Hershey ir Chase eksperimentai – DNR įrodymas kaip genetinė medžiaga
Hershey ir Chase eksperimentai (1952): kaip DNR įrodyta kaip genetinė medžiaga — istorija, metodai ir genetikos revoliucija. Sužinokite eksperimento reikšmę.
Alfredas Hershey ir Martha Chase 1952 m. pradėjo Hershey ir Martha Chase eksperimentus.
Šiais eksperimentais buvo patvirtinta, kad DNR yra gyvų organizmų genetinė medžiaga, kurią 1868-69 m., atlikdamas eksperimentus su baltaisiais kraujo kūneliais (leukocitais), atrado šveicarų gydytojas Friedrichas Miescheris. 1969 m. Hersis pasidalijo Nobelio fiziologijos ar medicinos premiją už "atradimus, susijusius su virusų genetine struktūra".
Eksperimentų principas ir eiga
Hershey ir Chase tyrė bakteriofagus (virusus, kurie užkrečia bakterijas), daugiausia naudojant fagą T2, kuris susideda iš baltyminio apvalkalo ir nukleininės rūgšties branduolyje. Jie panaudojo radiolinius žymeklius, kad atskirtų baltymo ir DNR patekimą į bakteriją:
- Baltymams žymėti naudotas sieros radioizotopas 35S (baltymuose yra siera, o DNR jų neturi).
- DNR žymėta fosforo radioizotopu 32P (DNR turi fosforą, o baltymai — minimalų kiekį fosforo).
Tyrėjai pažymėjo vieną fazę fagų su 35S (žymėtas baltymas) ir kitą su 32P (žymėta DNR). Tada kiekvienu atveju fagai infekavo Escherichia coli bakterijas. Po trumpo inkubavimo jie panaudojo mechaninį maišytuvą (blenderį), kad atskirtų fago baltymų apvalkalus nuo bakterijų paviršiaus, ir centrifugavo mėginius.
Rezultatai ir išvada
Po centrifugavimo bakterijų pellet (kietasis nuosėdas) buvo ištirtas dėl radioaktyvumo. Rezultatai buvo aiškūs:
- Su 32P pažymėtų fagu infekcijos metu radioaktyvumas daugiausia buvo rastas bakterijų pellet — tai reiškė, kad DNR pateko į bakterijas.
- Su 35S pažymėtų fagu atveju radioaktyvumas liko supernatante (skystyje), o ne bakterijų pellet — tai parodė, kad fago baltymai nebuvo perduodami vidun.
Iš to Hershey ir Chase padarė esminę išvadą: į bakteriją, kurios pagalba reprodukuojasi virusas, patenka DNR, o ne baltymas. Tai stipriai patvirtino, kad DNR yra genetinė medžiaga, nešančia paveldimą informaciją.
Istorinė reikšmė
Hershey–Chase eksperimentai tapo vienu iš lemiamų faktorių, įtvirtinusių DNR kaip genų cheminių komponentų prigimtį. Nors idėja, kad DNR gali būti genetinė medžiaga, buvo siūlyta ir anksčiau (pvz., Avery, MacLeod ir McCarty 1944 m.), Hershey ir Chase eksperimento metodinė aiškumas ir objektyvūs radioizotopų žymėjimo rezultatai padarė dalyką plačiai priimtą mokslo bendruomenėje.
Tyrimo pasekmės: šie duomenys padėjo nukreipti molekulinės biologijos plėtrą, paskatino tyrimus apie DNR struktūrą ir replikaciją (kurie galiausiai išaiškino dvigubos spiralės modelį ir genų veikimo mechanizmus) ir prisidėjo prie geresnio virusų biologijos supratimo.
Trumpas santrauka
Hershey ir Chase 1952 m. eksperimentai: naudojo radioaktyvius žymeklius 35S (baltymams) ir 32P (DNR), parodė, kad DNR pereina į bakteriją ir perneša paveldimą informaciją, o baltymai lieka už jos ribų — tai leido galutinai patvirtinti DNR kaip genetinę medžiagą.
Eksperimentas
Metodas
Hershey ir Chase'as naudojo T2 fagą - bakteriofagą. Fagas užkrečia bakteriją, prisitvirtindamas prie jos ir įšvirkšdamas į ją savo genetinę medžiagą.
Jie pažymėjo fagų DNR radioaktyviuoju fosforu-32. Tada jie stebėjo fagus, kol jie užkrėtė E. coli. Jie nustatė, kad radioaktyvusis elementas, likęs ant fago DNR, buvo tik bakterijoje, o ne fage, vadinasi, DNR pateko į bakteriją.
Antrojo eksperimento metu Hershey ir Chase'as fagų baltymus paženklino radioaktyviąja siera-35. Fagui prisijungus prie bakterijos, radioaktyvusis elementas buvo rastas fage, bet ne bakterijoje. Tai reiškia, kad fago baltymai liko bakterijos išorėje. Šie rezultatai parodė Hersiui ir Chase'ui, kad bakterijas užkrečianti genetinė medžiaga yra DNR.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas atliko Hersio ir Chase'o eksperimentą?
A: Hershey-Chase eksperimentą atliko Alfredas Hershey ir Martha Chase.
K: Koks buvo Hersio ir Chase'o eksperimento tikslas?
A: Hershey-Chase eksperimento tikslas buvo patvirtinti, kad DNR yra gyvų organizmų genetinė medžiaga.
K: Kada buvo atlikti Hershey-Chase eksperimentai?
A: Hershey-Chase eksperimentai buvo atlikti 1952 m.
K: Kas yra Friedrichas Miescheris ir koks buvo jo indėlis į DNR tyrimus?
A: Friedrichas Miescheris buvo šveicarų gydytojas, kuris 1868-1969 m. atlikdamas eksperimentus su baltaisiais kraujo kūneliais, arba leukocitais, nustatė, kad DNR yra gyvų organizmų genetinė medžiaga.
K.: Už ką Alfredas Hershėjus gavo Nobelio fiziologijos ar medicinos premiją?
A: Alfredas Heršis Nobelio fiziologijos ar medicinos premiją gavo už atradimus, susijusius su virusų genetine struktūra.
K: Kodėl buvo svarbu patvirtinti, kad DNR yra gyvų organizmų genetinė medžiaga?
A.: Patvirtinti, kad DNR yra gyvų būtybių genetinė medžiaga, buvo svarbu, nes tai padėjo geriau suprasti, kaip genetiniai požymiai perduodami iš kartos į kartą.
K: Kaip Hershey-Chase eksperimentai patvirtino, kad DNR yra gyvų būtybių genetinė medžiaga?
A: Hershey-Chase eksperimentai patvirtino, kad DNR yra gyvų būtybių genetinė medžiaga, nes įrodė, kad viruso DNR užkrečia bakterijos ląstelę ir dėl to susidaro naujos viruso dalelės.
Ieškoti