Опыт гриффитса с мышами кратко

Обновлено: 05.07.2024

Трансформацией называется перенос в определённых условиях любой части наследственной молекулы одного организма в наследственную молекулу другого организма. Другими словами — это переход отрезка ДНК одной клетки в геном другой клетки в функционально активном состоянии.

Процесс трансформации представляет собой естественный процесс, который приводит к изменению наследственности клеток.

Изучение процесса трансформации послужило толчком для открытия трансдукции — процесса перенос генов из одной бактериальной клетки в другую посредством фагов.

Рис. 4. Схематическое изображение опыта Гриффита

История изучения

Опыт Гриффита

Процесс трансформации был открыт в 1928 г. английским микробиологом Ф. Гриффитом. Этот процесс Гриффит наблюдал на двух видах штаммов пневмококковых бактерий (S и R). Штамм S имел полисахаридную оболочку, поверхность клетки была гладкой, а штамм R не имел полисахаридной оболочки, и поверхность клетки была шероховатой (буква S — от англ. smooth — гладкий, R — от англ. rough — шероховатый). Полисахаридная оболочка штамма S бактерии вызвала пневмококковое заболевание и привела к гибели животных. Штамм R не был возбудителем болезни, поэтому мыши, заражённые этим штаммом, не погибли. При нагревании болезнетворных S-штаммов они погибали, и при введении клеток убитого S-штамма мышам не вызывали заболевания.

При введении мышам убитых нагреванием S-штаммов бактерий вместе с неболезнетворными живыми клетками R-штамма животные погибали. В крови погибших мышей были найдены живые клетки S- штамма бактерий. Сущность этого явления показана на рис. 4. Видно, что какое-то вещество переходит из клеток S-штамма пневмококка в R-штамм и изменяет его наследственность. Под воздействием этого вещества отдельные клетки R-штамма превратились в S-штамм, то есть трансформировались. Гриффит не смог объяснить полученные в опытах результаты.

Эксперимент Эвери, Маклеода и Маккарти

Данное явление было объяснено в 1944 г. О. Эвери с сотрудниками Маклеодом и Маккарти. Для этого они расщепили пневмококковую клетку S-штамма на отдельные фракции, проверили болезнетворную активность каждой фракции. Было установлено, что только при смешивании выделенной из S-штамма молекулы ДНК с R-штаммом непатогенный R-штамм трансформируется в вызывающий болезнь S-штамм (рис. 5). Следовательно, было доказано, что трансформация R-штамма в S-штамм зависит от молекулы ДНК.

Работал с двумя штаммами пневмококка, которые отличались по внешнему виду и болезнетворным свойствам. Штамм S – от него мыши сразу погибали. Штамм R – при введении гибели мышей не наступало. Он заметил, что при смеси убитых вирулетных и невирулетных мышы погибали. Это доказало процесс транформации.

Трансформация – включение чужеродной ДНК в бактериальную клетку. Это перенос наследственной информации от одной клетки прокариотов к другой посредством ДНК бактерии – донора или клетки – донора. (Гриффитс, 1928).

Опыт Херши и Чейза.

Они выяснили, что не все вирусы убивают бактериальную клетку. Существуют умеренные фаги. Они могут быть и вирулентными и объединятся с геномом бактериальной клетки. При этом попадая в другие бактерии вирусы привносят чужие генетические данные. Так доказан процесс трансдукции.

Трансдукция заключается в том, что вирусы, покидая бактериальные клетки, в которых они паразитировали, могут захватывать с собой часть их ДНК и, перемещаясь в новые клетки, передавать новым хозяевам свойства прежних.

Доказательства генетической роли ДНК были получены в ряде опытов по заражению бактериальных клеток вирусами. Бактериофаг состоит из белковой капсулы правильной геометрической формы и молекулы нуклеиновой кислоты , свернутой в виде спирали. Фаг прикрепляется своими отростками к клеточной оболочке, с помощью ферментов разрушает участок клеточной мембраны и чрез образовавшееся отверстие вводит свою ДНК в клетку и т.д.

Когда белок фага был помечен радиоактивной серой 35 S, а ДНК – радиоактивным фосфором 32 Р оказалось, что вновь образованные фаги содержали только радиоактивный фосфор, которым была помечена ДНК. Эти опыты наглядно показали, что генетическая информация от внедрившегося фага его потомкам передается только проникающей в клетку нуклеиновой кислотой, а не белком, содержащимся в капсуле вируса.

Им удалось доказать, что чистая НК вируса табачной мозаики может заражать растения. И удалось создать гибрид из вирусов, в котором белковый футляр принадлежал одному, а НК другому вирусу. В таких случаях генетическая информация гибридов в точности повторяла генетическую информацию вируса, чья НК находилась в гибриде.

Современные представления о генетическом коде. Опыт Ниринберга. Синтез специфических белков. Репликация, транскрипция, трансляция. Транскрипция 4х-значного кода первичной генетической информации в 20-значный аминокислотный код белков. Виды и структура т-РНК, р-РНК, и-РНК. Мультимерная организация белков (гемоглобин человека:HbA, HbA2, HbS, HbF).

Генетический код – система расположения нуклеотидов в молекуле ДНК, контролирующая последовательность расположения аминокислот в молекуле белка.

Структура каждой молекулы ДНК индивидуальна и специфична, так как представляет собой кодовую форму записи биологической информации. С помощью 4 нуклеотидов в ДНК записана вся важная информация об организме, передающаяся по наследству.

Опыт Гриффитса.

Опыт Херши и Чейза.

В 1944 году Освальд Эйвери взял на себя работу Фреда Гриффита и продемонстрировал хранение генетической информации в ДНК благодаря нескольким экспериментам, в которых он использовал штаммы вирулентных S (гладких) и R (грубых) пневмококков), не являющихся вирулентными. В отличие от работы Гриффита, он будет вводить смеси двух штаммов (например, штамм R + нуклеиновые кислоты S). Из этой серии экспериментов он сделает вывод, что ДНК является опорой генетической информации, потому что он обнаружит, что мыши умирают, когда им вводят нуклеиновые кислоты (которые составляют ДНК) вирулентного штамма S.

Эксперимент Гриффита , проведенный Фредериком Гриффитом в 1928 году , был первым доказательством трансформации бактерии, то есть передачи генетической информации между бактериями .

Теперь эксперимент Гриффита состоит из следующих четырех шагов:

У мышей, которым вводили пневмококки S-формы, развивается пневмония.
Мыши, которым вводили пневмококки R-формы, остаются здоровыми.
Вводятся умерщвленные теплом пневмококки S-формы. Животные не болеют. Следовательно, мертвые пневмококки не являются патогенными.
Если мышам вводить убитую S-форму вместе с живой R-формой, они заболевают и умирают. Живые бактерии S-формы можно обнаружить в крови больных мышей.

Это доказало, что произошла трансформация: патогенная способность образовывать слизистые капсулы передается от мертвых S-клеток к живым R-клеткам.

В 1944 году Освальд Эйвери и его коллеги показали в эксперименте, что трансформация основана на переносе дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Это был важный шаг к осознанию того, что ДНК, как правило, является носителем генетической информации.

литература

Эта страница последний раз была отредактирована 12 января 2021 в 14:22.

Читайте также: