EXPERIMENTOS DE TRANSFORMACIÓN
BACTERIANA DE GRIFFITH (1928). EL PRINCIPIO TRANSFORMANTE.
En 1928, un
bacteriólogo británico llamado Frederick Griffith intentaba
desarrollar una vacuna contra el neumococo, la bacteria causante de la
neumonía.
Para poder realizar cualquier estudio
genético es necesaria la existencia de variabilidad para el carácter analizado.
Griffith observó la existencia de diferentes tipos de neumococos: neumococos
virulentos de tipo S que dan lugar a colonias con aspecto liso y brillante
(producen la cápsula azucarada que los protege de la fagocitosis del huésped) y
neumococos no virulentos (avirulentos) de tipo R que dan lugar a colonias de
tipo rugoso y mate (carecen de la cápsula azucarada protectora).
Experimento: Griffith nunca había
observado que los neumococos RII (no virulentos) mutarán o cambiarán a SIII
(virulentos).
Griffith observó que si inyectaba a los
ratones con neumococos de tipo RII (avirulentos) a las 24 horas seguían vivos,
mientras que si los inyectaba con neumococos SIII (virulentos) a las 24 horas
los ratones morían. Entonces decidió calentar los neumococos SIII (virulentos)
para destruirlos y posteriormente inyectarlos a los ratones, encontrando que
los ratones seguían vivos después de 24 horas. Por consiguiente el calor,
destruía el poder infectivo de los neumococos SIII. Por último, inyectó a los
ratones una mezcla de neumococos RII vivos (no virulentos) y de SIII
(virulentos) previamente muertos por calor, encontrado que los ratones morían a
las 24 horas y extrayendo de su sangre neumococos SIII vivos.
Conclusiones de Griffith: puesto que los
neumococos RII (avirulentos) nunca mutan a SIII (virulentos), en el último
experimento se demuestra la existencia de una sustancia presente en los
extractos de neumococos SIII muertos por calor que es capaz de transformar a
los neumocos RII vivos en SIII vivos, dicha sustancia fue denominada por
Griffith el Principio Transformante.
Estudios posteriores pusieron de
manifiesto que la transformación de neumocos RII en SIII se podía realizar en
tubo de ensayo sin necesidad de utilizar ratones en el experimento. Es decir,
se puede mezclar en el mismo medio de cultivo líquido neumocos RII vivos con
neumococos SIII previamente muertos por calor y obtener neumococos SIII vivos y
virulentos.
EXPERIMENTOS DE
TRANSFORMACIÓN BACTERIANA DE AVERY, McLEOD Y McCARTHY (1944). EL PRINCIPIO
TRANSFORMANTE ES EL ADN.
Avery, McLeod y McCarthy mediante analísis
químicos, enzimáticos y serológicos y utilizando técnicas de electroforesis,
ultracentrifugación y espectroscopía aislaron a partir de los extractos de
neumococos SIII (virulentos) muertos por calor cinco fracciones distintas con
el mayor grado de pureza posible en la época. Estas cinco fracciones diferentes
fueron una correspondiente a Polisacáridos, otra de Lípidos, una de Proteínas,
otra de ARN y otra de ADN.
Con cada una de estas fracciones
procedentes de SIII muertos por calor intentaron transformar las células RII
vivas en SIII. Comprobaron que ninguna de las fracciones era capaz de
transformar los neumococos RII en SIII excepto la fracción químicamente pura
que contenía ADN (ácido desoxirribonucleico).
Para asegurarse de que solamente la
fracción de ADN era capaz de transformar los neumococos RII en SIII, emplearon
enzimas que degradan o digieren específicamente el ADN. Cuando trataban la
fracción de ADN con estas enzimas y después intentaban transformar las células
RII en SIII, no lo conseguían. Si trataban la fracción de ADN con enzimas que
degradan específicamente el ARN y después intentaban la transformación, las
células RII se transformaban en SIII. Si la fracción de ADN se trataba
previamente con proteasas (enzimas que degradan las proteínas) también
conseguían transformar los neumococos RII en SIII.
Conclusiones de Avery, McLeod y McCarthy: Teniendo en cuenta
que la única fracción químicamente pura de los neumococos SIII muertos por
calor que puede transformar los neumococos RII en SIII es el ADN, el Principio
Transformante detectado por Griffith debe ser el ADN. Por tanto, la molécula
responsable de convertir los neumococos no virulentos en virulentos es el ADN
y, por consiguiente, en él debe residir la información genética.
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Experimentos para demostrar que el ADN era
el Principio Transformante |
ADN como material herditario
La primera demostración de que el ADN es
el material hereditario se debe, por tanto, a Avery, McLeod y McCarthy en 1944,
pero la comunidad científica, en ese momento, no estaba preparada para aceptar
sus resultados, ya que pensaban que el ADN era una molécula monótona que
consistía en la repetición de un tetranucleótido y que no podía ser la molécula
que almacenaba la información genética ya que no disponía de la variabilidad
suficiente. Sin embargo, las proteínas eran muy variables y si eran consideradas
como candidatos a ser el material hereditario.
La transformación en bacterias: para conseguir que
una bacteria se transforme es necesario que el ADN exógeno o transformante
penetre en su interior. Posteriormente, el ADN exógeno o transformante debe
integrarse en el ADN bacteriano, luego debe expresarse y, por último, tiene que
transmitirse de una bacteria a otra.
