LA COMPOSIZIONE DEL GENE

Negli anni '20 si scoprì che alcuni batteri "inoffensivi" potevano diventare pericolosi se mescolati a batteri "infetti" uccisi in precedenza. Si ipotizzò che i batteri virulenti contenessero una particolare molecola che poteva infettare gli altri batteri innocui. Questo "meccanismo di trasformazione" fu in seguito ribattezzato gene. Negli anni '40 un gruppo di scienziati del Rockfeler Institute, capitanati da Oswald Avery, svilupparono questi esperimenti e constatarono che un estratto puro del "principio trasformante" non era intaccato dagli enzimi per la digestione di proteine, ma da un enzima che digeriva il DNA. Si concluse quindi che la molecola genetica è il DNA e non le proteine.

L'ESPERIMENTO

Oswald Avery e i suoi colleghi eseguirono una serie di esperimenti utilizzando vari ceppi di batteri Pneumococci, i quali causano la polmonite. Si notò che questi crescevano all'interno del corpo ospite e, come altri batteri, su terreni solidi o in liquidi. Nel 1928 Griffith pubblicò uno studio sui vari ceppi di Pneumococcus, due dei quali si distinguevano dalla massa: S (capsulato) e R (non capsulato). Il primo era caratterizzato da una superficie liscia dovuta da un rivestimento zuccherino dalle sembianze di una capsula, il secondo, privo di rivestimento, appariva come rugoso. Il ceppo S, a differenza di R, risultava infettivo dato che il rivestimento lo proteggeva dal sistema immunitario dell'ospite: infatti topi inoculati con il ceppo S morivano di polmonite in pochi giorni. Griffith, notando che da uno stesso paziente si potevano estrarre vari ceppi di Pneumococcus, si chiese se un ceppo poteva mutare in un altro. Eseguì quindi una nuova serie di esperimenti. Iniettò in un topo una colonia di batteri S uccisi con il calore: non procuravano nessuna infezione. Inoculò in un altro roditore sia batteri S uccisi che batteri R, i quali provocarono al topo una polmonite: Griffith rinvenne batteri S vivi nel sangue dell'animale, i quali potevano infettare altri topi. Griffith scoprì, quindi, che esisteva un "principio trasformante" trasmissibile tra colonie di batteri diverse. Avery, dopo aver letto la pubblicazione di Griffith, intraprese alcuni esperimenti insieme a Colin MacLeod e Maclyn McCarty: la differenza sostanziale fu l'utilizzo di un saggio in provetta a differenza dei topi. Si usò un detergente per lisare le cellule S uccise con il calore, e si usò il lisato come saggio di trasformazione. Si constatò che i batteri S lisati potevano trasformare ceppi R e S. Venne analizzato quindi ciascun componente del lisato per determinare quale di essi aveva attività trasformante. Il lisato venne inizialmente incubato insieme all'enzima SIII, capace di digerire il rivestimento zuccherino. Dato che il lisato poteva trasformare ancora, il lisato venne incubato con enzimi capaci di digerire proteine, tripsina e chimotripsina, notando che il principio non era nemmeno una proteina. Vennero quindi isolati da Pneumococcus il DNA e l'RNA, precipitati con alcol e sciolti in acqua. Quindi, venne prima distrutto l'RNA usando l'Rnasi. Non ottenendo risultati, il DNA venne sciolto con Dnasi e si scoprì, finalmente, che il "principio trasformante" era il DNA. I risultati vennero pubblicati nel 1944.

Gene