Nukleinsäuren und Pneumokokken

Study Notes

Nukleinsäuren sind phosphorhaltige Säuren, die in zwei Formen vorkommen: DNS (Desoxyribonukleinsäure) und RNS (Ribonukleinsäure).
Sie wurden 1869 in Zellkernen entdeckt.
Neben Nukleinsäuren wurden auch Proteine in Zellkernen gefunden.
Die Frage nach dem Träger der Erbinformation (Proteine oder Nukleinsäuren) war eine zentrale Frage der Biologie im 20. Jahrhundert.
Oswald Avery bewies, dass die DNA die Erbinformation trägt.

Pneumokokken sind kleine, runde Bakterien, die in verschiedenen Stämmen vorkommen.
Ein Stamm mit Kohlenhydratkapsel (S-Stamm) ist pathogen und verursacht eine tödliche Lungenentzündung bei Mäusen.
Der S-Stamm wächst glatt auf Nährböden.
Ein anderer Stamm (R-Stamm) ist nicht pathogen und bildet keine Kapsel.
Der R-Stamm wächst rauh auf Nährböden.

1869 wurden in Zellkernen phosphorhaltige Säuren entdeckt, die als Nukleinsäuren bezeichnet wurden.
Es gibt zwei chemisch ähnliche Varianten: DNS/DNA (Desoxyribonukleinsäure) und RNS/RNA (Ribonukleinsäure).

Im 20. Jahrhundert war die Frage nach dem Träger der Erbinformation in der Zelle zentral: Eiweiße oder Nukleinsäuren ?
Oswald Avery bewies, dass nur die DNA Erbinformationen enthält.

Avery führte seine Experimente mit Pneumokokken durch.
Pneumokokken sind kleine, runde Bakterien, die in verschiedenen Stämmen vorkommen.
Der S-Stamm (smooth, glatt) bildet eine Schleimkapsel und ist pathogen (krankheitserregend), er verursacht eine Lungenentzündung bei Mäusen.
Der R-Stamm (rough, rau) bildet keine Kapsel, ist nicht pathogen und wächst als rauhe Kolonie.

Avery führte vier Versuche mit Pneumokokken durch
Versuch 1: Mäuse mit dem pathogenen S-Stamm infizieren -> Mäuse sterben
Versuch 2: Mäuse mit hitzeabgetöteten S-Stamm infizieren -> Mäuse überleben
Versuch 3: Mäuse mit lebendem R-Stamm infizieren -> Mäuse überleben
Versuch 4: Mäuse mit einer Mischung aus hitzeabgetöteten S-Stamm und lebendem R-Stamm infizieren -> Mäuse sterben
In Versuch 4 werden lebende R-Bakterien mit der Erbinformation des S-Stamms ausgestattet und bilden eine Schleimkapsel.

Avery bewies durch seine Experimente, dass die DNA die Erbinformation enthält und nicht Eiweiße.
Die DNA des S-Stamms wurde auf die R-Bakterien übertragen, die dadurch die Fähigkeit zur Kapselbildung und somit ihre Pathogenität erlangten.