Concetti Chiave
- A metà del 1900, la ricerca sulla sostanza trasformante portò all'analisi dei dati di Griffith da parte di Avery, McLeod e McCarthy nel 1944, che utilizzarono enzimi per degradare diversi componenti cellulari.
- Gli esperimenti dimostrarono che solo nella provetta con il DNA degradato non si formavano ceppi S, evidenziando così che il DNA possiede proprietà trasformanti.
- Il ceppo R di diplococchi, privo di capsula batterica, è non virulento, mentre il ceppo S, dotato di capsula, risulta virulento per l'organismo ospite.
- Griffith produsse un vaccino inattivando il ceppo virulento S e iniettandolo insieme ai ceppi R, portando alla formazione spontanea di ceppi S a causa di un fattore trasformante.
- La scoperta del fattore trasformante ha avuto un impatto significativo nella comprensione della genetica e della virulenza batterica, gettando le basi per future ricerche nel campo della biologia molecolare.
Indice
Scoperta della sostanza trasformante
Si cercò di comprendere di che natura fosse la sostanza trasformante a metà del 1900; in particolare Avery, McLeod e McCarthy nel 1944 analizzarono i dati di Griffith, decisero così di lisare i batteri S attraverso degli enzimi e di inserire le loro strutture degradate in delle provette, che contenevano quindi lipidi, proteine, carboidrati e acidi nucleici. In una prima provetta utilizzarono la Dnasi, un enzima che degrada il DNA, nella seconda degradarono l’RNA attraverso l’Rnasi, nella terza degradarono i carboidrati con la glicosidasi, infine nella quarta degradarono le proteine con la proteasi. Aggiunsero poi a ogni provetta i ceppi R vivi e cercarono di comprendere in quali condizioni ricomparivano i ceppi S: non si formavano solamente nella prima provetta, dove era stato degradato il DNA; è perciò il DNA a possedere proprietà trasformanti.
Esperimenti con i ceppi batterici
Questi ceppi di diplococchi differiscono anche perché al ceppo R manca la capsula batterica, invece presente nel ceppo S. In assenza di capsula le difese dell’organismo ospite sono sufficienti, quindi i topi nei quali era stato introdotto il ceppo R sopravvivevano; al contrario il ceppo S è virulento.
Vaccino e fattore trasformante
Griffith per produrre il vaccino prese il ceppo virulento, lo inattivò con denaturazione e lo inietto in alcuni topi insieme a dei ceppi R. Nonostante fossero presenti solamente gli elementi inattivanti del ceppo S i topi morivano perché spontaneamente si riformavano dei ceppi S a causa di un fattore trasformante presente nella miscela dei ceppi S.
Domande da interrogazione
- Qual è la scoperta principale riguardo alla sostanza trasformante identificata da Avery e colleghi?
- Qual è la differenza principale tra i ceppi R e S dei diplococchi?
- Come ha contribuito Griffith alla comprensione del fattore trasformante nella produzione di vaccini?
Avery, McLeod e McCarthy scoprirono che il DNA possiede proprietà trasformanti, poiché solo nella provetta in cui era stato degradato il DNA si formarono ceppi S, dimostrando così la sua natura fondamentale (1944).
La differenza principale è che il ceppo R manca della capsula batterica, mentre il ceppo S la possiede; questa capsula rende il ceppo S virulento, mentre il ceppo R è innocuo per l'organismo ospite (topi).
Griffith inattivò il ceppo virulento S e lo iniettò nei topi insieme ai ceppi R; nonostante la presenza di elementi inattivanti, i topi morivano a causa della riformazione dei ceppi S, evidenziando l'esistenza di un fattore trasformante nella miscela (vaccino).
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