Esperimento di Griffith, Hershey e Chase

Il DNA è una molecola in cui sono riportate tutte le informazioni di cui si servono le cellule per costruire quelle che sono le proteine.

La scoperta di tale DNA ha richiesto da parte degli studiosi anni e anni di ricerche a partire dagli inizi del Novecento.

Esperimenti di Griffith

Nel 1928 Friedrich Griffith, famosissimo scienziato specializzato in microbiologia, condusse una delle prime ricerche sul DNA che è lo catalogavano come materiale genetico.

Griffith studiò il batterio Streptococcus pneumoniae sotto forma di due ceppi distinti: il ceppo R, chiamato così per il suo aspetto ruvido, e i batteri del ceppo S, che erano chiamati così poiché al microscopio apparivano lisci. La differenza tra i due ceppi è che il ceppo S provoca la polmonite mentre il ceppo R non provoca la polmonite. Tali esperimenti furono condotti sui topi.

Griffith si accorse da subito che una volta iniettati i batteri del ceppo S, che erano stati precedentemente abbattuti con il calore, non provocavano la polmonite nei topi. Successivamente Griffith notò che se venivano iniettati sia i batteri del ceppo R vivi che i batteri del Ceppo S, che erano precedentemente stati uccisi dal calore, i topi morivano. Ciò accadeva poiché qualcosa che era presente nei batteri del ceppo S, nonostante fossero stati uccisi, trasformavano gli innocui batteri del ceppo R in batteri letali.

Negli esperimenti successivi si osservò che i batteri del ceppo R si trasformavano in batteri letali anche se i batteri del Ceppo S venivano trattati con sostanze che degradavano l’RNA. L'esperimento finale, e anche quello più importante, prevedeva che i batteri del ceppo S venissero trattati con sostanze in grado di abbattere il DNA e di conseguenza si osservò che il ceppo R restava innocuo.

Tale esperimento portò all’importantissima conclusione che il DNA dei batteri del ceppo S riusciva a trasformare i batteri del ceppo R consentendo loro di infettare l'organismo nel quale venivano iniettati.

Scoperte di Hershey e Chase

Nel 1590 anche Hershey e Chase utilizzarono il batterio Escherichia coli al fine di dimostrare l'esperimento precedente secondo il quale il materiale genetico è il DNA e non le proteine. I due scienziati infettarono il batterio Escherichia coli con il batteriofago T2 che è un tipo di virus che infetta esclusivamente i batteri. Essi volevano capire se il DNA o il rivestimento proteico controllassero la duplicazione del batterio.

In particolare i due presero in considerazione due esperimenti: in un primo caso fecero replicare il batteriofago T2 in una coltura batterica che conteneva lo zolfo radioattivo 35S poiché questo si incorpora all'interno delle proteine, mentre nel secondo caso fecero crescere il batteriofago in una coltura caratterizzata dalla presenza di fosforo radioattivo 32P che invece si incorpora all'interno del DNA. Arrivati a questo punto gli studiosi centrifugarono la soluzione poiché i batteri erano più pesanti del virus è quindi in seguito alla centrifuga si depositavano sul fondo.

Il risultato di tale esperimento portò all'osservazione che nella provetta che conteneva il virus cresciuto col 35S i batteri non erano radioattivi e la radioattività restava nei residui virali in sospensione. Nell'altra provetta invece, in cui erano stati riposti i virus cresciuti col 32P, i batteri infettati erano radioattivi. Ciò andava a dimostrazione che la parte del virus che penetrava all'interno del batterio era quella contenente il 32P, ovvero il DNA. In conclusione possiamo dire che risultò dimostrato che il materiale genetico è il DNA e non le proteine.