Oswald Avery leitete das Team, das entdeckte, dass DNA Vererbungsanweisungen durch aufeinanderfolgende Generationen von Organismen leitet-es trägt den chemischen Code des Lebens.
Avery und seine Kollegen veröffentlichten ihre Entdeckung in einem klassischen Papier, das beschreibt, was als Avery–MacLeod–McCarty-Experiment bekannt wurde. Das Experiment stellte tatsächlich wissenschaftliche Untersuchungen im Wert von mehr als einem Jahrzehnt dar.,
Anfänge
Oswald Theodore Avery wurde am 21. Seine britischen Eltern Joseph Francis Avery und Elizabeth Crowdy waren vier Jahre zuvor nach Kanada gekommen.
Sie waren ausgewandert, weil Joseph, ein Baptistenminister, eine spirituelle Berufung empfand, Gottes Werk in Nordamerika zu tun. Die drei Söhne des Paares wurden alle in Kanada geboren; Oswald war der zweite Sohn.
Als Oswald 10 Jahre alt war, zog die Familie nach New York City, USA., Sein Vater war eingeladen worden, als Pastor der Mariner Temple Baptist Mission zu übernehmen. Die Mission befand sich auf der New Yorker Lower East Side, einem überfüllten Teil der Stadt mit einer Vielzahl sozialer Probleme – ein schwieriger Ort für Kinder, um erwachsen zu werden.
In ihrer Freizeit haben sich Oswald und sein älterer Bruder Ernest das Kornettspielen beigebracht. Ab 12 Jahren musizierten Oswald und Ernest sonntags außerhalb der Mission. Die Idee war, Passanten ins Innere zu locken., Die Bevölkerung der Nachbarschaft umfasste viele Katholiken und Juden, und Oswalds Vater war bestrebt, sie zum Baptisten-Glaubensbekenntnis zu bekehren.
Oswald war ein hoch talentierter Musiker. Später erhielt er ein Stipendium an das National Conservatory of Music, ein Stipendium, das er nicht verwendete.
Im Alter von 15 Jahren erlitt Oswald zwei Schocks: zuerst den Tod seines Bruders Ernest höchstwahrscheinlich an Tuberkulose; dann den Tod seines Vaters an Nierenerkrankungen.,
Keine Wissenschaft am College
Im Jahr 1893, kurz vor Erreichen des Alters von 16 Jahren, erhielt Oswald Avery sein Diplom von der New York Male Grammar School und schrieb sich an der Colgate Academy ein.
Er wurde ein Neuling an der New Yorker Colgate University im Jahr 1896, wo wieder sein musikalisches Talent glänzte durch und er wurde Leiter der College-Band.
Er studierte Geisteswissenschaften, durchschnittlich höher als 9 von 10 in seinen letzten Jahren. Er absolvierte mit einem Bachelor-Abschluss in Geisteswissenschaften im Juni 1900, Alter 22. Er hatte nur naturwissenschaftliche Kurse besucht, wenn sie obligatorisch waren.,
Die Kurse, die er in seinem letzten Jahr wählte, umfassten Philosophie, englische Literatur, politische Ökonomie, öffentliches Sprechen und Kunstgeschichte.
Medizinische Fakultät
Im Herbst 1900 hatten sich Averys Vorstellungen von seiner Zukunft dramatisch verändert: Er trat in die medizinische Fakultät ein – das College of Physicians and Surgeons der Columbia University in New York.
Er erzielte weiterhin gute Noten an der Columbia, mit einer ironischen Ausnahme. Der Mann, der schließlich ein weltbekannter Bakteriologe werden würde, erzielte seine schlechtesten Noten im Bakteriologiekurs.,
Im Jahr 1904, Alter 26, absolvierte Avery und zog in die allgemeine medizinische Praxis.
Eine Einführung in die Bakteriologie
Nach zwei Jahren Arbeit als Hausarzt, Avery fed up. Zu viele seiner Patienten litten an unheilbaren Zuständen und fühlten sich völlig hilflos.
Er kam zu dem Schluss, dass er der Gesellschaft am besten helfen könnte, Wege zu finden, Mikroorganismen zu stoppen, die Menschen töten. Er beschloss, Mikrobiologe zu werden.,
Er machte den Übergang allmählich und arbeitete in Teilzeit in der Milchbakteriologie – seine Aufgabe bestand darin, vor und nach der Pasteurisierung Bakterien in der Milch zu messen.
Lungenentzündung Forschung
Im Alter von 30 Jahren wurde Avery 1907 Assistant Director des Hoagland Laboratory in Brooklyn, New York. Dort unterrichtete er nicht nur Studenten, sondern bildete auch moderne chemische und bakteriologische Methoden aus. Er lernte auch, Experimente mit ungewöhnlich sorgfältiger Sorgfalt durchzuführen – dies wäre eines der Merkmale seiner zukünftigen Forschungsarbeit.,
Seine Forscherkarriere begann er mit einer Untersuchung fermentierter Milchprodukte wie Joghurt. Er untersuchte ihre Rolle bei der Bekämpfung schädlicher Darmbakterien beim Menschen, ein Thema, das etwa 100 Jahre später wieder in Mode kommen würde.
Bild von Lactobacillus plantarum Bakterien, die Häufig in fermentierten Lebensmitteln. Es wird angenommen, dass das Vorhandensein solcher Bakterien im menschlichen Darm unsere Gesundheit verbessert.
Avery veröffentlichte neun Artikel in wissenschaftlichen Zeitschriften., 1913 fiel Rufus Cole, Direktor des Rockefeller Institute in Manhattan, ein Artikel auf, den er über Tuberkulose schrieb. Bei einem Besuch in Hoagland, Cole machte es sich zum Ziel, sich mit Avery zu unterhalten, Dimensionierung ihn.
Das Ergebnis war, dass Avery im September 1913, einen Monat vor seinem sechsunddreißigsten Geburtstag, Bakteriologe am Rockefeller Institute wurde.
Für den Rest seiner Karriere konzentrierte sich Avery auf Lungenentzündungsbakterien. Penicillin-Antibiotika waren noch Jahrzehnte entfernt, und über 50.000 Menschen in Amerika starben jedes Jahr an einer Lungenentzündung.,
Eine Seltsame Art und Weise zu Werden eine US-amerikanische
Entschluß des 1. Weltkrieges, im Jahre 1917. Avery versuchte, als Offizier dem US Army Medical Corps beizutreten. Er wurde abgelehnt, weil, obwohl er sein ganzes Erwachsenenleben in Amerika gelebt hatte – über 30 Jahre in der Tat – er war kein Bürger.
Avery, 40 Jahre alt und ein bedeutender Bakteriologe, trat als Privatmann ein – der niedrigste Rang. Dann, weil er in Kriegszeiten im aktiven Dienst war, Er wurde als amerikanischer Staatsbürger eingebürgert. 1918 wurde er zum Captain des Medical Corps befördert.,
Die Entdeckung, dass Gene DNA sind
Vererbung und DNA Vor Avery
Mendel, Miescher und DNA
Gregor Mendel, der 1866 in Mähren (heute Tschechien) arbeitete, zeigte, dass Nachkommen die körperlichen Eigenschaften ihrer Eltern nach klaren mathematischen Regeln erben. Seine Arbeit wurde bis 1900 ignoriert.
1871 entdeckte Friedrich Miescher in Deutschland eine neue Substanz, die es Nucleins nannte, weil sie aus dem Zellkern stammte. Heute nennen wir diese Substanz Desoxyribonukleinsäure oder einfacher DNA.,
Wissenschaftler ahnten nicht wirklich, dass DNA eine Rolle bei der Vererbung spielte. Sie wussten, dass etwas Anweisungen von den Eltern zu den Nachkommen tragen muss, und sie wussten, dass die Anweisungen Mendels Gesetzen folgten. Diese Anweisungen – die Einheiten der Vererbung-erhielten den Namen Gene.
Niemand wusste, woraus Gene bestehen, aber lange Zeit wurde angenommen, dass sie auf Proteinen basieren.
Das Griffith-Experiment-Das Leben wird komisch
1928 fand Frederick Griffith in Großbritannien etwas Erstaunliches-er verwandelte einen Bakterienstamm in einen anderen.,
Seine Arbeit umfasste Streptococcus pneumoniae, eine Spezies, die zwei Stämme hat – Rough (R) und Smooth (S)–, die wegen ihres Aussehens unter dem Mikroskop so genannt werden.
– Cartoon-Darstellung von Streptococcus pneumoniae rauen und glatten Stämme.
Rau ist nicht besonders schädlich. Glatt ist ein killer.
Griffith experimentierte, indem er Mäuse mit R-und S-Bakterien infizierte. Er fand:
- Mäuse, die mit R infiziert waren, überlebten – wie erwartet.
- Mit S infizierte Mäuse starben-wie erwartet.,
- Mäuse, die mit Hitze-abgetöteten S infiziert waren, überlebten-wie erwartet.
- Mäuse, die mit einer Mischung aus R und Hitze-abgetöteten S infiziert waren, starben – NICHT erwartet. Darüber hinaus wurden lebende S in den Körpern von Mäusen gefunden, die mit einer Mischung aus R und wärmeabtötendem S infiziert waren-NICHT erwartet.
Etwas von den Toten S hatte das lebende R dazu veranlasst, lebendes S zu produzieren, Und sehr bedeutend war die Veränderung vererbbar: Als R in S umgewandelt wurde, wurden die folgenden Generationen von Bakterien S
Nach Avery
Von Skepsis zum Glauben
Griffiths Arbeit interessierte Avery., Es bezog sich auf seine eigene Spezialität-Lungenentzündung Bakterien. Avery bewunderte Griffith, begrüßte aber seine außergewöhnlichen Ergebnisse ungläubig und vermutete, dass die Bakterien kontaminiert waren.
Ein junger wissenschaftlicher Mitarbeiter in Averys Labor, Martin Dawson, wiederholte Griffiths Arbeit. Als Dawson Griffiths Ergebnisse bestätigte, musste Avery zugeben, dass die Transformation von R zu S eine Tatsache war. Andere Labors kamen zu dem gleichen Schluss.
Keine Notwendigkeit für Mäuse
Dawson forschte weiter an dem seltsamen Phänomen. 1930 machte er bedeutende Fortschritte und bewies, dass Mäuse unschuldige Zuschauer waren., Er mischte R und Wärme abgetötete S-Bakterien in Glaswaren und sah, wie sich R vermehrte, um S.
Erste Isolierung von DNA
Dawson wechselte zu einem neuen Job und Avery begeisterte einen anderen jungen Rockefeller-Forscher, James Alloway, um an dem zu arbeiten, was er das Transformationsprinzip nannte.
Lassen Sie die gelösten Wärme abgetöteten S-Zellen und herausgefilterten Fragmente, um eine faserige Substanz zu verlassen. Wir wissen jetzt, dass dies DNA war, aber Allolay nicht. Er fand, dass diese Substanz alles war, was erforderlich war, um R in S. In 1932 umzuwandeln, zog Alloway in einen neuen Job.,
Die weiße Substanz ist extrahierter DNA aus Zellkernen.
Dawson und Alloway boten Theorien über das Transformationsprinzip an, von denen sich keiner als richtig erweisen würde.
Langsame, schwierige Arbeit
Avery begann selbst Experimente durchzuführen, aber seine Zeit war durch die Arbeit an anderen Hauptstudien stark eingeschränkt. Er verbrachte auch etwa sechs Monate weg vom Labor schwer krank.
Die Experimente waren schwierig und führten oft zu Ergebnissen, die nicht wiederholt werden konnten. Der Fortschritt war sehr langsam.,
Bis 1935 deuteten Averys Beweise darauf hin, dass weder Proteine noch Kohlenhydrate die Transformation verursachten. Vielleicht, spekulierte er 1936, war eine Nukleinsäure der Schlüsselfaktor? Natürlich gibt es nur zwei Nukleinsäuren, DNA und RNA, also kam Avery der Antwort nahe. Es würden jedoch noch viele Jahre vergehen, bis er das Gefühl hatte, Beweise für seine Spekulationen zu haben.
Schneller werden-Proteine und Lipide wurden positiv ausgeschlossen
1935 schloss sich Avery dem neuen jungen Forscher Colin MacLeod an, einem Wunderkind, das im Alter von 15 Jahren an der McGill University in Montreal aufgenommen worden war.,
MacLeod und Avery hatten ungewöhnlich ähnliche Hintergründe: Sie waren jeweils Eingeborene von Nova Scotia und jeder war nach New York gezogen. Sie waren beide ausgebildete Mediziner, die ihre Karriere in die Bakteriologie verlagert hatten. Ihre Väter waren beide evangelische Kirchenminister gewesen, und beide waren aus Großbritannien nach Kanada gezogen.
MacLeod gab der Forschung neue Impulse und entwickelte zuverlässigere Labortechniken. Sowohl Avery als auch MacLeod waren jedoch auch an anderen Projekten beteiligt.,
1940 ließen sie alle anderen Arbeiten fallen, um sich auf das Transformationsprinzip zu konzentrieren und arbeiteten stundenlang im Labor zusammen.
Bis 1941 waren sich Avery und MacLeod sicher, dass das Transformationsprinzip proteinfrei und lipidfrei war. Sie wussten das, weil sie diese Substanzen zuverlässig von wärmeabtötenden S-Bakterien entfernen konnten, und sehen, dass alles, was übrig war, den Übergang von R zu S verursachte.
Zu diesem Zeitpunkt verließ MacLeod offiziell das Projekt; er war zum Professor für Bakteriologie an der School of Medicine der New York University ernannt worden., In der Praxis kam er jedoch häufig zurück, als sich das Projekt seinem spannenden Abschluss näherte.
Rough wird durch Smooths DNA zu Smooth transformiert
Mit MacLeods offizieller Abreise schloss sich Maclyn McCarty, eine 30-jährige Postdoktorandin aus Indiana, dem Projekt im September 1941 an. McCarty hatte am Johns Hopkins Hospital forscht. Als sein Chef dort, Professor Edwards Park, hörte, dass McCarty in Averys Labor gehen würde, sagte er McCarty, dass Avery an der Spitze der Stratosphäre für die Forschung sei.
Der Fortschritt war jetzt schnell., Die Wissenschaftler entfernten alle anderen Teile der Zelle, um nur die transformierende Substanz zu hinterlassen. McCarty stellte durch chemische Tests fest, dass es sich bei der Substanz nur um Desoxyribonukleinsäure, d. H. DNA, handeln könnte. Avery stellte fest, dass DNA in diesen Bakterien noch nicht einmal gefunden worden war.
Avery-MacLeod-McCarty
Ende 1943 reichten Avery, MacLeod und McCarty ihre Arbeiten zur Veröffentlichung im Journal of Experimental Medicine ein. Es wurde im folgenden Jahr veröffentlicht.
Sie hatten entdeckt, dass DNA genetisches Material ist. Es induziert vererbbare Veränderungen in Bakterien., Es hat ein sehr hohes Molekulargewicht und ist daher ein riesiges Molekül. Ihre Arbeit wurde als das Avery–MacLeod–McCarty-Experiment bekannt.
“ Die Veröffentlichung von Avery, MacLeod und McCarty vor nur 50 Jahren markierte die Eröffnung der zeitgenössischen Ära der Genetik, ihrer molekularen Phase.“
Gene sind DNA
Ironischerweise wurde Averys Arbeit abgeschlossen, während der Zweite Weltkrieg tobte., Er und seine Kollegen entdeckten eines der Geheimnisse des Lebens in einer Zeit, in der mehr Wissenschaftler als je zuvor nach effizienten Wegen suchten, den Tod zu bringen.
Avery war 66 Jahre alt, als seine DNA-Arbeit endlich veröffentlicht wurde.
Die Vorstellung, dass Gene DNA sind, wurde stark widerstanden. Eine Reihe einflussreicher Wissenschaftler würde die Idee, dass Gene Proteine sind, nicht loslassen. Sie erklärten Averys Ergebnisse, indem sie sagten, seine DNA sei mit Proteinen kontaminiert. Mit der Zeit konnte jedoch niemand dem neuen Status von DNA widersprechen.,
Einer der wenigen Wissenschaftler, der Averys Arbeit schnell annahm, war Edwin Chargaff, und er war es, der die nächsten großen Schritte zum Verständnis der Rolle der DNA in der Genetik unternahm.
Bis 1953 hatten James Watson und Francis Crick die Struktur der DNA entdeckt und wie sie sich repliziert. Avery lebte lange genug, um das zu sehen.
Wissenschaftler wissen jetzt mit Sicherheit, dass DNA die Anweisungen enthält, die zum Zusammenbau lebloser Moleküle in lebende Organismen erforderlich sind.,
„…die Entdeckung, dass DNA genetische Informationen von einem Pneumokokken auf einen anderen übertragen könnte… läutete die Eröffnung des Feldes der Molekularbiologie ein…“
Kein Nobelpreis
1945 verlieh die britische Royal Society Avery die prestigeträchtige Copley-Medaille und 1947 erhielt er Amerikas Hauptpreis für Medizin – den Lasker Award.
“ Averys Experiment ließ es nach dem essentiellen genetischen Material riechen.“
Einige Persönliche Details “ und am Ende
Avery lebte vor allem für seine Arbeit. Er heiratete nie und hatte keine Kinder., Er verlor nie seine Vorliebe für Musik und verbrachte in seinen Ferien gerne Zeit mit Segeln.
Er war ein bemerkenswerter Redner und Debattierer am College gewesen, aber in seinem Berufsleben zögerte er normalerweise, öffentlich zu sprechen. Tatsächlich fühlte er sich wirklich nur in seinem Labor in Begleitung seiner Forscher wohl. Jeder nannte ihn ‚Fess‘ – kurz für Professor.
Im Alter von 71 Jahren zog Avery 1948 nach Nashville, Tennessee, um ein Familienleben zu genießen. Er mietete ein großes Haus in der Nähe des Hauses seines jüngeren Bruders Roy, der Bakteriologie an der Vanderbilt University lehrte., Avery verbrachte viel Zeit mit Roys Familie. Seine Cousine Minnie Wandell wurde seine Haushälterin.
Oswald Theodore Avery starb am 20. Februar 1955 im Alter von 78 Jahren in Nashville an Leberkrebs. Er wurde auf dem Mount Olivet Cemetery in Nashville beigesetzt.
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Der achte Tag der Schöpfung: Macher der Revolution in der Biologie
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Genetics Vol. 136, S. 423-426, Februar 1994
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