Эксперимент Херши — Чейз

Эксперимент Херши — Чейз — классический эксперимент в истории биологии, доказавший, что именно ДНК является носителем генетической информации. Эксперимент состоял из серии опытов, которые были проведены в 1952 году американскими генетиками Алфредом Херши и Мартой Чейз. Хотя ДНК была известна ещё с 1869 года, до проведения эксперимента научное сообщество выдвигало разные мнения о том, где может быть заключена наследственная информация (например, по одной из теорий, в белковых молекулах^[1]).

Эксперимент проводился на бактериофаге T2, структура которого к тому времени была выяснена с помощью электронной микроскопии. Оказалось, что бактериофаг, состоит из белковой оболочки, внутри которой находится ДНК. Эксперимент был спланирован таким образом, чтобы выяснить, что же — белок или ДНК — является носителем наследственной информации.

Херши и Чейз выращивали две группы бактерий в средах, которые содержали разные изотопы в качестве маркеров. Одна группа культивировалась в среде, содержащей радиоактивный фосфор-32 в составе фосфат-иона, другую — в среде с радиоактивной серой-35 в составе сульфат-иона. Бактериофаги, добавленные в среду с бактериями, размножались, поглощая эти радиоактивные изотопы для построении молекул ДНК и белков. Так как фосфор входит в состав ДНК, а сера — в состав белков (точнее в состав двух протеиногенных аминокислот: цистеина и метионина), но её нет в ДНК, одни бактериофаги содержали меченые серой белки, а другие — меченую фосфором ДНК.

После выделения радиоактивно-меченые бактериофаги помещались к культуре свежих (не содержащих изотопов) бактерий, после чего бактериофаги инфицировали их. После этого среду с бактериями подвергали энергичному встряхиванию, чтобы отделить оболочки фагов от поверхности бактериальных клеток (в исходном эксперименте для этого был применен, за неимением в начале 50-х специализированных микробиологических шейкеров, обычный кухонный блендер), затем инфицированных бактерий отделяли от среды. Когда в первом опыте к бактериям добавлялись меченые фосфором-32 бактериофаги, оказалось, что радиоактивную метку можно было обнаружить в бактериальных клетках. Когда же во втором опыте к бактериям добавлялись бактериофаги, меченые серой-35, то метка была обнаружена во фракции среды с белковыми оболочками, но не в бактериальных клетках. Это подтвердило, что материалом, которым инфицировались бактерии, является ДНК. Поскольку внутри заражённых бактерий формируются полные вирусные частицы, содержащие белки вируса, данный опыт был признан одним из решающих доказательств^[2] того факта, что генетическая информация (информация о структуре белков) содержится в ДНК.

В 1969 году Алфред Херши получил Нобелевскую премию за открытия генетической структуры вирусов, в то время как Марта Чейз не была номинирована на премию.

• Hershey, A. D. and Chase, M. (1952) Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage. J Gen Physiol. 36:39-56.
• Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. М., Мир, 1981
• Херши (Hershey) Алфред Дей // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.

• Hershey–Chase experiment animation
• Clear depiction and simple summary