και αδειάζει μέσα σε αυτά το γενετικό υλικό του, με αποτέλεσμα ο γενετικός μηχανισμός των βακτηρίων να παράγει περισσότερους ιούς, ενώ το κενό περίβλημα του φάγου παραμένει προσκολλημένο στο βακτήριο.

Αναπαράσταση της δομής των φάγων T2

Σε ένα πρώτο πείραμα, ιχνηθέτησαν τους φάγους με το ραδιενεργό φωσφόρο-32, ο οποίος ενσωματώνεται στο DNA αλλά σε κανένα από τα 20 αμινοξέα, από τα οποία συντίθενται οι πρωτεΐνες. Μόλυναν στη συνέχεια με τους φάγους βακτήρια του τύπου Εσερίχια Κόλι και στη συνέχεια αφαίρεσαν και διαχώρισαν τα πρωτεϊνικά περιβλήματα των ιών από τα μολυσμένα κύτταρα χρησιμοποιώντας ένα μπλέντερ και μία συσκευή φυγοκέντρησης. Ανακάλυψαν ότι ο ραδιενεργός ιχνηθέτης ήταν ορατός μόνο στα βακτηριακά κύτταρα και όχι στα πρωτεϊνικά περιβλήματα, συμπεραίνοντας έτσι ότι ο φωσφόρος, άρα και το DNA εισήλθε στο βακτηριακό κύτταρο.

Σε ένα δεύτερο πείραμα, ιχνηθέτησαν τους φάγους με το ραδιενεργό Θείο-35, το οποίο ενσωματώνεται στα αμινοξέα κυστεΐνη και μεθειονίνη, αλλά όχι και στο DNA. Μετά το διαχωρισμό, ο ραδιενεργός ιχνηθέτης βρέθηκε στα πρωτεϊνικά περιβλήματα, όχι όμως και στα μολυσμένα βακτήρια. Διαπιστώθηκε έτσι ότι οι πρωτεΐνες δεν εισάγονται στο βακτηριακό κύτταρο.

Με αυτόν τον τρόπο αποδείχθηκε ότι το γενετικό υλικό που προσβάλλει τα βακτήρια είναι το DNA.

Ο Χέρσεϊ μοιράστηκε το Βραβείο Νόμπελ Ιατρικής το 1969, για τις «ανακαλύψεις του σχετικά με τη γενετική δομή των ιών».
Πηγές

Χέρσεϊ, Α. Ντ. και Τσέις, Μ. (1952) Ανεξάρτητες λειτουργίες της ιικής πρωτεΐνης και του νουκλεϊκού οξέος στην ανάπτυξη των βακτηριοφάγων (Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage). J Gen Physiol. 36:39-56.

Δείτε επίσης

Άλφρεντ Χέρσεϊ
Μάρθα Τσέις
Πείραμα των Άβερι, ΜακΛόιντ και ΜακΚάρτι