5.2: Los experimentos de Hershey - Chase

En 1952 (siete años después de la demostración de Avery de que los genes eran ADN), dos genetistas: A. D. Hershey y Martha Chase, proporcionaron más pruebas. Trabajaron con un virus ADN, llamado T2, que infecta E. coli (y también lo es un bacteriófago). La Figura 5.2.1 muestra los elementos esenciales del ciclo infeccioso de bacteriófagos de ADN como T2. Los viriones se unen a la superficie de su célula hospedadora (a). Las proteínas de la cápside inyectan el núcleo de ADN en la célula (b). Una vez dentro de la célula, algunos de los genes bacteriófagos (los genes “tempranos”) son transcritos (por la ARN polimerasa del huésped) y traducidos (por los ribosomas del huésped, ARNt, etc.) para producir enzimas que harán muchas copias del ADN del fago y apagarán (incluso destruirán) el ADN del huésped.

Figura 5.2.1: El experimento Hershey - Chase

A medida que se acumulan copias frescas del ADN del fago, otros genes (los genes “tardíos”) se transcriben y traducen para formar las proteínas de la cápside (c). La reserva de núcleos de ADN y proteínas de la cápside se ensambla en viriones completos (d). Otro gen “tardío” es transcrito y traducido en moléculas de lisozima. La lisozima ataca la pared del peptidoglicano (desde el interior, por supuesto). Eventualmente la célula se rompe y libera su contenido de viriones listos para propagar la infección a nuevas células hospedadoras (e).

Los bacteriófagos producidos dentro de las bacterias que crecen en medio de cultivo radiactivo serán ellos mismos radiactivos. Si están presentes átomos de azufre radiactivos (³⁵ S), se incorporarán a las capas proteicas de los bacteriófagos ya que dos de los aminoácidos —cisteína y metionina— contienen azufre (Figura 5.2.2). Sin embargo, el ADN será no radiactivo porque no hay átomos de azufre en el ADN. Si en su lugar se usa fósforo radiactivo (³² P), el ADN se vuelve radiactivo —debido a sus numerosos átomos de fósforo— pero no a las proteínas.

Figura 5.2.2: Diagrama del experimento de Hershey Chase. (GFDL; Thomasione)

Hershey y Chase encontraron que cuando los bacteriófagos que contenían ³² P (radiactivos), se les permitía infectar bacterias no radiactivas, todas las células infectadas se volvieron radiactivas y, de hecho, gran parte de la radiactividad se transmitió a la siguiente generación de bacteriófagos. Sin embargo, cuando las bacterias se infectaron con bacteriófagos marcados con ³⁵ S, y luego se retiraron las capas de virus (girándolas en una licuadora eléctrica), prácticamente no se pudo detectar radiactividad en las células infectadas. A partir de estos experimentos, quedó claro que el componente de ADN de los bacteriófagos se inyecta en la célula bacteriana mientras que el componente proteico permanece afuera. No obstante, es el componente inyectado —el ADN— el que es capaz de dirigir la formación de nuevas partículas de virus completas con capas proteicas. Entonces aquí hay más pruebas de que los genes son ADN.