Griffith und Avery Experimente: DNA als Träger der Erbinformationen

Die Versuche von Griffith und Avery waren wegweisend für die Entdeckung der DNA als Träger der Erbinformationen. Diese Seite bietet eine detaillierte Zusammenfassung der Experimente von Frederick Griffith (1928) und Oswald Avery (1944), die fundamental für unser Verständnis der Genetik sind.

Griffiths Experiment (1928)

Griffith arbeitete mit der Bakteriengattung Pneumococcus und untersuchte zwei Stämme:

Vocabulary:

• S-Stamm: Bakterien mit Schleimkapsel, die tödliche Lungenentzündungen bei Mäusen verursachen
• R-Stamm: Bakterien mit rauer Oberfläche, die von weißen Blutkörperchen zerstört werden können

Griffith führte folgende Versuche durch:

1. Verabreichung abgetöteter S-Formen: Die Maus überlebte, keine Erreger nachweisbar.
2. Verabreichung lebender R-Formen: Die Maus überlebte, keine Erreger nachweisbar.
3. Verabreichung abgetöteter S-Formen und lebender R-Formen: Die Maus starb, glatte Bakterien nachweisbar.

Highlight: Griffith entdeckte das Phänomen der Transformation - eine Merkmalsänderung der Erbinformationen der DNA.

Die Erklärung für dieses überraschende Ergebnis war, dass die DNA der lebenden R-Form sich verändert haben musste, sodass diese Zellen Schleimkapseln ausbilden konnten. Die Erbinformationen der S-Formen wurden durch Transformation auf die lebenden R-Formen übertragen.

Averys Experiment (1944)

Avery baute auf Griffiths Erkenntnissen auf und führte präzisere Experimente durch:

1. Er trennte DNA und Proteine von abgetöteten S-Zellen.

2. Der S-DNA wurden proteinspaltende Enzyme (Proteasen) und lebende R-Zellen hinzugefügt:

   • S- und R-DNA nachweisbar
   • Glatte und raue Bakterien bildeten sich

3. Den S-Proteinen wurden DNA-spaltende Enzyme (DNasen) und lebende R-Zellen hinzugefügt:

   • Nur S- und R-Proteine nachweisbar
   • Nur raue Bakterien bildeten sich

Definition: Transformation ist die Übertragung von genetischem Material zwischen Bakterien, die zu einer Veränderung des Phänotyps führt.

Averys Schlussfolgerung war eindeutig: DNA, nicht Proteine, ist der Träger der Erbinformationen. In der Mischung der DNA-Formen traten beide Bakterienarten auf, während in der Proteinmischung nur raue Bakterien entstanden.

Example: Um zwischen Transformation und Rückmutation zu unterscheiden, betrachtete man verschiedene Bakterientypen (I-S, II-S, III-S und ihre R-Varianten). Die Entstehung einer I-S-Zelle aus einer III-R-Zelle mit I-S-DNA beweist die Transformation, da sich nicht nur die Hüllenart, sondern auch die Oberfläche verändert hat.

Diese Griffith Avery Experimente legten den Grundstein für weitere bahnbrechende Forschungen wie das Hershey-Chase Experiment und das Meselson-Stahl-Experiment, die unser Verständnis der DNA-Replikation weiter vertieften.