02 ثانيًا: تجارب التحول البكتيري (جريفيث وأفري)
تجارب جريفيث (1928)
- كان العالم البريطاني جريفيث يدرس البكتيريا المسببة لمرض الالتهاب الرئوي بهدف إنتاج لقاح ضده.
- أجرى تجاربه على الفئران باستخدام سلالتين من بكتيريا المكورات الرئوية:
- السلالة المميتة (S): ملساء لها محفظة تحميها من الجهاز المناعي، وتسبب التهابًا رئويًا حادًا يؤدي إلى موت الفئران.
- السلالة غير المميتة (R): خشنة بلا محفظة، تسبب التهابًا رئويًا لكنها لا تقتل الفئران.
خطوات تجارب جريفيث ونتائجها
1الأولى
ما حُقن به الفأر
- بكتيريا S حية
النتيجة
- يموت الفأر
الاستنتاج
- السلالة S مميتة
2الثانية
ما حُقن به الفأر
- بكتيريا R حية
النتيجة
- يمرض ولا يموت
الاستنتاج
- السلالة R غير مميتة
3الثالثة
ما حُقن به الفأر
- بكتيريا S مقتولة بالحرارة
النتيجة
- لا يموت الفأر
الاستنتاج
- الحرارة أفقدت S قدرتها على القتل
4الرابعة
ما حُقن به الفأر
- S مقتولة بالحرارة مع R حية
النتيجة
- يموت الفأر
الاستنتاج
- حدث تحول للسلالة R
تفسير جريفيث: التحول البكتيري
- عند فحص الفئران الميتة في التجربة الرابعة عُزلت منها بكتيريا S حية.
- استنتج جريفيث أن المادة الوراثية للبكتيريا S انتقلت إلى داخل بكتيريا R وحوّلتها إلى بكتيريا مميتة من النوع S.
- سُمّيت هذه الظاهرة التحول البكتيري (Bacterial Transformation).
- بقي سؤال دون إجابة: ما طبيعة المادة المنتقلة، وكيف انتقلت من S إلى R؟
تجارب أفري وزملائه (1944)
- تمكّن أفري وزملاؤه من عزل مادة التحول البكتيري التي حوّلت السلالة غير المميتة إلى المميتة.
- أظهر تحليلها أنها تتكون من DNA.
- تفسير النتائج: سلالة بكتيرية امتصت DNA الخاص بسلالة أخرى فاكتسبت خصائص السلالة المصدر.
- الأهم أن هذا التحول انتقل إلى الأبناء، أي أن الصفة الجديدة صارت وراثية.
الاعتراض على تفسير أفري
- اعترض بعضهم على أن DNA هو المادة الوراثية، لأن الجزء المعزول لم يكن نقيًا بدرجة كافية.
- رأى المعترضون أن كمية صغيرة من البروتين المختلطة به قد تكون هي سبب التحول.
التجربة الحاسمة
- استخدم أفري وزملاؤه إنزيمًا يحلل جزيء DNA تحليلًا كاملًا إلى نيوكليوتيدات، هو دي أوكسي ريبونيوكليز (Deoxyribonuclease).
- هذا الإنزيم لا يؤثر في البروتينات ولا في RNA.
- عند معاملة المادة النشطة بهذا الإنزيم توقفت عملية التحول تمامًا.
- أما معاملتها بإنزيم يحلل البروتين فلم تمنع التحول، فتأكد أن DNA هو المادة الوراثية وليس البروتين.