BIOfunk (21): Das langweilige Molekül – Oswald Avery und die Entdeckung des Erbmaterials

Es ist ein Standardthema im Biologieunterricht: Die Pneumokokken-Experimente von Oswald Avery. Und das zu Recht. Avery konnte zeigen, dass DNA das Erbmaterial ist. Und nicht Proteine, wie damals die meisten Wissenschaftler dachten. Das Experiment war bahnbrechend, und doch zweifelten viele Wissenschaftler an den Ergebnissen …

Proteine enthalten das Erbmaterial, die Gene. Davon waren in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts die meisten Wissenschaftler überzeugt. DNA dagegen war nicht komplex genug, um diese Funktion zu erfüllen. Vier Basen sind einfach zu wenig für das Alphabet des Lebens. Proteine dagegen bestehen aus 20 Bausteinen, den 20 Aminosäuren. Und mit 20 Buchstaben kann man wesentlich mehr Wörter bilden als mit nur 4 Buchstaben.
Oswald Avery bewies mit seinen Experimenten das Gegenteil. DNA enthält das Erbgut, nicht Proteine. Diese Ergebnisse waren revolutionär – und stießen viele Wissenschaftler vor den Kopf. Wer gibt schon gerne zu, dass er falsch lag. Deshalb dauerte es viele Jahre und weitere Experimente, bis diese Erkenntnis allgemein anerkannt war.

Oswald T. Avery portrait 1937

Oswald Avery

Avery untersuchte das Phänomen der Transformation. Dabei nehmen Bakterien aus ihrer Umgebung Erbgut auf und können so neue Eigenschaften erhalten. Im konkreten Fall ging es um die Eigenschaft, eine Schleimkapsel aufbauen zu können. Pneumokokken mit Schleimkapsel sind tödlich für Mäuse, ohne Schleimkapsel sind sie dagegen harmlos. Vermischt man abgetötete Schleimkapsel-bildende Bakterien mit harmlosen lebenden Bakterien, dann entstehen tödliche lebende Bakterien mit Schleimkapsel. Die harmlosen Bakterien haben folglich das Gen zur Ausbildung der Schleimkapsel aus dem Gemisch der abgetöteten Bakterien aufgenommen. In diesem Gemisch waren verschiedene Stoffe, unter anderem Proteine und DNA. Welcher dieser Stoffe enthielt nun das Gen und damit das Erbgut?
Durch eine Reihe von Experimenten und dem Einsatz verschiedener Verdauungsenzyme konnte Avery zeigen, dass DNA das Erbgut enthält, und nicht die Proteine.

Averyversuch

Versuch von Avery zum Nachweis des Erbmaterials


u-helmich.de: Die Versuche von Avery

Current Biology: Oswald Avery, DNA, and the transformation of biology

The Scientist: Honoring Avery, MacLeod, And McCarty: The Team That Transformed Genetics