فيديو السؤال: فهم نتائج تجارب إيفري الأحياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل الآتي رسمًا مبسطًا للتجربة التي أجراها إيفري وزملاؤه. قتلت خلايا ‪S‬‏ المميتة بفعل درجات الحرارة المرتفعة، وقسمت إلى ثلاث عينات. أضيف إنزيم مختلف إلى كل عينة، ثم خلط المحلول مع خلايا ‪R‬‏ الحية غير المميتة. افترض أن الفئران التي حقنت بخلايا ‪R‬‏ التي خضعت للتحول البكتيري بنجاح تموت. في أي هذه التجارب الثلاث تموت الفئران؟

يتناول هذا السؤال تجربة مهمة أجراها إيفري وزملاؤه في أربعينيات القرن العشرين. على الرغم من أن الأمر قد يبدو معروفًا الآن، فإن العلماء في ذلك الوقت لم يكونوا متأكدين إذا ما كانت البروتينات هي التي تحمل المعلومات الوراثية التي يمكن نقلها إلى خلايا أخرى، أم الحمض النووي الريبوزي ‪(RNA)‬‏ أم الحمض النووي ‪(DNA)‬‏.

ولبحث هذا الأمر، استخدم إيفري وزملاؤه ظاهرة تعرف باسم التحول البكتيري. والتحول البكتيري هو العملية التي تأخذ الخلايا البكتيرية فيها ‪DNA‬‏ من بيئتها وتدمجه داخلها. ودرس هؤلاء العلماء سلالات مختلفة من البكتيريا المسببة للالتهاب الرئوي Streptococcus pneumoniae، التي يمكن أن تسبب الالتهاب الرئوي والموت للفئران.

السلالة ‪S‬‏، أو السلالة الملساء، لها مظهر أملس تحت المجهر. والسلالة ‪R‬‏، أو السلالة الخشنة، لها مظهر خشن. هاتان السلالتان متغايرات وراثية للبكتيريا المسببة للالتهاب الرئوي Streptococcus pneumoniae تختلف في المظهر الخارجي علاوة على القدرة على التسبب في الأمراض في الفئران. عندما تحقن الفئران بالسلالة الخشنة، لا تصاب بالالتهاب الرئوي وتبقى حية. ولكن، عندما تحقن الفئران بالسلالة الملساء، تصاب بالالتهاب الرئوي وتموت.

وعندما تقتل السلالة ‪S‬‏ عن طريق تعريضها للحرارة ثم تحقن في الفئران، تبقى الفئران على قيد الحياة. ومن المثير للاهتمام أنه عندما تخلط سلالة البكتيريا ‪S‬‏ المقتولة بالحرارة مع سلالة البكتيريا ‪R‬‏، تموت الفئران. يحدث هذا لأنه عندما تموت سلالة البكتيريا ‪S‬‏ فإنها تخلف وراءها بعضًا من ‪DNA‬‏. ومن الممكن لسلالة البكتيريا ‪R‬‏ أن تأخذ ‪DNA‬‏ هذا من خلال التحول البكتيري. وهذا يمنح سلالة البكتيريا ‪R‬‏ القدرة على التسبب في الالتهاب الرئوي للفئران وموتها.

ومن ثم، إذا نظرنا الآن إلى الشكل الموضح، سنلاحظ أن كل عينة تحتوي على سلالة البكتيريا ‪S‬‏ المقتولة بالحرارة. لذلك، تحتوي كل عينة من هذه العينات على ‪DNA‬‏ القادر على تحويل سلالة البكتيريا ‪R‬‏ إلى سلالة مميتة والتسبب في موت الفئران. إذن ستموت الفئران ما لم نضف شيئًا يؤدي إلى تكسير ‪DNA‬‏.

في كل تجربة، أضيف نوع مختلف من الإنزيمات. في التجربة الأولى، سيكسر إنزيم البروتييز البروتينات الموجودة في العينة فقط وليس ‪DNA‬‏ الخاص بسلالة البكتيريا ‪S‬‏. ومن ثم، سيظل ‪DNA‬‏ هذا موجودًا وسيحول سلالة البكتيريا ‪R‬‏ إلى سلالة مميتة ويقتل الفئران. في التجربة الثانية، أضيف إنزيم تحليل الحمض النووي الريبوزي ‪(RNase)‬‏، الذي يكسر ‪RNA‬‏ فقط، وليس ‪DNA‬‏. إذن، في هذه التجربة، يظل ‪DNA‬‏ سليمًا وتموت الفئران. وفي التجربة الأخيرة، أضيف إنزيم تحليل الحمض النووي ‪(DNase)‬‏، الذي يكسر ‪DNA‬‏. إذن، في هذه التجربة، يتكسر ‪DNA‬‏ للسلالة ‪S‬‏ ولا يمكنه تحويل سلالة البكتيريا ‪R‬‏، ومن ثم تظل هذه الفئران حية.

إذن، للإجابة عن سؤالنا، فإن التجارب التي ستؤدي إلى موت الفئران هي التجربة الأولى والثانية.