ما هي مساهمة أفيري في اكتشاف الحمض النووي؟

كان أوزوالد أفيري عالمًا يعمل في معهد روكفلر للأبحاث الطبية منذ عام 1913 فصاعدًا. في الثلاثينيات من القرن الماضي ، ركز أبحاثه على نوع بكتيري يسمى Streptococcus pneumoniae. في الأربعينيات من القرن الماضي ، وباستخدام هذه البكتيريا ، ابتكر تجربة ، عُرفت باسم تجربة أفيري ، والتي أثبتت وجود البكتيريا بدون كبسولات يمكن "تحويلها" إلى بكتيريا مع كبسولات بإضافة مادة من كبسولة أضنى.

أُطلق على هذا الاكتشاف اسم "مبدأ التحويل" ، ومن خلال تجاربه ، وجد أفيري وزملاؤه أن تحول البكتيريا كان بسبب الحمض النووي. مساهمة أوزوالد أفيري في علم الحمض النووي هائلة بسبب هذا الاكتشاف. في السابق ، اعتقد العلماء أن مثل هذه الصفات تحملها البروتينات ، وأن الحمض النووي كان بسيطًا جدًا بحيث لا يمكن أن يكون مادة من الجينات.

ركز عمل أفيري بعد انضمامه إلى معهد روكفلر في المقام الأول على كبسولة مختلفة سلالات من Streptococcus pneumoniae ، حيث كان يعتقد أن الكبسولة مهمة في المرض الذي تسببه البكتيريا تسبب. في الواقع ، وجد أن السلالات بدون كبسولة غير ضارة.

كما لاحظ أنه في إنجلترا عام 1928 [انظر المرجع 1 الفقرة 3] تمكن عالم آخر ، فريدريك جريفيث ، من إنتاج مرض في الفئران باستخدام سلالة حية غير كبسولة. تضمنت آلية جريفيث حقن الفئران بسلالة حية غير كبسولة بالإضافة إلى سلالة كبسولة ميتة بالحرارة. باستخدام عمل فريدريك جريفيث كأساس ، قرر أفيري معرفة ما الذي كان ينتقل إلى السلالة غير المحبوسة غير المؤذية من سلالة الكبسولات الميتة.

في أوائل الأربعينيات ، [المرجع 2 الفقرة 1] أفيري وزملاؤه كولين ماكليود وماكلين مكارتي إنجاز جريفيث في نقل القدرة على تشكيل الكبسولة من سلالة كبسولة ميتة إلى الحياة سلالة غير كبسولة. ثم قاموا بتنقية المادة التي كانت تقود التحول. من خلال التخفيفات الأصغر والأصغر ، وجدوا أن 0.01 ميكروغرام فقط كانت كافية لتحويل خلاياهم الحية إلى خلايا كبسولة.

ثم بدأ أفيري وزملاؤه في تقييم خصائص المادة المحولة. اختبروا تركيبته الكيميائية ، مثل محتواه من الفوسفور ، الموجود في الحمض النووي ولكن أقل من ذلك في البروتينات. كما قاموا بفحص خصائص امتصاص الضوء فوق البنفسجي للمادة.

أشار كلا الاختبارين إلى أن الحمض النووي هو المادة المحولة وليس البروتين. أخيرًا ، عالجوا المادة بالإنزيمات التي تكسر الحمض النووي المسماة DNAs ، والإنزيمات التي تكسر الحمض النووي الريبي تسمى RNAs ، والإنزيمات التي تكسر البروتينات. كان للمادة أيضًا وزن جزيئي يتوافق مع الحمض النووي وتفاعلت بشكل إيجابي مع اختبار Dische diphenylamine المخصص للحمض النووي.

أشارت جميع النتائج إلى أن المادة المحولة هي الحمض النووي ، ونشر أفيري وزملاؤه اكتشافهم في ما يُعرف بورقة أفيري في عام 1944.

اعتقد علماء الوراثة في ذلك الوقت أن الجينات مصنوعة من البروتين ، وبالتالي فإن هذه المعلومات يتم نقلها بواسطة البروتين. استخدم أفيري وزملاؤه تجربة أفيري ليفترضوا أن الحمض النووي هو المادة الجينية للخلية ، لكنهم أشاروا أيضًا في ورقتهم البحثية أنه من الممكن أن تكون مادة أخرى مرتبطة بالحمض النووي ، ولم يتم اكتشافها من خلال تجربتهم ، هي المادة المحولة.

ومع ذلك ، بحلول أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، تم إثبات اكتشاف ونتائج أوزوالد أفيري في المزيد من الدراسات التي أجريت على الحمض النووي ، والتي أكدت أن الحمض النووي موجود في حقيقة الجزيء المعلوماتي للخلية ، مما يسمح بتوريث الخصائص الهيكلية والكيميائية الحيوية من جيل إلى توليد.