El Experimento de Avery

EL EXPERIMENTO DE AVERY, McLEOD Y McCARTYEn 1928, Frederick Griffith describió el llamado fenómeno de transformación por neumococos. Se distinguen dos tipos de neumococos:   Los neumococos de tipo R (rugoso) forman colonias de aspecto rugoso sobre un medio sólido, y son poco virulentos. Los neumococos de tipo S (liso) forman colonias aspecto liso y brillante sobre un medio sólido. Se caracterizan por poseer una cápsula de polisacáridos en la superficie celular que las protege del sistema inmunitario del huésped y provocan infecciones que matan al animal en 3 ó 4 días. Los neumococos de tipo R (rugoso) forman colonias de aspecto rugoso sobre un medio sólido, y son poco virulentos. Los neumococos de tipo S (liso) forman colonias de aspecto liso y brillante sobre un medio sólido, y provocan infecciones letales. Los neumococos de tipo S (liso) provocan infecciones letales, pero son sensibles al calor. Si se inyectan al ratón neumococos de tipo S que han sido calentados, el animal sobrevive. .. ********************** En 1944........ En los ratones muertos se encontraron neumococos vivos del tipo S que. Pincha sobre el icono pdf para ver el artículo original de Griffith .... Oswald Avery... Oswald Avery Colin McLeod Maclyn McCarty Para ello:  Trataron los pneumococos S muertos por calentamiento con detergente para obtener un lisado celular (un extracto libre de células que contenía el FT)... eran capaces de infectar a otros ratones: el cambio que se había producido era estable y era heredado por la descendencia Griffith concluyó que un "FACTOR DE TRANSFORMACIÓN" había sido transferido desde los neumococos S muertos a los neumococos R vivos. que debía encontrarse en los neumococos S muertos por el calor. Este lisado contiene (entre otras cosas) .Si se inyectan a un ratón neumococos vivos de tipo R y neumococos muertos de tipo S (ninguno de los dos es letal por separado) se produce la muerte del ratón. Este factor de transformación convirtió a los neumococos R en neumococos S con la cápsula de polisacáridos que les hace letales................. Colin McLeod y Maclyn McCarty trataron de identificar el factor de transformación (FT).. a su vez. .. Debía ser un ácido nucleico (ARN o ADN) Ninguno Se añadió la enzima SIII...que degrada la cápsula de polisacárido Se añadieron al lisado anterior (con el polisacárido degradado) las enzimas proteolíticas tripsina y quimiotripsina Se extrajeron los ácidos nucleicos del lisado anterior y se añadió la enzima ARNasa (que degrada el ARN) El FT no era el ARN Al extracto de ácidos nucleicos anterior se le añadió la enzima ADNasa (que degrada el ADN) FT = ADN Esta serie de experimentos demostró que la naturaleza química del factor de transformación (la información genética capaz de convertir neumococos R en nuemococos S) era un DNA y no una proteína como se sospechaba en aquella época..... que debía encontrarse en los neumococos S muertos por el calor.... McLeod y McCarty... En 1944. las proteínas.. Colin McLeod y Maclyn McCarty trataron de identificar el factor de transformación (FT).......... el ARN y el ADN de los neumococos S............. Este enlace lleva a una extraordinaria animación sobre el experimento de Avery.  el polisacárido de la superficie celular...... . Sometieron al lisado a diversos tratamientos enzimáticos Inyectaron en ratones los neumococos de tipo R vivos junto con una fracción del lisado modificada enzimáticamente Los resultados de sus experimentos se reflejan en la siguiente tabla: Tratamiento realizado sobre el lisado Resultado Conclusión El FT está presente en el lisado El FT no era el polisacárido que estaba presente en el lisado El FT no era una proteína..... Oswald Avery. Pincha sobre el icono pdf para ver el artículo original .. Sometieron al lisado a diversos tratamientos enzimáticos Inyectaron en ratones los neumococos de tipo R vivos junto con una fracción del lisado modificada enzimáticamente Los resultados de sus experimentos se reflejan en la siguiente tabla: Tratamiento realizado sobre el lisado Resultado Conclusión El FT está presente en el lisado El FT no era el polisacárido que estaba presente en el lisado El FT no era una proteína.Oswald Avery Colin McLeod Maclyn McCarty Para ello:    Trataron los pneumococos S muertos por calentamiento con detergente para obtener un lisado celular (un extracto libre de células que contenía el FT). el ARN y el ADN de los neumococos S. las proteínas.que degrada la cápsula de polisacárido Se añadieron al lisado anterior (con el polisacárido degradado) las enzimas proteolíticas tripsina y quimiotripsina . Este lisado contiene (entre otras cosas) el polisacárido de la superficie celular. Debía ser un ácido nucleico (ARN o ADN) Ninguno Se añadió la enzima SIII. .... ...... Pincha sobre el icono pdf para ver el artículo original .. McLeod y McCarty....Se extrajeron los ácidos nucleicos del lisado anterior y se añadió la enzima ARNasa (que degrada el ARN) El FT no era el ARN Al extracto de ácidos nucleicos anterior se le añadió la enzima ADNasa (que degrada el ADN) FT = ADN Esta serie de experimentos demostró que la naturaleza química del factor de transformación (la información genética capaz de convertir neumococos R en nuemococos S) era un DNA y no una proteína como se sospechaba en aquella época............. Este enlace lleva a una extraordinaria animación sobre el experimento de Avery..................... . que demostraba que eran las moléculas de DNA y no las proteínas las portadoras de la información genética. .EL EXPERIMENTO DE HERSHEY Y CHASE Para poder entender el experimento de Hershey y Chase (Figura de la derecha). es necesario comprender el mecanismo de replicación de los bacteriófagos. BACTERIÓFAGOS . una cola y una serie de filamentos (Figura de la derecha). se fijan a un receptor específico de la superficie celular yle inyectan el contenido de la cabeza (el DNA). Una vez terminado el proceso. Cuando estos virus encuentran una bacteria susceptible. Una vez completada la síntesis. Infección de la célula huésped Reproducción y lisis bacteriana Ciclo lítico completo de un bacteriófago . T4 y T6) atacan a la enterobacteria Escherichi coli. Estos fagos constan de una cabeza proteica que guarda una molécula de DNA. aprovechando la maquinaria biosintética de la célula.Los bacteriófagos (o fagos) son virus que atacan a las bacterias. tal y como se observa en la fotografía inferior. la bacteria de destruye (lisis) y los nuevos virus son liberados al medio donde pueden iniciar nuevos ciclos de infeción (ciclo lítico). las moléculas de DNA y de proteína se ensamblan para formar nuevas copias del virus. En el interior de la bacteria. Los fagos de la serie T-par (T2. este DNA crea varios cientos de copias de sí mismo y de las proteínas que lo componen. T4 Virus infecting a bacteria . EL EXPERIMENTO DE HERSHEY Y CHASE . coli susceptibles.Como los virus de la progenie heredan los caracteres fenotípicos del virus primitivo. Utilizaron técnicas de marcaje radioactivo para construir dos tipos de fagos distintos. Población de fagos que ha crecido en un medio con35S Proteína: radioactiva (en rojo) DNA: no radioactivo (en negro) Población de fagos que ha crecido en un medio con32P Proteína: no radioactiva (en negro) DNA: radioactivo (en rojo) . Ambos tipos de virus fueron utilizados por separado para infectar a células de E. de forma que esta población contiene DNA radioactivo y proteínas no radioactivas. La segunda población de virus creció en un medio que contenía 32P. El 35S marca a las proteínas que contienen residuos de Cys o Met y por lo tanto. Una población de fagos creció en un medio que contenía 35S. esta población contiene proteínas radioactivas y DNA no radioactivo. pero no a las proteínas. El 32P marca los ácidos nucleicos. Alfred Hershey y Martha Chase diseñaron un sistema para averiguar si la herencia era comunicada por el DNA o por las proteínas. ya que el DNA no contiene S. ..... y los fagos perrmanecen en el sobrenadante.. y después. Como los virus que surgen de ambos ciclos líticos son absolutamente normales.... . Cuando se realizaba el experimento con virus35S...... las células no contenían radioactividad. Las células presentaban radioactividad únicamente cuando se hacía el experimento con virus 32P.Después de la infección...... no mediante la proteína. este experimento indica que las características genéticas del virus han sido comunicadas a la progenie mediante el DNA. y antes de que se completara el ciclo lítico sometían a las células a una fuerte agitación mecánica para desprender de la superfice de la célula a todos los virus que pudiesen estar adheridos.............. Pincha sobre el icono pdf para ver el artículo original .... por centrifugación separaban las células de las partículas víricas: Las células se acumulan en el sedimento... Cultivo de las bacterias Separación fagos-bacterias con los fagos Centrifugación: las células sedimentan y los fagos no Población de fagos que ha crecido en un medio con 35S Población de fagos que ha crecido en un medio con 32P A continuación medían la radioactividad asociada a las células......... . los virus descendientes de la infección mostraban siempre un tipo de cápside (tipo 2) coincidente con el tipo de ARN (tipo 2) utilizado en la infección. Cuando estos virus híbridos con cápside de un tipo (tipo 1) y ARN de otro tipo (tipo 2) se utilizaban para infectar hojas de tabaco. el ADN en la mayoría de los organismos y el ARN en algunos virus. Infección de hojas de tabaco solamente con ARN Reconstrucción de virus híbridos de TMV de TMV Infección de hojas de tabaco con virus TMV híbridos CONCLUSIONES GENERALES La respuesta a la pregunta que nos habíamos planteado al inicio de este capítulo ¿Qué molécula contiene la información genética?. y cuando se infecta con virus híbridos los virus descendientes poseen siempre una cápside coincidente con el tipo de ARN empleado para infectar. es que los ácidos nucleicos. Fraenkel-Conrat y colaboradores (1957) y Gierer y Schramn (1956) comprobaron que al infectar plantas de tabaco solamente con el ARN aislado de partículas del virus TMV. la que determina que aparezca la cápside del virus TMV es el ARN.EXPERIMENTOS QUE DEMUESTRAN QUE EL ARN ES EL MATERIAL HEREDITARIO EN EL VIRUS DEL MOSAICO DEL TABACO (TMV) Fraenkel-Conrat y Williams (1955) demostraron que después de separar la cápside y el ARN del virus TMV era posible volver a reconstruir el virus con capacidad infectiva. Fraenkel-Conrat y Singer (1957) comprobaron que era posible separar el ARN y la cápside de dos tipos de virus TMV diferentes y reconstruir virus con la cápside de un tipo y el ARN de otro tipo. se provocaban los síntomas normales de la infección y además era posible recuperar virus TMV completos a partir de las hojas de tabaco infectadas. se deduce que la molécula portadora de la información. son . Conclusiones de los experimentos de Fraenkel-Conrat y colaboradores: Infectando solamente con el ARN del virus TMV es posible obtener virus TMV completos con cápside y ARN. por consiguiente. .el material hereditario y. las moléculas que almacenan la información genética.