1944年:DNA是“转化原理”

Oswald Avery,Colin MacLeod和Maclyn McCarty表明,DNA(不是蛋白质)可以改变细胞的性质,阐明基因的化学性质。

Avery,MacLeod和McCarty在研究肺炎链球菌(可引起肺炎的细菌)时将DNA确定为“转化原理”。细菌学家对弗雷德里克·格里菲斯(Frederick Griffith)在1923年发现的两种链球菌菌株之间的差异感兴趣:一种是S(光滑)菌株,具有多糖层,并在实验室平板上产生光滑,有光泽的菌落;另一种是R(粗糙)菌株,缺乏外套并产生看起来粗糙且不规则的菌落。相对无害的R菌株缺乏制造在毒性S菌株中发现的胶囊所需的酶。

格里菲斯发现他可以将R菌株转化为毒性S菌株。在他给小鼠注射R菌株细胞并同时注射S菌株的热杀伤细胞后,小鼠患上肺炎并死亡。在他们的血液中,格里菲斯发现了致命的S型活细菌。S菌株提取物以某种方式将R菌株细菌“转化”为S形式。艾弗里和他的实验室成员研究了未来15年的断断续续的转变。在1940年代初期,他们开始齐心协力净化“转化原理”并了解其化学性质。

细菌学家怀疑转化因子是某种蛋白质。转化原理可以用酒精沉淀,这表明它不像多糖涂层本身那样是碳水化合物。但艾弗里和麦卡蒂观察到蛋白酶 – 降解蛋白质的酶 – 并没有破坏转化原理。脂肪酶 – 消化脂质的酶也没有。他们发现转化物质富含核酸,但消化RNA的核糖核酸酶并没有使该物质失活。他们还发现转化原理具有高分子量。他们有分离的DNA。这是可以在生物体中产生持久,可遗传变化的药物。

在此之前,生物化学家一直认为脱氧核糖核酸是染色体中相对不重要的结构化学物质,蛋白质具有更大的化学复杂性,可以传递遗传性状。

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