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艾弗里(Oswald Avery)肺炎双球菌体外转化实验真实实验过程  

2012-10-27 11:58:58|  分类: 疑难分析 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1944年,美国纽约洛克菲勒医学研究所( Rockefeller Institute for Medical Research) 的细菌学家Oswald Avery、Colin Macleod和Maclyn McCarty用有机溶剂去除细菌提取物中的蛋白质成分、用胰蛋白酶(trypsin)和胰凝乳蛋白酶(chymotrypsin)消化蛋白对细菌的转化都没有任何影响。 但DNA酶消化却可以使转化作用不能发生。

实验思路:使用一系列的化学法和酶催化法,不断地去除(乙醇和相应的水解酶处理)S型细菌中各种成分(蛋白质、荚膜多糖、RNA等),却发现抽提物的剩余物质仍然保持把R型转化为S型的能力。然后得到纯化的“转化因子”;接着对纯化的“转化因子”进行鉴定,最终确认它就是DNA。

Avery等对纯化的“转化因子”又进行了超速离心、电泳、紫外分光光度测定等一系列分析,发现转化物质具有高分子量、高电泳迁移率等特性,在260 nm波长有光吸收,N/P比在1.67左右。这些都已经说明转化源就是DNA。其实验证据如下:

1.纯化的、有高度活性的转化要素的化学元素分析与计算出来的DNA组成非常接近。

2.纯化的转化要素在光学、超速离心、扩散和电泳性质上与DNA的相似。

3.其转化活性不因抽取去除蛋白质或脂类而损失。

4.用胰蛋白酶和糜蛋白酶处理不影响其转化活性。

5.用RNA酶处理也不不影响其转化活性。

6. DNA酶可使其转化活性丧失。

    但Avery等人的发现并没有产生多大的影响,因为当时蛋白质是遗传物质的观点盛行。怀疑派所提出的问题是转化因子究竟是纯DNA还是和DNA混杂在一起的少量蛋白质。

       由于当时“四核苷酸假说”的统治!人们无法接受DNA是遗传物质这个事实。怀疑主要主要集中在两个方面:(1)不少人认为DNA并非遗传物质!而只是荚膜形成的生理过程中发挥作用的一种物质。然而,随后的实验证明,一些与荚膜形成无关的性状也会因DNA而导致转化。例如1949年证明从青霉素抗性的S型肺炎双球菌中提取的DNA能使从青霉素敏感性的S型肺炎双球菌突变而成的R型细菌转化为青霉素抗性S型细菌;用链霉素抗性和敏感性肺炎双球菌做转化实验也得到类似的结果。这说明,用于这些实验的S型肺炎双球菌DNA不但带有形成荚膜所需的遗传信息,而且还带有形成青霉素抗性和链霉素抗性所需的遗传信息。:(2)更多的人则认为在艾弗里等所得的转化因子DNA中仍混杂有少量的蛋白质,而正是这少量的蛋白质才是实际起转化作用的物质。事实上,到1949年,转化实验已将作为转化因子的DNA纯化到所含蛋白质不高0.02%的程度,此时的转化效率不但不减,反而增高。尽管在今天看来,艾弗里等的一系列实验及其得出的结论都很有说服力,但在20世纪40年代由于“四核苷酸假说”的影响,相信DNA是遗传物质的人是极少极少的。

   然而在中国高中生物教材和大部分大学教材都曲解Avery实验为:对S型细菌中的各种成分(蛋白质、脂质、荚膜多糖、RNA、DNA、DNA+DNA酶等)进行分离提纯,然后将提纯的各种成分分别加入R型细菌中做转化实验。

                           

网络搜索:艾弗里(Oswald Avery)肺炎双球菌体外转化实验真实实验过程 - 桓 - 桓

                                                                      艾弗里(Oswald Avery)

艾弗里(Oswald Avery)肺炎双球菌体外转化实验真实实验过程 - 桓 - 桓

                                                   (Avery et al.: Transformation of pneumococcaI types)

                                                                                                                主要参考:高翼之(东南大学医学院)

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