Experiment Oswalda Averyho , Colina MacLeoda [1] a Maclyna McCartyho ( Eng. Oswald Avery, Colin MacLeod, Maclyn McCarty ), vyrobený v roce 1944 , dokázal, že látkou, která způsobuje přeměnu bakterií, je DNA . Toto byl první materiální důkaz role DNA v dědičnosti .
Experiment Averyho, MacLeoda a McCarthyho byl vyvrcholením výzkumu zahájeného Griffithovým experimentem v roce 1928 a provedeného v Rockefellerově institutu pro lékařský výzkum ve 30. a 40. letech 20. století. V Griffithově experimentu způsobily usmrcené pneumokoky ( Streptococcus pneumoniae ) virulentního kmene III-S zavedené s živými nevirulentními pneumokoky kmene II-R infekci typu III-S.
V článku publikovaném v únoru 1944 v Journal of Experimental Medicine Avery et al ukázali, že určujícím faktorem dědičnosti u bakterií je DNA , nikoli však proteiny [2] [3] .
Po vyvinutí metody sérologické typizace byli lékaři schopni určit příslušnost bakterií ke konkrétnímu kmeni . Osoba nebo zvíře, které vstoupí do těla určitého kmene bakterií, v důsledku imunitní reakce vytváří protilátky, které specificky reagují s antigeny na povrchu těchto bakterií. Sérum obsahující protilátky lze izolovat a použít k testování různých kmenů. Protilátky reagují pouze s typem bakterií použitým při imunizaci. Kmeny pneumokoků poprvé popsal a typizoval německý bakteriolog Friedrich Neufeld ( německy Fred Neufeld ). Před Griffithovým výzkumem se bakteriologové domnívali, že kmeny se z generace na generaci nemění [4] .
V Griffithově experimentu , jehož výsledky byly publikovány v roce 1928 [5] , bylo zjištěno, že nějaký druh „transformačního činidla“ způsobuje změnu pneumokoků z jednoho kmene na druhý. Griffith, britský lékař, se již mnoho let zabývá sérologickým typováním zápalu plic. Griffith předpokládal, že kmeny náchylné k virulenci a nevirulentní kmeny se navzájem proměňují (ale nepředpokládal, že různé kmeny mohou infikovat stejný organismus ve stejnou dobu). Při testování této možnosti Griffith ukázal, že k transformaci může dojít, když byly myši imunizovány usmrcenými bakteriemi virulentního kmene a živými bakteriemi nevirulentního kmene. Později byly z mrtvých myší izolovány živé bakterie virulentního kmene [6]
Griffithova zjištění byla později potvrzena Neufeldem [7] z Kochova institutu a Martinem H. Dawsonem z Rockefellerova institutu [8] Vědci z Rockefellerova institutu pokračovali ve studiu transformace v následujících letech. Spolu s Richardem Sia Dawsonem vyvinul metodu pro transformaci bakteriálních buněk in vitro (Griffithův experiment byl proveden in vivo [9] . Po Dawsonově odchodu v roce 1930 se James Alloway pokusil pokračovat v Griffithově výzkumu a do roku 1933 obdržel vodný extrakt transformační činidlo Colin Macleod pracoval na čištění těchto roztoků v letech 1934 až 1937. Výzkum pokračoval v roce 1940 a dokončil jej Maclean McCarthy [10] [11] .
Pneumokoky normálně tvoří hladké (tj. velké, s plochým povrchem) kolonie a mají polysacharidové pouzdro , jehož složky vyvolávají tvorbu protilátek.
Během experimentu byly zahřátím usmrceny pneumokoky tvořící hladké kolonie a byla z nich extrahována složka rozpustná v roztoku vody a soli . Proteiny byly vysráženy chloroformem a polysacharidové kapsle, které určují antigenní vlastnosti bakterií, byly hydrolyzovány specifickým enzymem. Pro potvrzení úplné hydrolýzy kapslí byl proveden imunoprecipitační postup se specifickými protilátkami . Po separaci v alkoholu byly z výsledné aktivní frakce izolovány vláknité prameny [2] .
Chemická analýza ukázala, že poměr uhlíku , vodíku , dusíku a fosforu ve výsledné sraženině odpovídá poměru stejných prvků v molekule DNA. Aby se potvrdilo, že aktivním principem transformace je DNA , ale ne RNA , proteiny nebo jiné složky buňky, Avery a spolupracovníci ošetřili směs trypsinem , chymotrypsinem , ribonukleázou , ale tato úprava neovlivnila transformační vlastnosti tak jako tak. Pouze léčba DNázou vedla ke zničení transformačního principu [2] . Bylo tedy zjištěno, že aktivním principem bakteriální transformace je deoxyribonukleová kyselina (DNA).