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Fig. 11
L’esperimento di Hershey e Chase fu risolutivo per con-
fermare che la sede dell’informazione genetica era il DNA.
Il lavoro di Avery non trovò il consenso di molti scienziati, che
contestavano che gli acidi nucleici isolati non potevano essere
puri poiché contenevano anche proteine.
Troppo poco si sapeva, a quel tempo, sugli acidi nucleici, per-
ciò era difficile immaginare in che modo delle macromo-
lecole potessero “conservare” e trasmettere informazioni
di tipo genetico.
Nel 1952 l’esperimento di Hershey e Chase
confermò l’intuizione di Avery
Nel 1952 i genetisti statunitensi
Alfred D. Hershey
e
Martha Chase
confermarono che il DNA corrisponde
al materiale ereditario mediante un elegante esperimento
in cui utilizzarono
fagi
, virus che infettano in modo spe-
cifico le cellule batteriche. I due scienziati si basarono sul
fatto che:
•
il
fosforo
è presente negli acidi nucleici ma non nelle
proteine;
•
lo
zolfo
è presente in alcune proteine ma non negli acidi
nucleici.
Pertanto, allestirono due campioni distinti di fagi, il pri-
mo contenente DNA marcato con fosforo radioattivo (
32
P
), il
secondo contenente proteine marcate con zolfo radio-
attivo (
35
S
). Infettarono quindi due colture batteriche,
rispettivamente con il primo e con il secondo ceppo
di fagi.
Trascorso il tempo necessario affinché si svolges-
se il ciclo infettivo del fago, ciascuna coltura venne agi-
tata in un frullatore e poi centrifugata per allontanare
qualsiasi sostanza esterna alle cellule; il materiale ex-
tracellulare e intracellulare di ogni campione fu quindi
esaminato per appurare dove fossero localizzate le
molecole radioattive.
I risultati dimostrarono che
35
S
era rimasto
all’esterno delle cellule insieme all’involucro dei fagi,
mentre
32
P
era entrato nelle cellule infettandole e
portando alla formazione di nuove particelle virali: si
poteva così concludere che
il materiale ereditario è
composto da DNA e non da proteine
(
fig. 11
).
I virus a RNA, non avendo il DNA, utilizzano
l’RNA come materiale genetico
Nel 1957 il biochimico tedesco naturalizzato negli Stati
Uniti
Heinz
L.
Fraenkel-Conrat
e la biochimica statuniten-
se
Beatrice B.
Singer
fecero un esperimento sul virus del
mosaico del tabacco (TMV), un virus che infetta le piante di
tabacco bloccandone la crescita e conferendo alle foglie una
colorazione a mosaico, cioè a chiazze.
I due scienziati isolarono le componenti proteiche e di
RNA da due ceppi distinti di TMV (ceppo A e ceppo B), ab-
binando quindi l’RNA di un ceppo con le proteine dell’altro
ceppo e viceversa. Successivamente, essi infettarono le foglie
di tabacco con i due virus ibridi riscontrando che la progenie
virale isolata dalle lesioni prodotte era del tipo specificato
C
hiave
di
lettura
Il nuovo approccio metodologico si basava, anzichè sull’incro-
cio e sul conteggio delle frequenze, sulla biochimica e sull’uti-
lizzo, come modelli sperimentali, di forme di vita più semplici
delle piante e degli animali (ovvero, virus, batteri e funghi); ciò
diede la possibilità di aprire il nuovo capitolo della
genetica
molecolare
: i successivi spettacolari progressi della genetica
derivarono proprio da questo nuovo approccio e dallo studio
del DNA.
C
hiave
di
lettura
ezione
E
j
Le basi molecolari dell’ereditarietà: genetica ed evoluzione
S
14
Fig.11.04 infezione tabacco
TMV B
progenie di tipo B
RNA B
RNA A
proteine B
proteine A
progenie di tipo A
degradazione
degradazione
infezione
della foglia
di tabacco
infezione
della foglia
di tabacco
proteine A
proteine B
RNA B
RNA A
TMV A
Fig. 12
L’esperimento di Fraenkel-Conrat e Singer sul virus del
mosaico del tabacco (TMV). In ciascun ceppo virale, il capside
rigido, a bastoncello, è formato da oltre un centinaio di molecole
di un solo tipo di proteina.
la radioattività è all’esterno
della cellula batterica
la radioattività è dentro
la cellula batterica
infezione
infezione
DNA marcato con
32
P
proteine marcate con
35
S
centrifugazione
centrifugazione
dall’RNA e non dalle proteine. Era la dimostrazione che l’RNA
era il materiale genetico del TMV (
fig. 12
) e ciò confermava
ancora una volta l’importante ruolo degli acidi nucleici come
materiale genetico.
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