Utdrag fra foredraget:

I disse dager er mange av oss opptatt av 50-års jubileet for oppdagelsen av arvestoffets struktur – og det de fleste er særlig opptatt av er én av artiklene som ble publisert i Nature 25. april 1953. Under overskriften "MOLECULAR STRUCTURE OF NUCLEIC ACIDS" finner vi tre på hverandre følgende artikler. Den første "A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid" – er den alle er opptatt av. Forfatterne var James Watson (bilde) og Francis Crick. Denne artikkelen er på litt over én side. Litt tankevekkende at man kan få Nobelprisen for en vitenskapelig artikkel som er så kort!

Den sto imidlertid ikke alene. De to artiklene som fulgte umiddelbart efter Watson-Crick-artikkelen sluttet, inneholdt røntgenundersøkelser av spesielle molekyler. Forfatteren av den første artikkelen er Maurice Wilkens, som fikk Nobelprisen samtidig med Watson og Crick. Den andre artikkelen var forfattet av Rosalind Franklin og studenten Ron Gosling. Rosalind Franklin døde før arbeidene ble tildelt Nobelprisen.

Begge de to siste artiklene inneholder det eksperimentelle grunnlaget som Watson og Crick brukte, sammen med andre tidligere eksperimentelle resultater i den modellbyggingen som førte til at de to er blitt det tyvende århundres vitenskapelige superkjendiser. Artikkelen deres inneholder 6 referanser, og for oss nordmenn er det særlig morsomt at en av dem var til en artikkel av Sven Furberg – senere professor i Fysikalsk kjemi ved Universitetet i Oslo.

Vitenskapelige høydepunkter springer sjelden ut av intet – la oss gå tilbake i tiden og se på hva som ble oppdaget før 1953. Gregor Mendel – født i 1822 - var en fattig bondesønn som dro til Augustianerklosteret i Brno for å studere til prest. Hans interesser gikk i naturvitenskapelig retning, og han ble sendt til Universitetet i Wien for å studere naturvitenskap. Han vendte tilbake til klosteret og begynte å dyrke erter i klosterhaven. Han valgte erter til sin forskning, både fordi den lokale frøhandler hadde mange forskjellige varianter, men han hadde nok også i sine studier i Wien oppdaget at andre tidligere hadde arbeidet med erter.

Erter er selvbestøvere – de trenger ikke bier som bringer pollen fra andre planter. Man kan krysse erter – da klipper man vekk støvbærerne og befrukter arret med pollen fra en annen erteplante. Han valgte seg ut egenskaper med tydelige forskjeller – som runde erter kontra rynkete – gule erter kontra grønne, og så gjennomførte han parvise krysninger av de syv forskjellige egenskapene han hadde valgt seg ut. Avkommet efter en slik krysning – første generasjon F1 - er alltid lik den ene av foreldrene.

Krysningen mellom en plante med runde erter og rynkete erter var alltid runde. Og F1-generasjonen efter kryss mellom gul-ert plante og grønn-ert plante hadde alle gule erter. Mendel valgte å kalle de egenskapene som viste seg i F1-generasjonen for dominante, og de som ikke kom til uttrykk som recessive. Erteplantene er selvbestøvere, og Mendel sådde ut ertene fra F1-generasjonen og hans innovasjon var at han tellet og noterte resultatet. Han fant at i F2-generasjonen var alltid tre av ertene med den dominante og én med den recessive egenskapen.

Mendels arbeid var et intellektuelt sprang, og han postulerte at hvert pollenkorn og hvert egg bærer bare én beskjed om hver egenskap – enten "rund" eller "rynket" – aldri begge. Mendel la resultatene frem på et møte i 1865 – og i 1866 ble de trykket. Ikke mange hørte foredraget, og ikke mange leste artikkelen – og enda færre skjønte betydningen. Faktisk kunne vi nu feire 100-års jubileum for forståelsen av Mendels fantastiske arbeid.

Allerede i slutten av 1800-tallet studerte man celler under deling i mikroskopet. Inne i kjernen kunne man se sterkt farvete strukturer som ble korte og tykke – de ble trukket til hver side når kjernen delte seg for å bli to – og så forsvant de. Kromosomer ble de kalt. Man fant at de består av nukleoprotein - protein og nukleinsyrer (kjernesyrer). Arvelighet ble knyttet til disse kromosomene, men alle var helt sikre på at den viktige bestanddelen av kromosomene var proteinet – nukleinsyrene bare støttet opp strukturene.

Vi tar nu et langt sprang frem til Fred Griffith i 1928. Han arbeidet med pneumokokker – bakterier som ga lungebetennelse og som derfor drepte mange mennesker. De pneumokokkene som ble isolert fra syke hadde skinnende blanke kolonier – de ble omtalt som "smooth" eller S. Den blanke kolonien skyldes at de har en sukkerkapsel, og den er vesentlig for deres sykdomsfremkallende evne.

Når bakteriene ble dyrket i laboratoriet dukket det av og til opp noen tørre kolonier innimellom, de ble kalt "røffe" eller R -, og disse bakteriene ga ikke sykdom. Griffith’s eksperimentelle sprang var at han blandet levende tørre R-bakterier med drepte S-bakterier, og sprøytet blandingen på mus – som døde. Og fra musenes hjerteblod isolerte han levende, kapsulerte pneumokokker, altså S-formen. De levende, tørre bakteriene var forandret, og fenomenet ble kalt transformasjon.

I 1944 publiserte Avery, MacLeod og McCarty et arbeid, også med pneumokokker, hvor de viste at det transformerende prinsipp er deoksyribonukleinsyre, som vi fra nu av kaller DNA. DNA er bygget opp av seks forskjellige bestanddeler – fire nitrogenbaser, adenin, guanin, tymin og cytosin, sukkeret deoxyribose og fosfat. Ledende genetikere nektet å akseptere at en så enkel substans kunne være bæreren av arveinformasjonen. De nektet derfor å akseptere Avery’s arbeid.

Hør hele foredraget torsdag 24. april kl. 13.03 og 21.30, eller lørdag 26. april kl. 7.03, i P2!

Wenche Blix Gundersen

f. 1933 er professor emeritus ved Mikrobiologisk institutt ved Universitetet i Oslo. Genetikk er hennes fagfelt.