Concetti Chiave
- Fino alla metà del XX secolo, si credeva che le proteine fossero il materiale genetico principale, a causa della loro complessità chimica e strutturale.
- L'esperimento condotto da Alfred Hershey e Marta Chase nel 1952 ha dimostrato che il DNA è il vero portatore delle informazioni genetiche.
- Il fago T2, utilizzato nell'esperimento, è composto da una capside, un collo e piedi, con il DNA racchiuso all'interno della capside.
- I ricercatori hanno utilizzato marcatori radioattivi per distinguere tra DNA e proteine, dimostrando che solo il DNA entra nelle cellule batteriche.
- Il trasferimento della radioattività dal DNA alle cellule batteriche ha confermato che il DNA è responsabile della programmazione del genoma virale.
Scetticismo iniziale sul DNA
Le prove accumulate fino alla metà del XX secolo che indcavano il DNA come molecola contenente le informazioni genetiche non bastavano a convincere i più scettici: al tempo era infatti radicata la convinzione che fossero le proteine, data la loro complessità chimica e strutturale, a fungere da depositarie del corredo genetico.
Qual è l'Esperimento di Hershey e Chase?
L'esperimento che provò definitivamente si trattasse del DNA fu condotto nel 1952
dagli scienziati statunitensi Alfred Hershey(premio Nobel per la medicina del 1969) e Marta Chase. Essi lavorarono con i batteriofagi, dei parassiti endo-cellulari che infettano i batteri; in particolare, utilizzarono il fago T2, che occupa l' Escherichia coli.
Struttura del fago T2
Strutturalmente, il fago è composto da una "testa"(la capside), un corpo centrale detto "collo" ed una parte terminale, i "piedi", che servono per attaccarsi al batterio in cui si introducono. L'intero virus è rivestito da un
involucro proteico; all'interno della capside invece sono presenti molecole di DNA.
Dettagli dell'esperimento
Per condurre l'esperimento, i due genetisti si servirono di:
-isotopi radioattivi( i "marcatori"), ossia:
uno ione del fosfato(32P), elemento presente solo nel DNA
uno ione dello zolfo(35S), presente invece nelle proteine
-frullatore da cucina
-centrifuga
Nella prima parte dell'esperimento i batteriofagi furono marcati con 35S, così che l'involucro proteico risultasse radioattivo, per poi inserirli in una coltura di cellule batteriche, che i virus infettarono: l'involucro marcato rimaneva all'esterno,mentre il DNA entrava nei batteri. I virus al loro interno non mostravano segni di radioattività. LA coltura fu frullata per ottenere il distacco con gli involucri e fu poi centrifugata ì: i batteri(più pesanti) erano in fondo alle provette, mentre il materiale radioattivo raggiunse la parte superiore.
Nella seconda parte dell'esperimento, ad essere marcato fu il DNA(con 32P); in questo caso, la radioattività si trasferiva nelle cellule batteriche e si ritrovava nella progenie virale: il solo DNA era il responsabile della programmazione del genoma.
Domande da interrogazione
- Qual era il principale scetticismo riguardo al DNA come portatore di informazioni genetiche?
- Qual è stato il contributo dell'esperimento di Hershey e Chase alla comprensione del DNA?
- Come è strutturato il fago T2 e quale ruolo ha nel processo di infezione?
Fino alla metà del XX secolo, molti scettici credevano che le proteine, per la loro complessità chimica e strutturale, fossero le vere depositarie del corredo genetico, nonostante le prove accumulate a favore del DNA.
L'esperimento condotto nel 1952 da Hershey e Chase dimostrò in modo decisivo che il DNA, e non le proteine, era la molecola responsabile della trasmissione delle informazioni genetiche, utilizzando batteriofagi e marcatori radioattivi.
Il fago T2 è composto da una capside (testa), un collo e piedi, che servono per attaccarsi ai batteri. La capside contiene molecole di DNA, che vengono iniettate nelle cellule batteriche durante l'infezione, dimostrando il ruolo cruciale del DNA nel processo.
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