Esperimende de Hershey-Chase

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Visione de l'esperimende

L'esperimende de Alfred D. Hershey e Martha Chase prove definitivamende jndr'à 'u 1953 ca 'u materiele genetiche jè costituite da DNA e non da proteine. Cchiù nnande a chiste resultete incontrovertibbeli pure le scenziete ca averene critichete l'esperimende di Avery, MacLeod e McCarty se convingerene da l'imbortandissime ruole biologiche d'u DNA.

Scheme de l'esperimende[cangecange 'a sorgende]

Hershey e Chase svolgevene studie sus a 'nu fago, ca jè 'nu virus ca riesce a 'nfettà le battere; particolarmende 'u fago ca 'nderesseve a lore ere note cumme "T2". Quiste virus jè in grade de attaccà E. coli ('nu battere ausete spesse cumme modelle jndr'à quiste genere de studie).

Structural overview of T2 phage

A l'epoche ere note ca T2 ere furmete esclusivamende da DNA prutette da 'n'involucre proteiche.

Le doje scenziete prepararene doje culutre de E. coli:

  • Jndr'à 'u terrene d'a prima misere 'u fosfore marchete radioattivamende (l'isotope 32P).
  • Jndr'à 'u terrene d'a seconde misere 'u zolfe marchete radioattivamende (l'isotope 35S).

Le battere de le doje colture metabolizzarene da 'na vanne 'u fosfore marchete e da l'otre 'u zolfe marchete indroducenne chiste atomi radiattive jndr'à le biomolecole presende a l'inderne de le cellule.

Cchiù precisamende:

  • 'U fosfore marchete s'adda acchià p'a granne parte jndr'à le nucleotide e de conseguenze pure jndr'à l'acide nucleice; non g'adda essere presende in quantità significative jndr'à le proteine:
  • 'U zolfe marchete s'adda acchià jndr'à le proteine (particolarmende jndr'à l'amminoacide cisteina) e non ge s'adda acchià jndr'à le nucleotide.

A stu punde le ricercature 'nfettarene parallelamende le doje colture batteriche cu 'u fago T2. Stu virus ause l'apparate biosindetiche de le cellule de E. coli pe replicà 'u proprie DNA e pe sindetizzà le proteine d'u rivestimende (cfr. Cicle litico de 'nu virus).

Da 'u mumende ca le nucleotide e le amminoacide ausete jndr'à sindesi d'u DNA e de le proteine virale sonde chidde presende a l'inderne d'a cellule 'nfettete, ne resulte ca le fage sviluppete da l'infezione jndr'à prime colture onne avè 'nu DNA marchete radioattivamende, 'nvece chidde sviluppete da l'infezione d'a seconda colture onne avè 'u rivestimende proteiche esterne marchete radioattivamende.

Esperimento Hershey-Chase1.png

Hershey e Chase separarene le fagi neofurmete (quidde marchete) da le doje terrene de colture e, separatamende, le ausarene pe 'nfettà otre e doje colture de E. coli, jndr'à quiste case cresciute sus a le terrene "standàrd" senze l'isotope radioattive.

  • Jndr'à 'u case jndr'à 'u quale le fagi 'nfettete avessere 'u DNA marchete, in seguite a l'infezione granne parte d'a radioattività avenève misurete all'inderne de le cellule batteriche culpite (e jndr'à 'u DNA de 'na parte de le fagi nuève ca s'avere sviluppete in seguite a sta 'nfezione).
  • Jndr'à 'u case jndr'à 'u quale le fagi avessere 'u rivestimende proteiche marchete 'a radioattività avenève misurete sulamende all'esterne de le cellule batteriche culpite (e non g'ere presende sus 'a 'u rivestimende proteiche de le fagi nuève ca s'avere sviluppete in seguite a sta 'nfezione).

'U processe ausete pe determinà ce 'a radioattività avenesse da l'inderne o da l'esterne de le cellule ha state 'u seguende: apprisse 'nu certe timbe da quanne l'infezione avere accumenzete, 'u terrene de colture avenève mise jndr'à 'n'omogenizzatore. 'A conzeguende agitazione provochesce 'u distacche d'u rivestimende proteiche de le virus d'a membrane cellulare (jndr'à quiste case se parle de "ombre fagiche" purcè chiste rivesteminde proteice non ge condenene 'u DNA ca ha già state 'gnettete jndr'à cellule).

Apprisse tutte avenève cendrifughete: 'u stuezze cellulere (condenende evendualmende 'u DNA marchete) remaneve sus a 'u funne d'a provette, 'nvece le rivesteminde proteice ca s'averene stacchete da le membrane cellulare remanevene in sospenzione. A seconde de addò se mesureve 'a maggiore radioattività ere possibbile dedurre ce 'a molecole s'acchiasse o mene a l'inderne d'a cellule.

Jndr'à 'u case de 'u DNA marchete 'a radioattività se mesurò sus a 'u funne d'a provette:

Esperimento Hershey-Chase3.png

Jndr'à 'u case de le proteine marchete 'a radioattività se mesurò sus a 'u sopranatande:

Esperimento Hershey-Chase2.png

Conglusione[cangecange 'a sorgende]

Da 'u mumende ca 'u fago pe replicarse ave abbesogne de 'ndroducere a l'inderne d'a cellule ospite 'u materiele genetiche suje pe putè sfruttà l'apparete batteriche de replicazione / trascrizione / traduzione, pare evidende ca quiste materiele genetiche addà essere pe forze 'u DNA purcè, cumme dimostrete, le proteine non ge trasene jndr'à cellule culpite 'nvece 'u DNA sine.

A stu punde remaneve sulamende 'na questione aperte: "De cè ccose jè fatte 'u materiele genetiche de l'"organisme" ca non ge tènene 'u DNA (le virus a RNA)?". 'A risposte 'a sta domande non ge tardò ad arrivà in seguite a studie ca furene fatte sus a 'u virus d'u mosaiche d'u tabbacche (TMV) da Gierer e Schramm (1956) e da Fraenkel-Conrat e Singer (1957).