Το DNA ως γενετικό υλικό! 1944.

Οι βιοχημικοί είχαν αντιληφθεί εδώ και σαράντα περίπου χρόνια ότι τα χρωμοσώματα φέρουν το γενετικό υλικό κάθε οργανισμού. Γνώριζαν επίσης ότι τα χρωμοσώματα έχουν νουκλεοπρωτεϊνικό χαρακτήρα, δηλαδή περιέχουν τόσα μόρια πρωτεϊνης όσο και μόρια δεσοξυρίβονουκλεϊνικού οξέος (DNA!). Εκείνη την εποχή επικρατούσε η αντίληψη ότι το σημαντικότερο τμήμα του γενετικού υλικού των χρωμοσωμάτων ήταν η πρωτεϊνη, αφού σε όλες τις περιπτώσεις οι πρωτεϊνες είχαν αποδειχθεί σημαντικές για τους ζωντανούς ιστούς. Οι πρωτεϊνες είναι γιγαντιαία μόρια, με τεράστια ποικιλία και πολυμορφία. Τα ένζυμα, τα οποία ελέγχουν τις χημικές διεργασίες του οργανισμού, είναι πρωτεϊνες. Έτσι, οι βιοχημικοί πίστευαν ότι το νουκλεϊκό οξύ αποτελείται από σχετικώς μικρά μόρια που λειτουργούν κατά βοηθητικό τρόπο, όπως η αίμη της αιμοσφαιρίνης ή τα συνένζυμα των ενζύμων. Ωστόσο, δεν γνώριζαν ποια μπορεί να είναι αυτή η βοηθητική λειτουργία του νουκλεϊκού οξέος. Οι έρευνες όμως άρχισαν να αποκαλύπτουν ότι τα μόρια των νουκλεϊκών οξέων δεν είναι καθόλου μικρά. Απλώς, οι μέθοδοι που είχαν χρησιμοποιηθεί για την απομόνωση του DNA ήταν πολύ δραστικές, με αποτέλεσμα να εντοπίζονται μικρά μόνο τμήματα των μορίων. Όταν χρησιμοποιήθηκαν πιο ήπιες μέθοδοι, απομονώθηκαν μεγαλύτερα μόρια (!). Διαπιστώθηκε επίσης ότι στα γεννητικά κύταρρα, όπου τα χρωμοσώματα είναι συμπυκνωμένα στο ελάχιστο δυνατό μέγεθος, το πρωτεϊνικό τους τμήμα εμφανίζεται ασυνήθιστα απλό, ενώ το DNA υπάρχει στη συνήθη ποσότητα και πολυπλοκότητα. Παρόλα αυτά, η πίστη των βιοχημικών στην σπουδαιότητα των πρωτεϊνών παρέμενε ακλόνητη. Εκείνη την εποχή ο Όσβαλντ Έιβερυ (1877-1955), Αμερικάνος βακτηριολόγος γεννημένος στον Καναδά, έκανε πειράματα με πνευμονιοκόκους, βακτήρια που προκαλούν την πνευμονία. Υπήρχαν δύο διαφορετικά στελέχη των βακτηρίων, ένα με λείο περίβλημα που αποτελείται από ένα πολύπλοκο μόριο υδατάνθρακα, και ένα με τραχύ περίβλημα. Τα στελέχη, ονομάζονταν αντίστοιχα S (από το αρχικό γράμμα της λέξης smooth!! που σημαίνει λείο) και R (από το αρχικό γράμμα της λέξης rough!! που σημαίνει τραχύ). Ήταν εμφανές ότι το στέλεχος R δεν είχε το γονίδιο για το σχηματισμό της λείας υδατανθρακικής επιφάνειας. Επιπλέον ήταν δυνατόν να ληφθεί ένα εκχύλισμα από το στέλεχος S (που δεν περιείχε κύταρρα και ήταν σαφώς άβιο!) το οποίο με την προσθήκη του στο στέλεχος R, το μετέτρεπε σε στέλεχος S (!). Επομένως το εκχύλισμα πρέπει να περιείχε το γονίδιο (ή την μεταλλακτική αρχή όπως ονομάστηκε) που καταλύει την παραγωγή του υδατάνθρακα. Αλλά ποια ήταν η φύση της μεταλλακτικής αρχής? Το 1944, ο Έιβερυ και οι συνεργάτες του υπέβαλαν σε καθαρισμό το γονίδιο της μεταλλακτικής αρχής, σε όσο μεγαλύτερο βαθμό μπορούσαν χωρίς να διαταράξουν την λειτουργική του ικανότητα, και απέδειξαν ότι αποτελείται από DNA και τίποτε άλλο. Δεν περιείχε καθόλου πρωτεϊνη! Ήταν η πρώτη ένδειξη ότι το γενετικό υλικό των κυττάρων είναι το DNA και όχι η πρωτεϊνη! Η ανακάλυψη αυτή έφερε επανάσταση στη γενετική και οδήγησε σε ταχύτατη πρόοδο. Ο Έιβερυ άξιζε σαφώς να τιμηθεί με το βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψή του, αλλά πέθανε πολύ γρήγορα μετά την επίτευξή της και δεν πρόλαβε να βραβευθεί.

Το Χρονικό των Επιστημονικών Ανακαλύψεων. ISAAC ASIMOV. Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης.