Глава 39. Ролі накл.. Кис.

В 1927р. Ф.Грифіт вперше отримав докази можливої передачі спадкової інформації від однієї бактерії до іншої. Він проводив досліди з пневмококом, який викликає пневмонію в людей і мишей. Патогенність пневмокока зумовлена наявністю полісахаридної капсули, яка захищає його від дії захисних механізмів зараженої ним тварини.

S-штам, який вик-ся в дослідах, мав полісахаридну капсулу, був патогенний і утворював у культурі гладенькі колонії. R-штам, що виник внаслідок мутації з S-штаму, не мав капсули, не викликав захворювання і утворював шорсткуваті колонії. При введенні ін’єкції S-штаму – загибель мишей, при введенні R-штаму – вони залишались живими. При введенні непатогенного R-штаму, до якого додавалися вбиті нагріванням S-клітини, миші загинули. З крові таких мишей були виділені S-пневмококи, що свідчило про трансформацію (перетворення) R→S. Властивість вбитих клітин (наявність капсули) якимось чином передавалась живим кл-нам.

Через 3 роки виявилось, що трансформація відб-ся і в пробіркці (in vitro), якщо в культуральне сер-ще R-штаму додати безклітинний екстракт S-бактерій.

У 1944р. Ейвері, Мак-Леод і Мак-Карті повторили досліди Грифіта на аналог.експериментальній основі. З метою ідентифікації трансформуючого агента вони за допомогою хім. і ферментативних методів розділили безклітинний екстракт S-штаму на складові компоненти (полісахариди, білки РНК, ДНК та ін). Додаючи їх почергово в культуру безкапсульного штаму, дослідники визначили, що матеріальною причиною трансформації є ДНК, отже ДНК є носієм інформації.

Таким чином, трансформація – це спосіб передачі спадкової інформації клітині-реципієнту від клітини-донора за допомогою ДНК. Фрагменти ДНК донора за певних умов проникають в кл-ну реципієнта, стають одно ланцюговими і рекомбінуються з його геном. Внаслідок цього реципієнт набуває ознак донора. Н-д, під час трансформації R→S без капсульні кл-ни включали у свій геном ген S, який контролює одну із стадій синтезу капсульного полісахариду. Методом мічених атомів було встановлено, що в геном реципієнта включаються лише невеликі фрагменти ДНК донора і тому здебільшого трансформ-ся лише 1-2 ознаки, які контролюються розміщеними поряд генами.

Більш наглядно роль ДНК в спадковості була встановлена в 1952р. вірусологами Херші і Чейзом при вивченні розкладання фага Т2 (віруса бактерій), який пошкоджує кишкову паличку. Дослід полягав в тому, що білки, які входять у протеїнову оболонку віріону, були позначені радіоізотопною міткою – ³⁵S(сірка), а ДНК – радіоактивним фосфором – Р³². Надалі вірус культивувався в клітинах бактерій Е.соlі. Після цього дочірні віріони – потомство фага – були підвержені радіометричному аналізу на розподіл радіоактивних міток. Дослідження показали, що нове покоління фагових часток містило тільки фосфор – Р³². Дослідники зробили справедливий висновок про те, що саме ДНК, а не білок передається від батьків до потомства.

Про роль ДНК у передачі спадкової інф-ції свідчить також відкриття в 1952 р. Ціндером і Ледербергом явища трансдукції, що полягає в переносі генів фагами від одного орг-му до іншого. Вчені при цьому показали, що в процесі трансдукції активну участь приймає ДНК

Крім прямих доказів про участь ДНК у процесах успадкування ознак, наукою був накопичений великий фактичний матеріал, щодо виникнення генетичних змін – мутацій, які виникають внаслідок дії на них хімічних речовин й радіації. Було показано, що мішенью для дії мутагенів являється ДНК, значить зміни в структурі ДНК викликають зміну генетичної інф-ції.

Важнейшее значение открытия явлений трансформации и трансдукции, а также расшифровки действия мутационных факторов заключается прежде всего в доказательстве генетической роли ДНК. Теперь генетики могли с уверенностью констатировать: ДНК является материальным носителем наследственности. Именно эта молекула ответственна за передачу важнейших признаков от родительских особей потомству.