1944- Avery; Mc Leod e McCarty: il fattore trasformante è il DNA

Nel 1928 Fred Griffith aveva pubblicato uno studio su differenti ceppi di Pneumococcus. Due in particolare, S e R, sembravano differenti, le colonie S davano colonie con una superficie liscia mentre le colonie R davano colonie di aspetto rugoso. Le colonie S erano lisce perché ciascun batterio ha una parete di carboidrati che protegge i batteri S dalle risposte immunitarie dell’ospite rendendo molto infettivo il ceppo S. Il ceppo R è privo di parete e non è infettivo. Griffith aveva trovato che topi iniettati con il ceppo S contraevano la polmonite e morivano nel giro di pochi giorni. Topi iniettati con il ceppo R non si ammalavano di polmonite. (Griffith aveva notato che potevano essere coltivati differenti ceppi di Pneumococcus da un paziente.) Cominciò a domandarsi se un ceppo potesse cambiare in un altro e per testare questa sua idea fece una serie di esperimenti usando i ceppi R e S. Dapprima Griffith scaldò le colture S per uccidere i batteri. Come immaginato, quando iniettò nei topi i batteri uccisi non si produsse infezione. A questo punto Griffith coiniettò nei topi i batteri S uccisi con il calore con batteri R vivi e, sorprendentemente, il topo contrasse polmonite e morì. Sempre più sorpreso Griffith potè isolare ceppi S vivi dal topo. E queste colture potevano infettare altri topi. Il ceppo S coltivato da un topo infetto rimanevano attive, mostrando che il cambiamento era stabile ed ereditato.Griffith concluse che alcuni “principi” venivano trasferiti da un batterio ucciso S al ceppo R. Il principio trasformava i batteri R negli infettivi S a parete liscia.

Quando Oswald Avery lesse i risultati di Griffith insieme a Colin Mac Leod e Maclyn McCarty cominciò una serie di esperimenti usando una provetta al posto del topo.Usarono detergente per lisare le cellule S uccise dal calore e quindi usarono il lisato per gli esperimenti di trasformazione. La provetta funzionava bene mostrando che il lisato delle cellule S uccise poteva cambiare R in S. Il principio trasformante era qualcosa nel lisato. Avery, Mac Leod e McCarty testarono ciascun componente del lisato per l’attività trasformante. Dapprima incubarono il lisato delle cellule S uccise con un enzima, SIII, che rosicchia completamente la parete di zucchero. Testarono quindi la capacità trasformante dei lisati privi di parete così ottenuti.Questi lisati mantenevano la capacità trasformante. Poi incubarono gli estratti S privi di parete con enzimi proteolitici, la tripsina e la chimotripsina, e testarono questo lisato per la capacità trasformante.Ancora questi lisati senza proteine mantenevano la capacità trasformante, si dedusse quindi che il principio trasformante non era una proteina. Mentre stavano testando e purificando il lisato, il DNA precipitò in alcool, Avery, Mac Leod e McCarty furono i primi ad isolare gli acidi nucleici da Pneumococcus. Dal momento che il principio trasformante non era lo zucchero e non era una proteina, sospettarono che potessero essere uno degli acidi nucleici. Dissolsero il precipitato in acqua (esperimento in laboratorio) e testarono la capacità trasformante della soluzione. Per primo distrussero RNA usando un enzima RNasi e questa soluzione manteneva la capacità trasformante, quindi l’RNA non poteva essere il principio trasformante. Restava nella provetta DNA puro, e come test finale incubarono la soluzione con un enzima DNasi e testarono questa soluzione per la capacità trasformante: la soluzione era incapace di trasformare. I tre scienziati conclusero che il DNA era il principio trasformante e pubblicarono i risultati nel 1944.