Er DNA en virusinfeksjonsmiddel?
Få svaret på: Er DNA en virusinfeksjonsmiddel?
En bakteriofag (T 2- virus) infiserer bakterien Escherichia coli. Etter infeksjon multipliserer viruset og T2-fagene frigjøres med lysis av bakteriecellene. Som vi vet, inneholder T 2 fag både DNA og proteiner. Nå oppstår spørsmålet, hvilken av de to komponentene har informasjonen som skal programmeres for multiplikasjon av flere virale partikler.
Image Courtesy: nist.gov/oles/forensics/images/DNA-Strand.jpg
For å løse dette problemet, utarbeidet Hershey og Chase (1952) et eksperiment med to forskjellige preparater av T 2 fag. I ett preparat gjorde de proteindel radioaktive og i det andre preparatet ble DNA laget radioaktivt. Deretter ble en kultur av E. coli gjort infisert av disse to fagpreparatene.
Umiddelbart etter infeksjon og før lysis av bakterier ble E. coli-cellene omrørt forsiktig i en mikser, slik at de adherende fagpartikler ble løsnet og deretter sentrifugert kulturen. Med resultatet ble de tyngre pelletsene av infiserte bakterieceller nede i bunnen av røret.
De lettere virale partiklene og de partiklene som ikke kom inn i bakteriecellene ble funnet i supernatanten. Det ble funnet at når T 2 fag med radioaktivt DNA ble brukt til å infisere E. coli i forsøket, var den tyngre bakteriepellet også radioaktiv. På den annen side, da T2-fag med radioaktivt protein ble brukt, hadde bakteriepellet meget liten radioaktivitet, og det meste av radioaktiviteten ble funnet i supernatant.
Dette eksperimentet har vist at under infeksjon med T2 fag er det DNA som faktisk gikk inn i bakteriene når slike infiserte bakterielle celler ble utviklet videre, de lyserte og nye fagpartikler ble dannet.
Dette kjente eksperimentet utført av Hershey og Chase (1952) har vist at det er virus DNA og ikke protein som inneholder informasjon for produksjon av flere T 2 fagpartikler, derfor er DNA genetisk materiale. Men i noen virus (f.eks. TMV, influensavirus og poliovirus) fungerer RNA som genetisk materiale.
Hershey og Chase gjennomførte to eksperimenter. I et forsøk ble E. coli dyrket i et medium inneholdende radioisotop S35 og i de andre forsøkene ble E. coli dyrket i et medium inneholdende radioisotop P 32 . I disse forsøkene ble E. coli-celler smittet med T2-fag frigjort fra E. coli-celler dyrket i S35-medium, S35 i deres proteinkapsel, og de fra P32-medium hadde P32 i deres DNA.
Når disse fagene ble brukt til å infisere nye E.coli-celler i normalt medium, viste bakteriecellene som hadde infeksjon med S 35- merkede fager radioaktiviteten i deres cellevegg og ikke i cytoplasma. Mens bakteriene infisert med P 32- merkede fager hadde vist omvendt tilstand.
Således kan det sies at når T2-fag infiserer bakteriecellen, forblir dens proteinkapsel utenfor bakteriecellen, men dens DNA kommer inn i bakterienes cytoplasma. Når de infiserte cellene av bakterier blir lysert, dannes nye komplette virale partikler (T 2 fag).
Dette viser at virus DNA bærer informasjonen for syntese av kopier av DNA og protein kapsider. Dette viser at DNA er genetisk materiale. Den delen av hvert nukleotid som inneholder en nitrogenbasert base og deoksyribose kalles deoksyribonukleosid.
De fire deoksyribonukleotidene utover forekommer i DNA-molekylet, forekommer også i nukleoplasma og cytoplasma, men i deres trifosfatformer som deoksyadenosintrifosfat (dATP), deoksyguanosintrifosfat (dGTP), deoksycytidintrifosfat (dCTP) og tymidintrifosfat (TTP). Betydningen av forekomst av deoksyribonukleotider i trifosfatformene ligger faktisk at under DNA-polymeraseenzym kun kan virke på trifosfater av deoksyribonukleotider.
Dette eksperimentet viser at bare fag-DNA kommer inn i bakteriecellen og ikke proteinbelegget. Det viser tydelig at DNA alene er ansvarlig for syntesen av nye virus inni bakteriecellene. Dette viser at DNA er genetisk materiale og ikke protein. I tobaksmosaikkvirus (TMV) består den indre kjerne av RNA i stedet for DNA, derfor er RNA i dette tilfelle genetisk materiale.
