Asam Nukleat dan Transformasi pada Pneumococci

Bukti bahwa gen terbuat dari DNA ditunjukkan oleh penelitian pada bakteri penyebab penyakit Pneumonia. Bakteri Pneumococcus biasanya diselaputi kapsul polisakarida yang mengkilat dan berlendir. Kapsul polisakarida tersebut berperan dalam patogenitasnya menimbulkan penyakit Pneumonia pada hewan, termasuk manusia. Mutan yang tidak memiliki kapsul polisakarida tidak patogenik. Bakteri normal disebut bentuk S, karena membentuk koloni yang lembut (smooth) dalam piringan kultur. Sebalik, sang mutan disebut R karena membentuk koloni yang kasar (rough). Bentuknya yang kasar (R) tersebut akibat dari adanya kekurangan enzim yang mensintesis polisakarida kapsuler.

Fred Griffith (1928) mendemonstrasikan bahwa mutan non-patogenik (R) dapat ditransformasi menjadi bentuk patogenik (S). Ia menyuntik tikus dengan campuran bakteri bentuk R hidup dengan bakteri bentuk S yang telah dibunuh dengan pemanasan. Hal yang luar biasa terjadi adalah bahwa akibat suntikan tersebut tikusnya mati. Suntikan Pneumococci R hidup atau Pneumococci S mati tidak mengakibatkan kematian tikus. Dengan demikian, Pneumonococci S mati telah mentransformasi Pneumococci R hidup (non patogenik) menjadi Pneumococci S yang patogenik dan mengakibatkan kematian tikus.

Dari percobaan selanjutnya ditemukan bahwa transformasi bakteri R ke S dapat berlangsung secara in vitro. Yaitu bahwa bakteri bentuk R jika ditambahkan ekstrak sel (cell-free extract) Pneumococci yang telah dibunuh, beberapa diantaranya mengalami transformasi menjadi bentuk S. Hasil penelitian ini kemudian meletakkan dasar-dasar pencarian agen yang mengakibatkan transformasi tersebut.

Tiga peneliti (Avery O, Macleod C, McCarty M) di tahun 1944 melaporkan bahwa asam nukleat bertanggung-jawab mentransformasi Pneumococci R menjadi Pneumococci S. Mereka membuktikan bahwa substansi yang diisolasi dan mengakibatkan transformasi dari tipe R ke tipe S memiliki ciri-ciri kimia sesuai dengan ciri-ciri DNA. Ditunjukkan bahwa baik sifat optis, endapan pusingan (Centrifugal properties), sifat difusi, dan sifat elektroforetik menunjukan bahwa substansi penyebab transformasi Pneumococci R ke S adalah seperti yang dimiliki DNA. Ekstrak murnian sel Pneumococci tipe S, setelah protein dan lemak dipisahkan, tidak mengakibatkan hilangnya kemampuan transformasi. Selanjutnya, perlakukan tripsin dan kemotripsin tidak mempengaruhi aktifitas transformasi yang berarti bahwa agen transforman bukanlah protein. Dalam penelitian pengaruh Ribonuclease, yaitu enzim yang diketahui memotong-motong asam ribonukleat (RNA), diperoleh bahwa ia tidak mempengaruhi kemampuan transformasi; (6) Sebaliknya, kemampuan mentransformasi ekstrak yang dimurnikan dari Pneumococci hilang segera setelah perlakuan deoxyribonuclease (yaitu enzim yang berkemampuan mencernak DNA). Hasil penelitian ini menjungkirbalikan asumsi pada waktu itu yang menghargai protein dan bukan DNA sebagai bahan pembawa informasi genetika.