هل الحمض النووي عامل إصابة بالفيروس؟
الحصول على إجابة: هل الحمض النووي وكيل إصابة بالفيروس؟
فيروس بكتيريا (T 2 virus) يصيب بكتيريا الإشريكية القولونية Escherichia coli. بعد العدوى ، يتكاثر الفيروس وتطلق عاثيات T2 مع تحلل الخلايا البكتيرية. كما نعلم ، تحتوي البكتيرة T2 على كل من الحمض النووي والبروتينات. الآن السؤال الذي يطرح نفسه ، أي من المكونين لديه معلومات لبرنامج لتكاثر المزيد من الجسيمات الفيروسية.
الصورة مجاملة: nist.gov/oles/forensics/images/DNA-Strand.jpg
لحل هذه المشكلة ، ابتكر هيرشي وتشيس (1952) تجربة مع اثنين من الاستعدادات المختلفة للفتا T2. في إعداد واحد جعلوا جزء البروتين مشعًا وفي الإعداد الآخر ، كان الدنا مشعًا. بعد ذلك ، أُصيبت ثقافة E. coli بالعدوى من خلال هذين المرحلتين.
مباشرة بعد العدوى وقبل تحلل البكتيريا تم تحريك خلايا E. coli بلطف في الخلاط بحيث يتم تخفيف جزيئات الملتهمة الملتصقة ثم يتم طردها بالطرد المركزي. ونتيجة لذلك ، تمت تسوية الكريات الثقيلة للخلايا البكتيرية المصابة في أسفل الأنبوب.
تم العثور على الجسيمات الفيروسية أخف وتلك الجسيمات التي لم تدخل الخلايا البكتيرية في طاف. وجد أنه عندما تم استخدام Phage T2 مع DNA المشع لإصابة E. coli في التجربة ، كانت البكتريا الجرثومية الثقيلة أثقل نشاطًا أيضًا. من ناحية أخرى ، عندما تم استخدام Phage T2 مع بروتين مشع ، كانت البكتريا البكتيرية قليلة النشاط الإشعاعي ، وتم العثور على معظم النشاط الإشعاعي في المادة الطافية.
أثبتت هذه التجربة ، أنه أثناء الإصابة بالتهاب T2 ، هو الحمض النووي الذي دخل فعلا البكتيريا عندما تم تطوير هذه الخلايا البكتيرية المصابة بشكل أكبر ، حيث تم تحليلها وتكوين جسيمات فج جديدة.
أثبتت هذه التجربة الشهيرة التي أجراها هيرشي وتشيس (1952) أنه هو الحمض النووي الفيروسي وليس البروتين الذي يحتوي على معلومات لإنتاج المزيد من جسيمات Phage T2 ، وبالتالي الحمض النووي هو مادة وراثية. ومع ذلك ، في بعض الفيروسات (على سبيل المثال ، TMV ، فيروس الأنفلونزا وفيروس شلل الأطفال) يخدم RNA كمادة جينية.
أجرى هيرشي وتشيس تجربتين. في تجربة واحدة تمت زراعة E. coli في وسيط يحتوي على 35 S النظائر المشعة وفي التجارب الأخرى نمت E. coli في وسط يحتوي على نظير الراديو P 32 . في هذه التجارب ، أُجريت خلايا E. coli مصابة بـ T2 Phage الذي تم إطلاقه من خلايا E. coli التي نمت في وسط S 35 ولها S 35 في قفيتهم البروتينية ، أما تلك التي تنتمي إلى P 32 فقد كانت P 32 في الحمض النووي الخاص بها.
عندما تم استخدام هذه العاثيات لإصابة خلايا E.coli جديدة في الوسط الطبيعي ، أظهرت الخلايا البكتيرية التي كانت مصابة بالتهاب البكتيريا المسمى S 35 النشاط الإشعاعي في جدار الخلية وليس في السيتوبلازم. في حين أن البكتيريا المصابة ب P19 المسمى Phages أظهرت حالة عكسية.
وبالتالي يمكن القول أنه عندما تصيب عاثية T2 الخلية البكتيرية ، فإن قفيتها البروتينية تبقى خارج الخلية البكتيرية ولكن DNA الخاص بها يدخل إلى سيتوبلازم البكتيريا. عندما يتم تحلل خلايا البكتيريا المصابة ، يتم تكوين جزيئات فيروسية جديدة كاملة (عاثيات T2).
هذا يثبت ، أن الحمض النووي الفيروسي يحمل المعلومات اللازمة لتوليف نسخ من الحمض النووي وقبعات البروتين. هذا يدل على أن الحمض النووي هو مادة وراثية. يسمى هذا الجزء من كل نوكليوتيد الذي يحتوي على قاعدة نيتروجينية وديوكسيريبوز deoxyribonucleoside.
تحدث ديوكسي ريبونوكليوتيد الأربعة إلى جانب جزيء الدنا ، كما يحدث في النواة و السيتوبلازم ، ولكن في أشكال ثلاثي الفوسفات مثل ديوكسيأدوسين ثلاثي الفوسفات (dATP) ، ديوكسيغوانوزين ثلاثي الفوسفات (dGTP) ، ثلاثي الفوسفات ديوكسيسيتيدين (dCTP) و ثلاثي فوسفات ثيميدين (TTP). أهمية حدوث deoxyribonucleotides في أشكال ثلاثي الفوسفات تكمن في حقيقة أنه خلال DNA يمكن أن يعمل إنزيم polymerase فقط على triphosphates من deoxyribonucleotides.
تُظهر هذه التجربة أن DNA phage الوحيد الذي يدخل الخلية البكتيرية وليس طبقة البروتين. يصور بوضوح أن الحمض النووي وحده هو المسؤول عن توليف فيروسات جديدة داخل الخلايا البكتيرية. هذا يدل على أن الحمض النووي هو مادة وراثية وليس البروتين. في فيروس الفسيفساء التبغ (TMV) يتكون النواة الداخلية من الحمض النووي الريبي بدلا من الحمض النووي ، وبالتالي في هذه الحالة الحمض النووي الريبي هو مادة وراثية.
