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Oswald Avery Oswald Theodore Avery 21 Oktober 1877 in Halifax Nova Scotia 2 Februar 1955 in Nashville Tennessee war ein

Oswald Avery

Oswald Theodore Avery (* 21. Oktober 1877 in Halifax, Nova Scotia; † 2. Februar 1955 in Nashville, Tennessee) war ein kanadischer Mediziner.

Oswald Avery (1937)

Er promovierte 1904 an der Columbia University in New York City. Nach einer Phase als praktizierender Arzt war Avery 1913–1947 am Rockefeller Institute of Medical Research wissenschaftlich tätig. Dort konnte er 1944 in Zusammenarbeit mit Colin MacLeod und Maclyn McCarty mit Hilfe eines Experiments an Pneumokokken ein erstes starkes Indiz dafür erbringen, dass die DNA und nicht, wie man bis dahin annahm, Proteine Träger der Erbinformation sind. Die drei Forscher begründeten damit die moderne Molekulargenetik.

Zwischen 1932 und 1957 wurde Avery 38-mal für einen Nobelpreis nominiert, hat ihn aber nie erhalten.

Der Hintergrund Bearbeiten

Vor Averys Versuch war unklar, welche Substanzklasse Träger der Erbinformation ist. Allgemein wurden Proteine favorisiert, da diese in der Zelle allgegenwärtig und an allen Stoffwechselfunktionen beteiligt sind. Die ebenfalls in großen Mengen in den Chromosomen vorhandene DNA erschien als Erbsubstanz weniger geeignet, da sie aus nur vier verschiedenen Nukleotiden besteht (Proteine hingegen aus 20 Aminosäuren), die zudem in gleichen Anteilen vorhanden zu sein schienen, und ihre komplexe Struktur (Doppelhelix) noch nicht bekannt war.

Der Versuch Bearbeiten

Schema des Versuchs zum "transformierenden Prinzip"

Der Versuch Averys fand 1944 an Pneumokokken (bakteriellen Erregern der Lungenentzündung) statt. Er basierte auf Versuchen, die Frederick Griffith 1928 beschrieb. Griffith arbeitete mit zwei Stämmen von Pneumokokken, dem virulenten S-Stamm, welcher über eine schützende Schleimkapsel verfügt, die der Bakterienkolonie ein glattes, glänzendes Aussehen verleiht und die deshalb smooth (S) genannt wurde, sowie dem nonvirulenten R-Stamm (R36A), Bakterien ohne Schleimkapsel und daher mit rauer Oberfläche, die rough (R) bezeichnet wurden. Griffith injizierte drei Gruppen von Mäusen unterschiedliche Extrakte: der ersten eine lebendige R-Stamm-Kultur, der zweiten durch Hitze getöteten S-Pneumokokken und der dritten beide Extrakte zusammen. Die erste und zweite Gruppe erkrankten nicht an Lungenentzündung. Die Mäuse der dritten Gruppe aber erkrankten und starben. Eine Kultur des Herzblutes dieser Mäuse zeigte wieder lebendige S-Stamm-Pneumokokken. Dadurch nahm Griffith an, dass die abgetöteten S-Pneumokokken eine transformierende Substanz enthielten, die den R-Typ in den S-Typ umwandeln kann.

Dawson und Sia konnten diese Transformation in vitro durchführen und die transformierende Substanz in einem Reagenzglas bereitstellen. Alloway führte diese Transformation mit einer wässrigen Lösung eines Zellextrakts durch.

Avery und seine Mitarbeiter Colin MacLeod und Maclyn McCarty an der Rockefeller-Universität (damals Rockefeller Institut) in New York wollten nun die chemische Beschaffenheit der transformierenden Substanz (Transforming Principle) aufklären. Dazu verfeinerten sie das Reinigungsverfahren, bis sie als Ergebnis einen Zellextrakt erhielten, dessen Mengenanteile an Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Phosphor denen von DNA entsprachen. Um sicherzustellen, dass die Transformation nicht durch Reste von RNA oder Proteinen induziert wurde, behandelten sie den Zellextrakt vor der Transformation mit unterschiedlichen Enzymen. Eines dieser Enzyme hatte eine, von Greenstein 1940 beschriebene, Desoxyribonucleodepolymerase-Aktivität. Nur diese neutralisierte die Transformationsaktivität des Extraktes, während Trypsin, Chymotrypsin (zwei Protein-spaltende Enzyme), Ribonuklease, Protein-Phosphatasen und Esterase ohne Wirkung bezüglich Transformationsaktivität blieben. Sie konnten ferner zeigen, dass alle Nachkommen die S-Eigenschaften vererbt bekommen und dass die Wiederholung des Experiments mit Extrakten aus diesen Nachkommen zu gleichen Ergebnissen führte.

Interpretation Bearbeiten

Dieser Versuch zeigt, dass die genetische Information auf der DNA liegen muss, da die R-Zellen eine Information von den S-Zellen brauchten, damit sie eine Schleimkapsel ausbilden, sprich zu S-Zellen werden können. Und nur die DNA ermöglichte es, R- zu S-Zellen zu transformieren. Beim Gegenbeispiel mit einem Enzym wurde noch deutlicher, dass die genetische Information in der DNA liegen muss, da sich bei Zugabe einer DNAse nur R-Zellen entwickeln, weil die DNA durch das Enzym abgebaut wurde.

Mitgliedschaft und Ehrungen Bearbeiten

1933 wurde Avery in die National Academy of Sciences, 1936 in die American Academy of Arts and Sciences gewählt. 1945 erhielt er die George M. Kober Medal. 2004 wurde er postum in die Canadian Medical Hall of Fame aufgenommen.

Der Mondkrater Avery ist nach ihm benannt.

Publikationen Bearbeiten

  • Oswald T. Avery, Rene Dubos: The specific action of a bacterial enzyme on pneumococci of Type III. Science 72 (1930):151-152, PMID 17838541.
  • Oswald T. Avery, Colin M. MacLeod und Maclyn McCarty: Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. Induction of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from pneumococcus type III. In: Journal of Experimental Medicine. Bd. 79, Nr. 2, 1944, S. 137–158, PMID 19871359.
  • Maclyn McCarty und Oswald T. Avery: Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types. II. Effect of Desoxyribonuclease on the biological activity of the transforming substance. In: Journal of Experimental Medicine. Bd. 83, Nr. 2, 1946, S. 89–96, PMID 19871520.

Literatur Bearbeiten

  • Michaela Scherr, Dietmar Scherr: Meilenstein der Molekularbiologie: Das 'Avery-Experiment'. In: Biologie in unserer Zeit 33(1) (2003), S. 58–61, ISSN 0045-205X
  • Maclyn McCarty: The Transforming Principle – Discovery that Genes are made of DNA, W.W. Norton Company, 1985, ISBN 0-393-01951-9

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Nomination Database. In: nobelprize.org. 17. April 2015, abgerufen am 17. April 2015 (englisch).
  2. Members of the American Academy. Listed by election year, 1900–1949 (PDF). Abgerufen am 27. September 2015
Personendaten
NAME Avery, Oswald
ALTERNATIVNAMEN Avery, Oswald Theodore (vollständiger Name)
KURZBESCHREIBUNG kanadischer Mediziner
GEBURTSDATUM 21. Oktober 1877
GEBURTSORT Halifax, Nova Scotia, Kanada
STERBEDATUM 2. Februar 1955
STERBEORT Nashville, Tennessee, Vereinigte Staaten
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Veröffentlichungsdatum:
Oswald Theodore Avery 21 Oktober 1877 in Halifax Nova Scotia 2 Februar 1955 in Nashville Tennessee war ein kanadischer Mediziner Oswald Avery 1937 Er promovierte 1904 an der Columbia University in New York City Nach einer Phase als praktizierender Arzt war Avery 1913 1947 am Rockefeller Institute of Medical Research wissenschaftlich tatig Dort konnte er 1944 in Zusammenarbeit mit Colin MacLeod und Maclyn McCarty mit Hilfe eines Experiments an Pneumokokken ein erstes starkes Indiz dafur erbringen dass die DNA und nicht wie man bis dahin annahm Proteine Trager der Erbinformation sind Die drei Forscher begrundeten damit die moderne Molekulargenetik Zwischen 1932 und 1957 wurde Avery 38 mal fur einen Nobelpreis nominiert 1 hat ihn aber nie erhalten Inhaltsverzeichnis 1 Der Hintergrund 2 Der Versuch 2 1 Interpretation 3 Mitgliedschaft und Ehrungen 4 Publikationen 5 Literatur 6 EinzelnachweiseDer Hintergrund BearbeitenVor Averys Versuch war unklar welche Substanzklasse Trager der Erbinformation ist Allgemein wurden Proteine favorisiert da diese in der Zelle allgegenwartig und an allen Stoffwechselfunktionen beteiligt sind Die ebenfalls in grossen Mengen in den Chromosomen vorhandene DNA erschien als Erbsubstanz weniger geeignet da sie aus nur vier verschiedenen Nukleotiden besteht Proteine hingegen aus 20 Aminosauren die zudem in gleichen Anteilen vorhanden zu sein schienen und ihre komplexe Struktur Doppelhelix noch nicht bekannt war Der Versuch Bearbeiten nbsp Schema des Versuchs zum transformierenden Prinzip Der Versuch Averys fand 1944 an Pneumokokken bakteriellen Erregern der Lungenentzundung statt Er basierte auf Versuchen die Frederick Griffith 1928 beschrieb Griffith arbeitete mit zwei Stammen von Pneumokokken dem virulenten S Stamm welcher uber eine schutzende Schleimkapsel verfugt die der Bakterienkolonie ein glattes glanzendes Aussehen verleiht und die deshalb smooth S genannt wurde sowie dem nonvirulenten R Stamm R36A Bakterien ohne Schleimkapsel und daher mit rauer Oberflache die rough R bezeichnet wurden Griffith injizierte drei Gruppen von Mausen unterschiedliche Extrakte der ersten eine lebendige R Stamm Kultur der zweiten durch Hitze getoteten S Pneumokokken und der dritten beide Extrakte zusammen Die erste und zweite Gruppe erkrankten nicht an Lungenentzundung Die Mause der dritten Gruppe aber erkrankten und starben Eine Kultur des Herzblutes dieser Mause zeigte wieder lebendige S Stamm Pneumokokken Dadurch nahm Griffith an dass die abgetoteten S Pneumokokken eine transformierende Substanz enthielten die den R Typ in den S Typ umwandeln kann Dawson und Sia konnten diese Transformation in vitro durchfuhren und die transformierende Substanz in einem Reagenzglas bereitstellen Alloway fuhrte diese Transformation mit einer wassrigen Losung eines Zellextrakts durch Avery und seine Mitarbeiter Colin MacLeod und Maclyn McCarty an der Rockefeller Universitat damals Rockefeller Institut in New York wollten nun die chemische Beschaffenheit der transformierenden Substanz Transforming Principle aufklaren Dazu verfeinerten sie das Reinigungsverfahren bis sie als Ergebnis einen Zellextrakt erhielten dessen Mengenanteile an Kohlenstoff Wasserstoff Stickstoff und Phosphor denen von DNA entsprachen Um sicherzustellen dass die Transformation nicht durch Reste von RNA oder Proteinen induziert wurde behandelten sie den Zellextrakt vor der Transformation mit unterschiedlichen Enzymen Eines dieser Enzyme hatte eine von Greenstein 1940 beschriebene Desoxyribonucleodepolymerase Aktivitat Nur diese neutralisierte die Transformationsaktivitat des Extraktes wahrend Trypsin Chymotrypsin zwei Protein spaltende Enzyme Ribonuklease Protein Phosphatasen und Esterase ohne Wirkung bezuglich Transformationsaktivitat blieben Sie konnten ferner zeigen dass alle Nachkommen die S Eigenschaften vererbt bekommen und dass die Wiederholung des Experiments mit Extrakten aus diesen Nachkommen zu gleichen Ergebnissen fuhrte Interpretation Bearbeiten Dieser Versuch zeigt dass die genetische Information auf der DNA liegen muss da die R Zellen eine Information von den S Zellen brauchten damit sie eine Schleimkapsel ausbilden sprich zu S Zellen werden konnen Und nur die DNA ermoglichte es R zu S Zellen zu transformieren Beim Gegenbeispiel mit einem Enzym wurde noch deutlicher dass die genetische Information in der DNA liegen muss da sich bei Zugabe einer DNAse nur R Zellen entwickeln weil die DNA durch das Enzym abgebaut wurde Mitgliedschaft und Ehrungen Bearbeiten1933 wurde Avery in die National Academy of Sciences 1936 in die American Academy of Arts and Sciences gewahlt 2 1945 erhielt er die George M Kober Medal 2004 wurde er postum in die Canadian Medical Hall of Fame aufgenommen Der Mondkrater Avery ist nach ihm benannt Publikationen BearbeitenOswald T Avery Rene Dubos The specific action of a bacterial enzyme on pneumococci of Type III Science 72 1930 151 152 PMID 17838541 Oswald T Avery Colin M MacLeod und Maclyn McCarty Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types Induction of transformation by a desoxyribonucleic acid fraction isolated from pneumococcus type III In Journal of Experimental Medicine Bd 79 Nr 2 1944 S 137 158 PMID 19871359 Maclyn McCarty und Oswald T Avery Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types II Effect of Desoxyribonuclease on the biological activity of the transforming substance In Journal of Experimental Medicine Bd 83 Nr 2 1946 S 89 96 PMID 19871520 Literatur BearbeitenMichaela Scherr Dietmar Scherr Meilenstein der Molekularbiologie Das Avery Experiment In Biologie in unserer Zeit 33 1 2003 S 58 61 ISSN 0045 205X Maclyn McCarty The Transforming Principle Discovery that Genes are made of DNA W W Norton Company 1985 ISBN 0 393 01951 9Einzelnachweise Bearbeiten Nomination Database In nobelprize org 17 April 2015 abgerufen am 17 April 2015 englisch Members of the American Academy Listed by election year 1900 1949 PDF Abgerufen am 27 September 2015Normdaten Person GND 1014973732 lobid OGND AKS LCCN n2001013126 NDL 00620298 VIAF 36257719 Wikipedia Personensuche PersonendatenNAME Avery OswaldALTERNATIVNAMEN Avery Oswald Theodore vollstandiger Name KURZBESCHREIBUNG kanadischer MedizinerGEBURTSDATUM 21 Oktober 1877GEBURTSORT Halifax Nova Scotia KanadaSTERBEDATUM 2 Februar 1955STERBEORT Nashville Tennessee Vereinigte Staaten Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Oswald Avery amp oldid 219241359