Wesołych Świąt od Oswalda Avery’ego – ale co byłoby, gdyby zmarł wcześniej?

Avery był dziesiątki razy proponowany do Nagrody Nobla za jego główną pracę nad zapaleniem płuc, a potem za jego prawdziwie przełomowe odkrycie roli DNA jako „czynnika przenoszącego” informację genetyczną w bakteriach Pneumococcus.

W czasach, kiedy pracował Avery, wszyscy sądzili, że geny są zbudowane z białek. Odkrycie Avery’ego było jak grom z jasnego nieba i z tego powodu wielu ludzi przez lata odmawiało zaakceptowania go. Sądzono, że DNA jest “nudny”, składający się z czterech zasad – A, C, T i G – w z grubsza równych proporcjach. Białka, z drugiej strony, były bogate i zróżnicowane, dokładnie tak samo jak geny. Chromosomy są zbudowane z DNA i białek i zakładano, że DNA jest trzonem, podczas gdy geny są zbudowane z białek.

Jerry pisał o zdumiewającym wkładzie Avery’ego na tej stronie, a ja pisałem o nim w “Guardianie” i obszerniej w „Current Biology”, jak również w mojej książce.

Co byłoby jednak, gdyby Avery nie był w stanie wykonać tej pracy? Gdyby zmarł przed zidentyfikowaniem materiału genetycznego jako DNA? Jak odkrylibyśmy, z czego zrobione są geny? Ten przykład historii alternatywnej jest tematem mojego artykułu, który właśnie opublikowałem w „PLoS Biology”. Dostęp jest otwarty, więc każdy może go przeczytać. Zamiast powtarzać całość, pokażę tylko, jak do tego podszedłem i zachęcam, byście całość przeczytali sami.

Wydaje się, że są cztery alternatywne drogi do odkrycia roli DNA w świecie okrutnie pozbawionym wnikliwości, determinacji i geniuszu Oswalda Avery’ego:

1. Ktoś po prostu mógłby wykonać pracę Avery’ego. Problem polega na tym, że system, który badał Avery – przekształcenie w Pneumococcus – jest dość niszowy. W rzeczywistości nikt inny, kto wiedział o przekształcaniu, nie próbował zidentyfikować jego materialnej podstawy, trudno więc wyobrazić sobie, że historia podążałaby po prostu tą samą drogą, ale z innym nazwiskiem zamiast Avery’ego w książkach historycznych.
2. Mogła być dokonana próba dowiedzenie roli białek, na przykład w replikacji wirusów, a wynikiem byłoby, że DNA odgrywa rolę w dziedziczeniu. Jednak takie badanie już zrobił Wendell Stanley w 1936 r. i odkrył, że białko było materiałem genetycznym (w rzeczywistości, w jego próbce były niewielkie ilości kwasów nukleinowych). Świat był tak pewien, że wynik Stanleya był poprawny, że w 1946 r. dostał on Nagrodę Nobla za to błędne odkrycie!
3. Być może badania budowy DNA doprowadziłyby do zrozumienia, że, jak Watson i Crick ujęli to w swoim drugim artykule dla “Nature” z 1953 r., “dokładna sekwencja zasad jest kodem, który niesie informację genetyczną”, a więc DNA mógł być równie zróżnicowany jak białka. Jednak, chociaż badacze tacy jak William Astbury, dokonywali rentgenowskich badań krystalografii DNA jeszcze przed wojną, nie było sposobu na zidentyfikowanie sekwencji zasad DNA aż do lat 1970. Jest nawet możliwe, że odkryto by podwójną helisę, fetowano jej rolę w replikacji chromosomów (wyjaśnia to wzajemne składanie się zasad w pary) bez podejrzewania jej roli genetycznej.   
4. Jest także możliwe, że ludzie badający syntezę białek mogli odkryć rolę RNA w syntezie białek, a następnie uznać, że informacja musi skądś do RNA przychodzić i że gen oparty na DNA byłby najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem.

Cel tego artykułu nie jest specjalnie poważny – w zamyśle jest prowokacyjny i zabawny, rozrywka na Boże Narodzenie, podobnie jak mój artykuł o tym Co byłoby gdyby Wilkins i Franklin umieli ze sobą-współpracować. (W trzecim akapicie tego postu wspominam także o artykule o Averym…)

Mam nadzieje, że dla tych z was, którzy coś wiedzą o nauce owych czasów, jest to stymulujące, a ci, którzy nie wiedzą, zostaną poinformowani. Wszystkim życzę Wesołych Świąt!  

Odnośnik: Cobb M (2016) A Speculative History of DNA: What If Oswald Avery Had Died in 1934? PLoS Biol 14(12): e2001197

Merry Xmas from Oswald Avery but what if he had died early

Why Evolution Is True, 23 grudnia 2016

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska