EXPERIMENTOS CON FAGOS RADIACTIVOS HERSHEY Y CHASE (1952).
El material que utilizaron Alfred Hershey y Marta Chase (1952) en sus estudios fue el virus T4 que infecta a la bacteria E. coli. Dicho virus mantiene una relación de tipo lítico con esta bacteria.
Los virus de la serie T, como el T4 cuando se aíslan y se someten a un choque osmótico pueden reventarse liberándose el ADN que estaba en el interior de su cápside.
Hershey y Chase pensaron en alguna forma para marcar los virus T4 solamente en su ADN y solamente en sus proteínas, se dieron cuenta de que el azufre (S) forma parte solamente de las proteínas pero no del ADN, y que el Fósforo (P) forma parte solamente del ADN pero no de las proteínas. Por tanto decidieron obtener dos colecciones de fagos diferentes, una colección de fagos T4 marcados solamente en su ADN con Fósforo radiactivo (P32) y otra colección de fagos T4 marcados solamente en sus proteínas con Azufre radiactivo (S35). Para conseguir este tipo de fagos T4 llevaron a cabo dos experimentos, en uno de ellos infectaron bacterias de E. coli que crecían en un medio que con tenía P32, los virus descendientes de la infección tenían marcado su ADN con P32; en el otro experimento infectaron bacterias de E. coli que crecían en un medio con S35 , los virus descendientes de la infección tenían marcadas sus proteínas con S35 .
Para comprobar que habían marcado correctamente los virus T4, unos solamente en el ADN y otra colección solamente en las proteínas, aislaron parte de los virus descendientes de las infecciones los sometieron a choque osmótico y centrifugaron en condiciones tales que las cápsides de los virus eran más pesadas y se iban al fondo del tubo después de la centrifugación, mientras que el ADN que había salido fuera de las cápsides, como consecuencia del choque osmótico, se quedaba en solución al finalizar la centrifugación. Cuando el experimento se hacia con virus marcados en su ADN con P32 el marcaje aparecía en solución y no en el fondo del tubo, mientras que si el experimento se realizaba con fagos marcados en sus proteínas con S35 el marcaje aparecía en el fondo del tubo donde estaban las cápsides y no en solución.
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Una vez conseguidos los virus que tenían marcado solamente su ADN con P32 y los fagos T4 que tenían marcadas solamente sus proteínas con S35, prepararon dos nuevos experimentos.
En primer lugar, infectaron bacterias de E. coli que crecían en un medio normal con los fagos T4 marcados en su ADN con P32 e inmediatamente después de la infección agitaron violentamente la mezcla en una batidora, de esta manera trataban de separar las bacterias de los fagos. Posteriormente centrifugaban de forma que las bacterias al ser mas grandes y pesadas se depositaban en el fondo del tubo, mientras que las cápsides de los virus más pequeñas quedaban en solución. Después de centrifugar observaron que el marcaje correspondiente al P32 aparecía en el fondo del tubo donde estaban las bacterias, mientras que en la solución, donde estaban las cápsides de los fagos, no aparecía marcaje debido alP32 (Figura A). Algunos de los virus descendientes de esta infección tenían marcado su ADN con P32 .
El segundo experimento consistió en infectar bacterias que crecían en un medio normal con fagos marcados en sus proteína con S35, agitar inmediatamente después de forma brusca en una batidora la mezcla y centrifugar. En este caso, la mayor parte del marcaje (80%) correspondiente al S35 estaba en la solución, donde se encontraban las cápsides; mientras que en el fondo del tubo, lugar en el que estaban las bacterias, había muy poco marcaje debido al S35 de las proteínas (Figura B). Los virus descendientes de esta infección no tenían marcadas sus cápsides con S35 .
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Conclusiones de Hershey y Chase: Prácticamente lo único que entra en las bacterias después de la infección por el fago T4 es el ADN del fago, por dicho motivo, cuando se infecta con virus T4 marcados en su ADN el marcaje aparece en el fondo del tubo donde están las bacterias y no en la solución. Además en este caso, los virus descendientes están marcados en su ADN, lo que indica que el único nexo de unión entre dos generaciones de fago T4 es el ADN. Sin embargo, cuando se infecta con virus marcados en las proteínas, se detecta muy poco marcaje en el fondo del tubo, donde están las bacterias, estando la mayoría del marcaje en la solución, lugar en que se localizan las cápsides proteicas de los virus y no se observan virus descendientes marcados en sus proteínas. Por consiguiente, la molécula portadora de la información en los virus T4 es el ADN y no las proteínas.
A pesar de que el experimento de Hershey y Chase (1952) no fue tan limpio como el de Avery. McLeod y McCarthy (1944), ya que existía un 20% de marcaje de proteínas que aparecía en el fondo del tubo cuando se infecta con fagos T4 marcados con S35, la comunidad científica si admitió en en este momento que el material hereditario era el ADN y no las proteínas.
Este pequeño porcentaje de marcaje debido a proteínas que aparece en el fondo del tubo, se debe a que cuando los fagos de la serie T infectan a E. coli, como parte natural del proceso de infección, además de inyectar su ADN en el interior de la bacteria entran proteínas virales. Para evitar este problema en los experimentos, se puede mediante tratamiento con detergentes destruir la pared bacteriana (conseguir un protoplasto) y seguidamente añadir solamente ADN del virus T4 sin cápside al medio. En estas condiciones el ADN de T4 sin cápside puede penetrar en el interior de la bacteria y realizar un ciclo lítico completo, apareciendo fagos descendientes completos con sus cáisdes y su ADN empaquetado en el interior, lo que significa que en el ADN reside la información para producir todas las proteínas del virus.
Conclusión: EL ADN es el material hereditario (la molécula portadora de la información) en el fago T4.
Alfred Hersey recibió el Premio Nobel por sus trabajos con fagos en 1969 junto con Max Delbrück y Salvador Luria.
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