الهدف

بنهاية هذا الدرس، يكون الطالب قادرًا على عرض أهم التجارب العلمية التي أثبتت أن DNA هو المادة الوراثية في الكائنات الحية.

شرح الدرس

ننتقل الآن من مستوى الأجهزة (المدروس في الأبواب السابقة) إلى مستوى الجزيء، في باب البيولوجيا الجزيئية، لفهم الأساس الجزيئي الذي تُبنى عليه كل الظواهر الحيوية التي سبق دراستها، بما فيها التكاثر ونقل الصفات الوراثية من الأبوين إلى الأبناء.

قبل التوصل إلى الدور الجزيئي لـالحمض النووي DNA، مرّ العلماء بسلسلة من التجارب الحاسمة. من أهمها تجربة فريدريك جريفيث (1928) على بكتيريا المكورات الرئوية: عندما خلط سلالة بكتيرية ضارة مقتولة بالحرارة مع سلالة أخرى حية غير ضارة، تحولت السلالة غير الضارة إلى سلالة ضارة قاتلة — وأطلق على هذا “عامل التحول” دون أن يحدد طبيعته الكيميائية بدقة.

حدد أفري وزملاؤه لاحقًا (في الأربعينيات) أن “عامل التحول” هو DNA بالذات، عن طريق تكرار تجربة جريفيث مع معالجة المستخلص بإنزيمات تحلل البروتين أو الدهون أو DNA على التوالي، فوجدوا أن التحول يتوقف فقط عند تحليل DNA، مما يثبت أنه المادة المسؤولة.

قدّم هيرشي وتشيس (1952) دليلًا حاسمًا آخر باستخدام العاثيات (فيروسات تصيب البكتيريا)، حيث وضعا علامات مشعة مختلفة على بروتين العاثية وعلى DNA العاثية بشكل منفصل، ووجدا أن المادة المشعة التي تدخل البكتيريا فعليًا وتوجه إنتاج عاثيات جديدة هي DNA فقط، وليس البروتين — وهو ما أكد بشكل قاطع أن DNA هو المادة الوراثية، لا البروتين كما كان يُفترض سابقًا بسبب تعقيد تركيب البروتينات الظاهري.

أسئلة تدريبية