Mục lục bài viết
Update: 2021-11-21 06:41:12,You Cần tương hỗ về Vật chất di truyền của vi trùng là gì. Quý quý khách trọn vẹn có thể lại Comments ở phía dưới để Admin đc lý giải rõ ràng hơn.
Nội dung
Tóm lược đại ý quan trọng trong bài
Ngày nay toàn bộ chúng ta đều biết DNA đó là vật chất di truyền của tế bào. Tuy nhiên khi Mendel lần thứ nhất Dự kiến về yếu tố tồn tại của những gen, ông không biết danh tính của những phân tử được cho phép chúng tàng trữ và truyền đạt lại những thông tin.
Nhưng một vài năm tiếp theo, phân tử này được vô tình tìm ra bởi Johann Freidrich Miescher, một nhà vật lý người Thụy Sĩ. Miescher đã văn bản báo cáo giải trình khu công trình xây dựng về chất này vào năm 1869 mà toàn bộ chúng ta ngày này biết đó là DNA, cũng chỉ vài năm trước đó khi nhà sinh học Walther Flemming lần thứ nhất quan sát những nhiễm sắc thể khi ông nghiên cứu và phân tích những tế bào đang phân loại dưới kính hiển vi.
Miescher triệu tập vào nghiên cứu và phân tích điểm lưu ý hóa học của gen, nó là thứ mà hầu hết những nhà khoa học đoán là vị trí của vật tư di truyền của tế bào.
Trong những thí nghiệm ban sơ của ông, ông phân lập những nhân từ những tế bào bạch cầu thu được từ mủ tìm thấy trong bông băng phẫu thuật.
Phân giải những nhân này với chất kiềm dẫn tới phát hiện về một chất lạ thường mà ông gọi là nuclein (chất nhân) tuy nhiên ngày này toàn bộ chúng ta biết phổ cập đó là DNA.
Miescher tiếp sau đó đi vào nghiên cứu và phân tích DNA từ một nguồn thú vị hơn, tinh trùng cá hồi.
Tinh trùng cá có vẻ như thể một nguồn vật tư không phổ cập lắm cho tới khi ông nhận ra rằng hàm lượng nhân trên 90% trong tổng số sinh khối của một tế bào tinh trùng nổi bật nổi bật và vì thế lượng DNA chiếm hầu hết sinh khối của những tế bào tinh trùng.
Với lí do này, Miescher có niềm tin ban sơ rằng DNA có tương quan trong quy trình truyền đạt thông tin di truyền. Tuy nhiên ông sớm vô hiệu ý tưởng này chính vì những kỹ thuật đo lường và thống kê thô sơ của ông gợi ý một cách sai lầm đáng tiếc rằng những tế bào trứng chứa hàm lượng DNA cao hơn nữa tinh trùng.
Lập luận rằng tinh trùng và trứng hẳn phải góp khoảng chừng chừng ngang bằng nhau về lượng thông tin di truyền cho con cháu, nó gợi cho ông rằng DNA không mang thông tin di truyền.
Mặc dù Miescher bị rơi lệch về hiệu suất cao của DNA, vào đầu trong năm 1880 một nhà thực vật học mang tên là Edward Zacharias văn bản báo cáo giải trình về việc DNA tách chiết từ những tế bào gây cho việc bắt màu nhuộm của những nhiễm sắc thể thành biến mất.
Từ dẫn chứng này lập tức khởi đầu xuất hiện đề xuất kiến nghị một vai trò của nhiễm sắc thể trong truyền đạt thông tin di truyền, Zacharias và những người dân khác nhận định rằng DNA là vật tư di truyền.
Cách nhìn này đã ngự trị cho tới tận đầu trong năm 1900, khi những thí nghiệm nhuộm màu bị lý giải sai lầm đáng tiếc dẫn tới kết luận sai rằng lượng DNA thay đổi thất thường trong những tế bào. Bởi vì những tế bào được tin rằng chứa một lượng cố định và thắt chặt những chất lưu giữ những hướng dẫn di truyền của nó, những quan sát sai lầm đáng tiếc đưa tới một sự bác bỏ ý quan điểm DNA mang thông tin di truyền.
Hệ quả là, từ trong năm 1910 tới trong năm 1940, hầu hết những nhà khoa học tin là những gen được tạo ra bởi những protein hơn là DNA.
Khối cấu trúc hóa học của tất cả protein và axit nucleic đã được xác lập từ trên đầu trong năm 1900, và những protein được trao định là phức tạp hơn và do đó giống với thông tin di truyền hơn.
Các nhà khoa học đã tranh cãi rằng những protein được xây dựng từ hơn 20 loại amino axit rất khác nhau và trọn vẹn có thể tập hợp thành một số trong những lượng lớn của những tổng hợp và vì thế sinh ra trình tự phong phú chủng loại và phức tạp của một phân tử lưu giữ và truyền đạt thông tin di truyền.
Trái lại, DNA được tin là một polimer đơn thuần và giản dị chứa trình tự tương tự của 4 bases lặp đi tái diễn, vì thế thiếu tính phong phú chủng loại như mong đợi ở một phân tử di truyền.
Lúc đó những nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu và phân tích những phân tử protein để xác lập làm thế nào thông tin di truyền được tàng trữ và truyền đạt.
Nền tảng được đưa ra vào năm 1928 bởi nhà vật lý người Anh Frederick Griffith, người nghiên cứu và phân tích một chủng vi trùng gây bệnh được gọi là pneumococcus, gây ra bệnh viêm phổi gây chết trên thú hoang dã, Griffith mày mò ra rằng vi trùng này (nay được gọi là Streptococcus pneumoniae) tồn tại ở hai chủng là chủng là R và S.
Khi lớn lên từ một môi trường tự nhiên vạn vật thiên nhiên thạch lỏng, chủng S sản xuất ra những khuẩn lạc nhẵn và bóng bởi dịch tiết, áo polysaccharide của mỗi tế bào tiết ra, trong lúc chủng R không tồn tại kĩ năng sản xuất lớp dịch tiết và vì thế khuẩn lạc tạo ra có viền xung quanh không được nhẵn.
Khi tiêm vào chuột, chủng vi trùng S làm khởi phát chứng viêm phổi gây chết. Khả năng gây bệnh của chủng S có tương quan trực tiếp tới sự xuất hiện của áo polysaccharide của nó, thứ bảo vệ tế bào vi trùng trước yếu tố tiến công của khối mạng lưới hệ thống miễn dịch của con chuột.
Tuy nhiên một trong những mày mò thú vị nhất của Grifftith là chứng viêm phổi cũng trọn vẹn có thể được tạo ra bằng việc tiêm vào thú hoang dã với hỗn hợp của chủng R sống và chủng S đã chết (Hình 1).
Sự phát hiện này gây ngạc nhiên bởi kể cả chủng R sống hay chủng S đã chết nếu tiêm riêng rẽ cũng không thể gây chứng viêm phổi.
Khi Grifftith giải phẫu những thú hoang dã bị tiêm hỗn hợp chứa chủng vi trùng R sống và chủng S đã chết, ông ta tìm ra rằng loài vật chứa đầy chủng vi trùng S sống. Từ chỗ những loài vật không trở thành tiêm bất kỳ tế bào nào của chủng S sống, ông kết luận rằng chủng vi trùng không khiến bệnh R đã bằng một cách nào đó chuyển thành chủng vi trùng S gây bệnh được bởi một chất biểu lộ trong những vi trùng chủng S bị giết bởi nhiệt cũng rất được tiêm vào khi đó.
Ông gọi hiện tượng kỳ lạ này là yếu tố biến nạp di truyền (gentic transfomation) và được quy cho là đã kích hoạt (nhưng vẫn không được biết) chất trong những tế bào S như thể cơ sở biến nạp (transforming principle)
Hình 1. Thí nghiệm của Frederick Griffith (1928), thừa kế bởi AveryMacLeodMcCarty (văn bản báo cáo giải trình năm 1944) gợi ý về thực ra của vật tư di truyền. Chuột sẽ chết nếu bị tiêm vào chủng vi trùng S (a) và không trở thành tác động trước chủng R (b). Làm chết vi trùng chủng S và tiêm vào chuột, chuột vẫn thường thì (c). Trộn vi trùng S đã chết với vi trùng R sống, chuột bị chết. Xét nghiệm chỉ ra trong máu của chuột chết có chủng S sống (d). (Sau này, người ta hiểu về hiện tượng kỳ lạ này và gọi là yếu tố biến nạp transformation)
Các phát hiện của Grifftith được kế bước trong vòng 14 năm thao tác của Oswald Avery và những tập sự tại Viện nghiên cứu và phân tích Rockefeller ở Thành Phố New York.
Các nhà nghiên cứu và phân tích này theo đuổi những nghiên cứu và phân tích về yếu tố biến nạp của vi trùng bằng vướng mắc thành phần nào của vi trùng S đã chết bởi nhiệt thực sự phụ trách so với hoạt động giải trí và sinh hoạt biến nạp này.
Họ đã tách những tế bào tự do chiết từ những vi trùng chủng S và tìm ra rằng chỉ có những mảnh axit nucleic mới có khẳ năng gây biến nạp. Hơn thế, hoạt động giải trí và sinh hoạt này bị vô hiệu bỏ một cách đúng chuẩn bằng phương pháp sử lý với deoxyribonuclease, một enzyme làm thoái biến DNA.
Cùng với những dẫn chứng khác, những nhà khoa học đã xác lập rằng chất biến nạp trong chứng viêm phổi là DNA một kết luận được công bố bởi Oswald Avery, Colin Macleod, và Maclyn McCarty năm 1944.
Đó là những tài liệu thứ nhất xác lập một cách ngặt nghèo rằng DNA mang thông tin di truyền.
Nhưng bất kể tính chứng minh và khẳng định của những thí nghiệm, sự quy kết vai trò di truyền cho DNA vẫn không được đồng ý ngay lập tức. Sự không tin một phần là vì niềm tin phủ rộng và cố chấp rằng DNA không đủ phức tạp cho hiệu suất cao đó.
Thêm nữa nhiều nhà khoa học đã đặt vướng mắc liệu thông tin di truyền trong vi trùng có bất kể thứ gì để làm với việc di truyền ở những khung hình khác. Tuy nhiên hầu hết những nghi vấn còn sót lại được làm thỏa mãn thị hiếu 8 năm tiếp theo khoản thời hạn DNA cũng rất được chỉ ra là vật tư di truyền của một virus, thực khuẩn thể T2.
Bacteriorphages hay phages là những virus lây nhiễm vi trùng. Chúng là đối tượng người tiêu dùng của nghiên cứu và phân tích khoa học từ trong năm 1930, và hầu hết những hiểu biết của toàn bộ chúng ta về di truyền phân tử tới từ những thí nghiệm có tương quan tới những viruses.
Một trong những nghiên cứu và phân tích thâm thúy nhất về những phages lây nhiễm vi trùng Escherichia coli là thực khuẩn thể T2. Trong quy trình lây nhiễm, virus này tiến công vào mặt phẳng tế bào vi trùng và chuyển vật tư vào tế bào. Ngay tiếp sau đó, tế bào vi trùng khởi đầu sản xuất hàng nghìn bản sao mới của virus.
Kịch bản này gợi ý rằng vật tư được bơm vào tế bào vi trùng mang thông tin di truyền hướng dẫn quy trình sản xuất của virus.
Bản chất hóa học của vật tư được bơm vào là gì?
Năm 1952, Alfred Hershey và Martha Chase thiết kế một thí nghiệm để vấn đáp vướng mắc này. Chỉ có hai kĩ năng trọn vẹn có thể tồn tại bởi virus T2 được tạo ra chỉ có thể từ hai loại phân tử: DNA và protein.
Để phân biệt hai kĩ năng này, hai ông này đã đã có được thuận tiện do thực tiễn là những protein của virus T2, như hầu hết những protein khác, chứa nguyên tố sulfure (trong methionine và cysteine) nhưng không tồn tại phospho, trong lúc DNA virus chứa phospho (trong những link đường phosphate của nó) nhưng lại không tồn tại sulfure.
Hershey và Chase do đó sẵn sàng hai mẫu gồm những hạt T2 với những loại nguyên tử phóng xạ ghi lại rất khác nhau. Trong một mẫu, họ ghi lại những protein phage với đồng vị phóng xạ 35S; trong mẫu còn sót lại họ ghi lại DNA phage với đồng vị 32P.
Bằng cách sử dụng đồng vị phóng xạ, Hershey và Chase có kĩ năng chỉ ra số phận của tất cả protein và DNA trong quy trình lây nhiễm. (Hình 2a).
Họ khởi đầu thí nghiệm bằng việc trộn phage nhiễm xạ với những tế bào vi trùng nguyên vẹn và được cho phép những hạt phages tiến công vào mặt phẳng của tế bào vi trùng và lây nhiễm vật tư di truyền của nó vào trong những tế bào.
Ở điểm này, Hershey và Chase thấy rằng những protein vỏ trống rỗng (được gọi là Phage ma) trọn vẹn có thể được vô hiệu một cách trọn vẹn khỏi mặt phẳng tế bào vi trùng bằng phương pháp làm khuấy động dịch huyền phù trong một máy trộn thường thì và thu lại những tế bào vi trùng bằng máy li tâm.
Họ tiếp sau này đã đo độ phóng xạ trong dịch lỏng nổi phía trên và trong đám nhỏ của những vi trùng ở đáy ống nghiệm.
Kết quả chỉ ra rằng hầu hết (65%) 32P tồn tại với những tế bào vi trùng, trong lúc phần lớn (80%) của 35S được giải phóng ra môi trường tự nhiên vạn vật thiên nhiên xung quanh (Hình 2b).
Do 32P ghi lại DNA virus còn 35S ghi lại protein virus, từ đó Hershey và Chase kết luận rằng DNA, chứ không phải protein, đã được chuyển vào những tế bào vi trùng; do đó DNA phải tiến hành hiệu suất cao như thể vật tư di truyền của phage T2.
Kết luận này nhận được sự ủng hộ lớn từ quan sát tại đây: khicác vi trùng nhiễm xạ bị lây nhiễm được đưa trở lại vào dung dịch trong sáng và được ủ lâu hơn, 32P được chuyển cho một số trong những hạt virus con, nhưng 35S thì không.
Nhờ có kết quả từ thí nghiệm như toàn bộ chúng ta đã mô tả, vào đầu trong năm 1950 hầu hết những nhà sinh học đi đến đồng ý cái nhìn rằng những gen được tạo ra từ DNA, không phải protein.
Nhưng rủi ro đáng tiếc thay, Oswald Avery, người dân có vai trò lớn số 1 so với việc thay đổi trọn vẹn trong cái nhìn tương quan tới hiệu suất cao của DNA, lại không lúc nào nhận được sự vinh danh mà ông xứng danh nhận được. Ủy ban Nobel đã đề cập tới góp phần của Avery nhưng đã quyết định hành động rằng ông ấy chưa làm đủ.
Có lẽ bản tính nhã nhặn và nhún nhường của Avery là nguyên nhân của sự việc thiếu công nhận đó. Sau khi Avery mất năm 1955, nhà hóa sinh học Erwin Chargaff đã viết với lòng tôn kính: He was a quiet man; and it would have honored the world more, had it honored him more.
Tại sao thí nghiệm của Hershey Chase nhận được sự đón nhận nồng nhiệt hơn thí ngiệm biến nạp của Avery trên vi trùng trước đó, mặc dầu toàn bộ hai đều đưa tới cùng một kết luận?
Lý do chính có lẽ rằng là yếu tố chảy trôi của thời hạn và những tích lũy cứ tăng thêm, những chứng cớ tường tận từ sau công bố của Avery năm 1944. Có lẽ quan trọng nhất là dẫn chứng từ ra DNA thực sự đủ tính biến hóa trong cấu trúc để phục vụ nhu yếu như thể vật tư di truyền. Chứng cớ này tới từ nghiên cứu và phân tích sự phối hợp của base DNA, như toàn bộ chúng ta sẽ bàn luận tại đây.
Hình 2. Thí nghiệm của Hershey Chase (1952): DNA là vật tư di truyền của Phage T2. (a) (1). T2 đã ghi lại với đồng vị 35S (ghi lại protein) hoặc 32P (ghi lại DNA) được vốn để làm lây nhiễm vi trùng. Phage bám trên mặt phẳng vi trùng và bơm DNA của nó vào. (2) Khuấy động mạnh những vi trùng nhiễm virus làm đánh bật hết 35S thoát khỏi tế bào, trong lúc hầu hết 32P vẫn còn đấy ở lại. (3) Ly tâm làm cho những tế bào bị dồn xuống đáy; bất kể hạt phage tự do nào, kể cả xác (ghost) đang tồn tại ở dịch phía trên. (4) Khi những tế bào từ cặn đáy ống được ủ lâu hơn, DNA của phage trong vi trùng ra lệnh cho quy trình tổng hợp và ở đầu cuối là giải phóng những hạt phage mới. Một trong số những phage này chứa 32P trong DNA của chúng (chính vì DNA phage cũ đã ghi lại trọn vẹn có thể được đóng gói vào một trong những số trong những hạt virus mới) nhưng không hề chứa 35S ở vỏ protein của virus. (b) Đồ thị chỉ ra tỉ lệ 35S và 32P bị vô hiệu khỏi tế bào vi trùng ở bước (3). Một vài phút khuấy hòn đảo là đủ để loại đi phần lớn (80%) 35S, trong lúc giữ lại thật nhiều (65%) 32P trong tế bào.
Lời kết: như vậy, qua nội dung bài viết này, những bạn đã sở hữu thêm nhiều thông tin thú vị về DNA vật chất di truyền của sự việc sống. Và để sở hữu được kết luận này, những nhà sinh học đã có một đoạn đường dài, liên tục và tiếp sau đó nhau để cùng mày mò ra cty chức năng cơ bản của di truyền học.
Tham khảo: Sách Beckers world of the cell / Jeff Hardin, Gregory Bertoni, Lewis J. Kleinsmith. 8th ed
Đọc thêm: Di truyền biểu sinh giữa những thế hệ
Tổ tiên chung của sinh giới
Iceberg (dịch và sửa đổi và biên tập)
Cố vấn khoa học: TS. Đặng Trần Hoàng
tapchisinhhoc
5/5 – (8 votes)
Tham gia Cộng đồng hơn 150,000 nhà khoa học tới từ những Trường Đại học và Viện Nghiên cứu về Công nghệ sinh học.
Cám ơn bạn đã liên kết cùng HVBIOTEK GROUP
Đã có lỗi xẩy ra, bạn xem lại những thông tin Đk nhé!
HƯỚNG TỚI CÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ SINH HỌC TẠI VIỆT NAM!
ShareTweetEmailPrev ArticleNext Article
– Một số từ khóa tìm kiếm nhiều : ” Video full hướng dẫn Vật chất di truyền của vi trùng là gì tiên tiến và phát triển nhất , Share Link Tải Vật chất di truyền của vi trùng là gì “.
You trọn vẹn có thể để lại Comment nếu gặp yếu tố chưa hiểu nhé.
#Vật #chất #truyền #của #khuẩn #là #gì