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Avery-MacLeod-McCarty experiment

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el neumococo se caracteriza por colonias lisas que tienen una cápsula de polisacáridos que induce la formación de anticuerpos; los diferentes tipos se clasifican según su especificidad inmunológica.

el procedimiento de purificación que realizó Avery consistió en matar primero las bacterias con calor y extraer los componentes solubles en solución salina. Luego, la proteína se precipitó usando cloroformo y las cápsulas de polisacáridos se hidrolizaron con una enzima., Se utilizó una precipitación inmunológica causada por anticuerpos específicos de Tipo para verificar la destrucción completa de las cápsulas. Luego, la porción activa se precipitó por fraccionamiento de alcohol, lo que resultó en hebras fibrosas que se podían eliminar con una varilla de agitación.

el análisis químico mostró que las proporciones de carbono, hidrógeno, nitrógeno y fósforo en esta porción activa eran consistentes con la composición química del ADN., Para demostrar que era el ADN en lugar de una pequeña cantidad de ARN, proteína o algún otro componente celular el responsable de la transformación, Avery y sus colegas utilizaron una serie de pruebas bioquímicas. Encontraron que la tripsina, la quimotripsina y la ribonucleasa (enzimas que rompen proteínas o ARN) no la afectaban, pero una preparación enzimática de «desoxirribonucleodepolimerasa» (una preparación cruda, obtenible de varias fuentes animales, que podría descomponer el ADN) destruyó el poder transformador del extracto.,

El trabajo de seguimiento en respuesta a las críticas y los desafíos incluyó la purificación y cristalización, por Moses Kunitz en 1948, de una depolimerasa de ADN (desoxirribonucleasa I), y el trabajo preciso de Rollin Hotchkiss que muestra que prácticamente todo el nitrógeno detectado en el ADN purificado proviene de la glicina, un producto de degradación del nucleótido adenina base, y que la contaminación proteica no detectada fue como máximo del 0,02% según la estimación de Hotchkiss.,

Maclyn McCarty (con Watson y Crick)

los hallazgos experimentales del experimento Avery–MacLeod–McCarty se confirmaron rápidamente y se extendieron a otras características hereditarias además de las cápsulas de polisacáridos. Sin embargo, hubo considerable renuencia a aceptar la conclusión de que el ADN era el material genético. De acuerdo con la influyente «hipótesis del tetranucleótido» de Phoebus Levene, el ADN consistía en unidades repetitivas de las cuatro bases nucleótidas y tenía poca especificidad biológica., Por lo tanto, se pensó que el ADN era el componente estructural de los cromosomas, mientras que los genes probablemente estaban hechos del componente proteico de los cromosomas. Esta línea de pensamiento fue reforzada por la cristalización del virus del mosaico del tabaco de Wendell Stanley en 1935, y los paralelismos entre virus, genes y enzimas; muchos biólogos pensaron que los genes podrían ser una especie de «superenzima», y se demostró que los virus son proteínas y comparten la propiedad de la autocatálisis con muchas enzimas., Además, pocos biólogos pensaron que la genética podría aplicarse a las bacterias, ya que carecían de cromosomas y reproducción sexual. En particular, muchos de los genetistas conocidos informalmente como el grupo fago, que se convertiría en influyente en la nueva disciplina de la biología molecular en la década de 1950, fueron desdeñosos del ADN como material genético (y se inclinaron a evitar los enfoques bioquímicos «desordenados» de Avery y sus colegas)., Algunos biólogos, incluyendo al compañero Alfred Mirsky del Instituto Rockefeller, desafiaron el hallazgo de Avery de que el principio transformador era el ADN puro, sugiriendo que los contaminantes de las proteínas eran los responsables. Aunque la transformación ocurrió en algunos tipos de bacterias, no pudo ser replicada en otras bacterias (ni en ningún organismo superior), y su importancia parecía limitada principalmente a la medicina.

Los científicos que miran hacia atrás en el experimento Avery–MacLeod–McCarty han discrepado sobre cuán influyente fue en la década de 1940 y principios de 1950., Gunther Stent sugirió que se ignoró en gran medida, y solo se celebró después, de manera similar al trabajo de Gregor Mendel décadas antes del surgimiento de la genética. Otros, como Joshua Lederberg y Leslie C. Dunn, atestiguan su importancia temprana y citan el experimento como el comienzo de la genética molecular.

algunos microbiólogos y genetistas se habían interesado en la naturaleza física y química de los genes antes de 1944, pero el experimento Avery–MacLeod–McCarty trajo un interés renovado y más amplio en el tema., Si bien la publicación original no mencionaba específicamente la genética, Avery y muchos de los genetistas que leyeron el artículo eran conscientes de las implicaciones genéticas: que Avery puede haber aislado el gen en sí como ADN puro. El bioquímico Erwin Chargaff, el genetista H. J. Muller y otros elogiaron el resultado por establecer la especificidad biológica del ADN y por tener importantes implicaciones para la genética si el ADN jugaba un papel similar en organismos superiores. En 1945, la Royal Society otorgó a Avery la Medalla Copley, en parte por su trabajo en la transformación bacteriana.,

entre 1944 y 1954, el artículo fue citado al menos 239 veces (con citas distribuidas uniformemente a través de esos años), principalmente en artículos sobre Microbiología, Inmunoquímica y bioquímica. Además del trabajo de seguimiento de McCarty y otros en el Instituto Rockefeller en respuesta a las críticas de Mirsky, el experimento estimuló un trabajo considerable en microbiología, donde arrojó nueva luz sobre las analogías entre la herencia bacteriana y la genética de los organismos que se reproducen sexualmente., El microbiólogo francés André Boivin afirmó extender los hallazgos de transformación bacteriana de Avery a Escherichia coli, aunque esto no pudo ser confirmado por otros investigadores. En 1946, sin embargo, Joshua Lederberg y Edward Tatum demostraron la conjugación bacteriana en E. coli y mostraron que la genética podría aplicarse a las bacterias, incluso si el método específico de Transformación de Avery no era general. El trabajo de Avery también motivó a Maurice Wilkins a continuar los estudios cristalográficos de rayos X del ADN, incluso cuando se enfrentó a la presión de los financiadores para centrar su investigación en células enteras, en lugar de biomoléculas.,

a pesar del número significativo de citas al artículo y las respuestas positivas que recibió en los años posteriores a su publicación, el trabajo de Avery fue en gran medida descuidado por gran parte de la comunidad científica. Aunque fue recibido positivamente por muchos científicos, el experimento no afectó seriamente la investigación genética convencional, en parte porque hizo poca diferencia para los experimentos de genética clásica en los que los genes se definieron por su comportamiento en los experimentos de cría en lugar de su composición química. H. J., Muller, aunque estaba interesado, se centró más en estudios físicos que químicos del gen, al igual que la mayoría de los miembros del grupo de fagos. El trabajo de Avery también fue descuidado por la Fundación Nobel, que más tarde expresó su pesar público por no haber otorgado a Avery un Premio Nobel.

en el momento del experimento Hershey–Chase de 1952, los genetistas estaban más inclinados a considerar el ADN como el material genético, y Alfred Hershey era un miembro influyente del grupo de fagos., Erwin Chargaff había demostrado que la composición base del ADN varía según la especie (contrariamente a la hipótesis del tetranucleótido), y en 1952 Rollin Hotchkiss publicó su evidencia experimental confirmando el trabajo de Chargaff y demostrando la ausencia de proteína en el principio transformador de Avery. Además, el campo de la genética bacteriana se estaba estableciendo rápidamente, y los biólogos estaban más inclinados a pensar en la herencia en los mismos términos para las bacterias y los organismos superiores., Después de que Hershey y Chase usaran isótopos radiactivos para demostrar que era principalmente el ADN, en lugar de la proteína, lo que entraba en las bacterias al infectarse con bacteriófagos, pronto se aceptó ampliamente que el ADN era el material. A pesar de los resultados experimentales mucho menos precisos (encontraron una cantidad no insignificante de proteína que entra en las células, así como el ADN), el experimento de Hershey–Chase no estaba sujeto al mismo grado de desafío., Su influencia fue impulsada por la creciente red del grupo fago y, al año siguiente, por la publicidad que rodeaba la estructura del ADN propuesta por Watson y Crick (Watson también era miembro del grupo fago). Solo en retrospectiva, sin embargo, ambos experimentos probaron definitivamente que el ADN es el material genético.

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