Эксперимент Херши — Чейз — классический эксперимент в истории биологии, доказавший, что именно ДНК является носителем генетической информации. Эксперимент состоял из серии опытов, которые были проведены в 1952 году американскими генетиками Алфредом Херши и Мартой Чейз. Хотя ДНК была известна ещё с 1869 года, до проведения эксперимента научное сообщество выдвигало разные мнения о том, где может быть заключена наследственная информация (например, по одной из теорий, в белковых молекулах).
Эксперимент
Эксперимент проводился на бактериофаге T2, структура которого к тому времени была выяснена с помощью электронной микроскопии. Оказалось, что бактериофаг, состоит из белковой оболочки, внутри которой находится ДНК. Эксперимент был спланирован таким образом, чтобы выяснить, что же — белок или ДНК — является носителем наследственной информации.
Херши и Чейз выращивали две группы бактерий в средах, которые содержали разные изотопы в качестве маркеров. Одна группа культивировалась в среде, содержащей радиоактивный фосфор-32 в составе фосфат-иона, другую — в среде с радиоактивной серой-35 в составе сульфат-иона. Бактериофаги, добавленные в среду с бактериями, размножались, поглощая эти радиоактивные изотопы для построении молекул ДНК и белков. Так как фосфор входит в состав ДНК, а сера — в состав белков (точнее в состав двух протеиногенных аминокислот: цистеина и метионина), но её нет в ДНК, одни бактериофаги содержали меченые серой белки, а другие — меченую фосфором ДНК.
После выделения радиоактивно-меченые бактериофаги помещались к культуре свежих (не содержащих изотопов) бактерий, после чего бактериофаги инфицировали их. После этого среду с бактериями подвергали энергичному встряхиванию, чтобы отделить оболочки фагов от поверхности бактериальных клеток (в исходном эксперименте для этого был применен, за неимением в начале 50-х специализированных микробиологических шейкеров, обычный кухонный блендер), затем инфицированных бактерий отделяли от среды. Когда в первом опыте к бактериям добавлялись меченые фосфором-32 бактериофаги, оказалось, что радиоактивную метку можно было обнаружить в бактериальных клетках. Когда же во втором опыте к бактериям добавлялись бактериофаги, меченые серой-35, то метка была обнаружена во фракции среды с белковыми оболочками, но не в бактериальных клетках. Это подтвердило, что материалом, которым инфицировались бактерии, является ДНК. Поскольку внутри заражённых бактерий формируются полные вирусные частицы, содержащие белки вируса, данный опыт был признан одним из решающих доказательств того факта, что генетическая информация (информация о структуре белков) содержится в ДНК.
В 1969 году Алфред Херши получил Нобелевскую премию за открытия генетической структуры вирусов, в то время как Марта Чейз не была номинирована на премию.
Примечания
Литература Hershey, A. D. and Chase, M. (1952) Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage. J Gen Physiol. 36:39-56. Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. М., Мир, 1981
Ссылки Hershey–Chase experiment animation Clear depiction and simple summary
Категория:История биологии Категория:Методы молекулярной биологии Категория:Генетические эксперименты Категория:1952 год в науке