Esperimento di Hershey e Chase (1952)
Esperimento sui batteri infettati da altri organismi più semplici chiamati batteriofagi o fagi.
Struttura del fago T2
Fago T2 (virus) = endoparassiti cellulari obbligati: parassita, vive a spese di un altro organismo.
Fago T2 di Escherichia coli: testa icosaedrica (capside).
DNA.
Capside (proteine).
Si appoggia sulla superficie del batterio. Dentro il capside ha il DNA e, mentre si appoggia, inietta il DNA dentro il batterio.
Marcatura radioattiva
Hershey e Chase fanno una marcatura, ovvero rendono radioattivo il virus/batteriofago.
Come?
- Prima coltura batterica: lo si cresce fornendogli atomi radioattivi.
Utilizzano il fosforo radioattivo. Fosforo n. atomico = 15.
3215P n. atomico = 15, n. di massa = somma di protoni e di elettroni = 32.
[Normalmente il n. atomico del P è 30, questo è 32 perché ha 2 protoni in più.]
In sintesi: prima coltura, marcare selettivamente il DNA.
- Seconda coltura batterica: si somministra lo zolfo radioattivo.
Scrivi sopra 35: 3516S (normalmente 32).
Lo zolfo si trova nelle proteine, in particolare nei ponti di solfuro, residui di cisteina (amminoacido) con il residuo laterale CH2SH.
Se loro danno zolfo 35, nelle proteine inseriranno lo zolfo radioattivo; il capside proteico diventerà radioattivo (proteine radioattive/marcate).
In sintesi: seconda coltura, marcare selettivamente le proteine.
Infezione e centrifugazione
Prendono la coltura fagica marcata con fosforo radioattivo e li fanno infettare i batteri (i virus attaccano i batteri), il tutto in un ambiente normale (non radioattivo).
Frullano il tutto (perché altrimenti batteri e virus rimarrebbero adesi nella centrifugazione) e centrifugano questa sostanza acquosa.
All’interno della centrifuga vi sono delle provette poste radialmente al rotore centrale.
Si separano i materiali in base alla loro densità (i materiali più densi in basso, i meno in alto): sul fondo le cellule batteriche, sulla superficie sono stratificati i virus.
Risultati dell’esperimento
Dove è localizzata la radioattività?
Quando utilizzano fagi marcati con fosforo radioattivo, la radioattività si trova in fondo alla provetta: il fago rimane fuori e la parte infettata è nel DNA del batterio, in basso.
Se invece si va a fare un’infezione di fagi marcati con zolfo radioattivo ai batteri, dopo la centrifuga la radioattività la trovo in superficie, perché non entrano nelle cellule batteriche i fagi, ma entra solo il DNA.
Ecco la prova più convincente e definitiva che il depositario dell’informazione genetica è il DNA.
Esperimento di Hershey e Chase
Si tratta di un esperimento condotto sui batteri (virus = endoparassiti cellulari obbligati → parassita, vive a spese di un altro organismo) infettati da altri organismi più semplici chiamati "batteriofagi" o "fagi", in questo caso, il batteriofago T2 di Escherichia coli, che è dotato di una testa cosiddetta icosaedrica, il cui nome scientifico è "capside", che è composto di proteine.
Il batteriofago T2 si appoggia sulla superficie del batterio. All'interno del capside, il fago T2 contiene il suo DNA e, mentre si appoggia, inietta questo suo DNA dentro il batterio.
Hershey e Chase fanno una marcatura, ovvero rendono radioattivo il virus o batteriofago.
Come? Attraverso 2 colture batteriche (approfondite e debitamente spiegate degli allegati).
Il fine ultimo dell'esperimento condotto dai due scienziati è quello di provare e dimostrare che il depositario dell’informazione genetica è il DNA.
Il riassunto e spiegazione breve di ciò che accade durante l'esperimento è che, quando il virus entra, si appropria di tutte le strutture biosintetiche della cellula (ribosomi, reticoli endoplasmatici ecc…), fa creare le sue proteine per costruire il capside, fa fare la replicazione di questa molecola e la cellula è costretta a farlo perché questa molecola ha un'informazione tale per bloccare tutti i processi vitali della cellula batterica e far funzionare tutte le strutture batteriche al solo scopo di produrre nuovi fagi.
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