Thí nghiệm Avery–MacLeod–McCarty

Avery, MacLeod và McCarty sử dụng [[DNA]] được lọc sạch tương tự như ở trong ảnh, ngưng tụ từ dung dịch chứa các thành phần của tế bào, để thực hiện [[biến nạp|biến nạp ở vi khuẩn]].
Thí nghiệm Avery–MacLeod–McCarty là một chứng tỏ bằng thực nghiệm, được báo cáo bởi Oswald Avery, Colin MacLeod, và Maclyn McCarty vào năm 1944, rằng DNA là chất gây ra biến nạp ở vi khuẩn, trong thời kỳ khi mà đa số các nhà sinh học đều đã chấp nhận coi protein là phân tử phục vụ chức năng mang thông tin di truyền (từ "protein" được đặt ra với niềm tin cho rằng nó các chức năng "gốc cơ bản"). Với các kết quả nghiên cứu tích lũy trong thập niên 1930 và nửa đầu thế kỷ 20 ở Viện nghiên cứu Y học Rockefeller thuộc đại học Rockefeller nhằm sàng lọc và đặc tả "chất biến nạp chủ yếu" (transforming principle) chịu trách nhiệm cho hiện tượng biến tính đã được phát hiện lần đầu tiên ở thí nghiệm Griffith thực hiện năm 1928: tiêu diệt chủng phế cầu khuẩn gây độc "Streptococcus pneumoniae" loại III-S, sau đó trộn xác chủng vi khuẩn này với chủng phế cầu khuẩn loại II-R không độc còn sống, và kết quả phân tích cho thấy xuất hiện chủng vi khuẩn loại III-S sống sót ở máu chuột thí nghiệm đã chết. Trong bài báo của họ tiêu đề "Studies on the Chemical Nature of the Substance Inducing Transformation of Pneumococcal Types: Induction of Transformation by a Desoxyribonucleic Acid Fraction Isolated from Pneumococcus Type III", công bố tháng 2 năm 1944 ở tạp chí "Journal of Experimental Medicine", Avery và đồng tác giả thảo luận gợi ý cho rằng DNA, hơn là protein mà đã được công nhận rộng rãi ở thời điểm đó, có thể là vật liệu di truyền của vi khuẩn, và có thể tương tự đối với gene và/hoặc vi rút cũng như ở sinh vật bậc cao hơn.

Avery và các đồng nghiệp đã chỉ ra DNA là thành phần chìa khóa quan trọng ở thí nghiệm của Griffith, mà [[chuột]] bị nhiễm phế cầu khuẩn chủng không độc với xác của khuẩn chủng gây độc, và dẫn tới bị chết do chủng khuẩn gây độc sinh sôi trong cơ thể sinh vật chủ.

Cùng với sự phát triển của kỹ thuật sàng lọc huyết thanh, các nhà nghiên cứu y học có thể xếp vi khuẩn thành các chủng khác nhau, hay "các loại". Khi một người hoặc động vật thí nghiệm (ví dụ chuột bạch) được tiêm truyền (inoculation) một loại sinh ra đáp ứng miễn dịch (immune response), sản sinh các kháng thể phản ứng đặc hiệu với các kháng nguyên trên vi khuẩn. Huyết thanh chứa các kháng thể này sau đó được chiết tách và trộn vào môi trường vi khuẩn được nuôi cấy. Các kháng thể sẽ phản ứng với các vi khuẩn khác cùng loại với loại vi khuẩn ban đầu đã tiêm truyền. Nhà vi khuẩn học người Đức Fred Neufeld, đã khám phá ra các chủng phế cầu khuẩn và loại huyết thanh tương ứng; mà cho đến khi có các nghiên cứu của nhà vi khuẩn học Frederick Griffith thì đa số các nhà sinh học công nhận rằng các chủng vi khuẩn là cố định và không thể thay đổi được từ thế hệ này sang thế hệ kế tiếp.

Thí nghiệm Griffith, được báo cáo vào năm 1928, phát hiện ra quá trình biến nạp ở phế cầu khuẩn mà một chủng vi khuẩn có thể biến đổi thành chủng vi khuẩn khác. Griffith, một chuyên gia y tế người Anh, đã dành một vài năm để nghiên cứu huyết thanh của một số bệnh nhân mắc viêm phổi, một căn bệnh gây tử vong lớn ở đầu thế kỷ 20. Ông tìm thấy một số chủng vi khuẩn gây độc và chủng không độc thường có mặt trong máu của một số bệnh nhân viêm phổi, và ông đã thử tìm hiểu khả năng có thể một chủng biến đổi sang chủng kia (hơn là nguyên nhân nhiều chủng vi khuẩn cùng tấn công bệnh nhân một lúc). Để kiểm tra khả năng này, ông phát hiện thấy sự biến nạp xảy ra khi tiêm dung dịch chứa khuẩn độc đã chết với khuẩn không gây độc còn sống vào chuột thí nghiệm: con chuột bị nhiễm bệnh phổi (mà thường nguyên nhân do chủng phế cầu khuẩn gây độc lây nhiễm) và tử vong, sau đó ông còn lọc ra được chủng vi khuẩn gây độc ở máu của chuột.

Kết quả của thí nghiệm Griffith cũng sớm được xác nhận từ các nhóm khác, đầu tiên bởi Fred Neufeld và cộng sự ở Viện Koch và bởi Martin Henry Dawson ở Viện Rockefeller. Một loạt các nhà nghiên cứu ở Viện Rockefeller tiếp tục nghiên cứu về biến nạp trong vài năm sau đó. Với Richard H.P. Sia, Dawson phát triển thực hiện biến nạp "trong ống nghiệm" (hơn là trên sinh vật sống "in vivo" như Griffith đã thực hiện). Sau khi Dawson rời viện năm 1930, James Alloway tiếp tục thực hiện nghiên cứu mở rộng các kết quả của Griffith, với thành công chiết tách được sinh phẩm từ dung dịch nước trong quá trình biến nạp năm 1933. Colin MacLeod đã tiến hành sàng lọc các dung dịch từ 1934 đến năm 1937, và tiếp tục nghiên cứu cho đến năm 1940 và được hoàn thiện bởi Maclyn McCarty.