Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Фредерик Гриффит (1877–1941) был британским бактериологом , занимавшимся эпидемиологией и патологией бактериальной пневмонии . В январе 1928 года он сообщил о том, что сейчас известно как «Эксперимент Гриффита» , первых широко признанных демонстрациях бактериальной трансформации , в результате чего бактерия заметно меняет свою форму и функцию . [2]

Он показал , что пневмококк , замешан во многих случаях крупозной пневмонии , [3] может трансформироваться из одного штамма в другой штамм. Наблюдение связано с неустановленным трансформирующим принципом или трансформирующим фактором . [2] Позже это было идентифицировано как ДНК . [4] Ведущий американский исследователь пневмококка Освальд Т. Эйвери предположил, что Гриффит не применил адекватные меры контроля . [5]Осторожный, тщательный исследователь и сдержанный человек, Гриффит имел тенденцию публиковать только те открытия, которые он считал действительно значимыми, и результаты Гриффита были быстро подтверждены исследователями в лаборатории Эйвери. [5] Его открытие было одним из первых, показавших центральную роль ДНК в наследственности. [4]

Ранняя жизнь [ править ]

Фредерик Гриффит родился в Прескоте , Мерсисайд (ранее в Чешире ), Англия, в конце 1877 года [1] (зарегистрированный декабрьский квартал в Прескоте, регистрационный округ Ланкашира, том 8b, стр. 670), учился в Ливерпульском университете . После этого он работал в Ливерпульском королевском лазарете , лаборатории Джозефа Ти и Королевской комиссии по туберкулезу . В 1910 году Фред Гриффит был нанят советом местного правительства.

Офис Министерства здравоохранения [ править ]

Во время Первой мировой войны (1914–18) лаборатория местного органа власти была передана национальному правительству, а именно правительству Великобритании, и стала Патологической лабораторией Министерства здравоохранения, где Гриффит был врачом. Правительство Великобритании экономно тратило деньги на лабораторию, которая оставалась очень простой, хотя Гриффит и его коллега Уильям М. Скотт «могли сделать больше с оловом керосина и примусной печью, чем большинство людей могли бы сделать с дворцом». [5]

Гриффиту отправляли образцы пневмококков, взятые у пациентов по всей стране, он собрал большое количество и типизировал - другими словами, классифицировал - каждый образец пневмококка для поиска паттернов эпидемиологии пневмонии, а Гриффит экспериментировал на мышах, чтобы лучше понять его патологию. [6] Гриффит провел ключевые эксперименты - на самом деле очень много экспериментов - в течение 1920-х годов.

С началом Второй мировой войны (1939–45) лаборатория была преобразована в Лабораторную службу скорой медицинской помощи .

Эксперимент Гриффита [ править ]

Пневмококки бывают двух основных форм - шероховатой (R) и гладкой (S). S-форма более вирулентна и имеет капсулу , которая представляет собой скользкую полисахаридную оболочку, находящуюся за пределами клеточной стенки пептидогликана, обычную для всех классических бактерий, и предотвращает эффективный фагоцитоз со стороны врожденных иммунных клеток хозяина . При подкожном введении S-формы мыши умерли от пневмонии в течение нескольких дней. Однако форма R без капсулы - ее внешняя поверхность представляет собой клеточную стенку - относительно авирулентна и не так часто вызывает пневмонию.

Когда Гриффит вводил мышам S, убитый нагреванием, как и ожидалось, болезни не наблюдалось. Однако когда мышам вводили смесь убитого нагреванием S и живого R, наступала пневмония и смерть. Живой R превратился в S - и был воспроизведен как таковой - часто характеризуемый как эксперимент Гриффита. Точнее, шестой пункт абстрактного сообщения Гриффита о том, что R имел тенденцию превращаться в S, если было введено большое количество одного живого R, и что добавление сильно убитого нагреванием S делало преобразование надежным [2]. Гриффит также индуцировал трансформацию некоторых пневмококков. взад и вперед. [2]

Гриффит также сообщил о трансформации серологического типа - бактериальной антигенности - отличной от наличия или отсутствия капсулы. Бактериолог Фред Нойфельд из Института Роберта Коха в Берлине , Германия, ранее идентифицировал типы пневмококков, подтвержденные и расширенные Альфонсом Дочесом в лаборатории Освальда Эйвери в Америке в больнице Рокфеллера. [6] Каждый тип I, II и III представлял собой отдельную антигенную группу, тогда как тип IV представлял собой совокупность различных антигенных свойств, не соответствующих другим типам. [6]

Резюме из бумажных отчетов Гриффита, иллюстрирующее пластичность Streptococcus pneumoniae , показывает: «Форма S типа I была получена из формы R типа II, а форма R типа I была преобразована в форму S типа II». . [2]

Влияние открытия Гриффита [ править ]

Биомедицинский прием [ править ]

Один из самых известных американских экспертов по пневмококку Освальд Эйвери в Нью-Йорке в больнице Рокфеллера, которая открылась в 1910 году на территории кампуса Института Рокфеллера, сначала объяснил, что эксперименты Гриффита, должно быть, проводились плохо и не подвергались заражению. Биограф Эйвери и коллега из Института Рокфеллера, микробиолог Рене Дюбо , нанятый Институтом Рокфеллера из Франции, позже описал открытия Гриффита как «взрыв бомбы в области пневмококковой иммунологии». [7]

Сотрудник Эйвери Мартин Доусон из больницы Рокфеллера подтвердил все выводы, о которых сообщил Гриффит. [8] Еще до публикации Гриффита Фред Нойфельд подтвердил их и просто ждал публикации результатов Гриффита, прежде чем опубликовать свое подтверждение. [5] В последующие годы болезнь Эйвери, болезнь Грейвса , не позволяла ему попадать в лабораторию, поскольку другие исследователи экспериментировали, чтобы определить, в основном с помощью процесса исключения, какая составляющая была трансформирующим фактором. [9]

В 1930-х годах микробиологи пытались развеять мономорфный постулат, преобладающий как институциональная догма [10], в значительной степени преобладающий в 21 веке. [11]

Посмертное определение трансформирующего фактора [ править ]

Последние дни Гриффита и его коллеги [ править ]

Первая лекция Мемориала Гриффита указывает на то, что Фред Гриффит умер в ночь на 17 апреля 1941 года [12] - хотя четвертая лекция указывает, что он умер в своей квартире в феврале 1941 года [5] - вместе с другом и коллегой Уильямом М. Скоттом в воздухе. рейд во время лондонского блица Второй мировой войны . Несколькими неделями ранее Скотт стал директором лаборатории, которая с началом войны стала Лабораторией экстренной медицинской помощи. Оба датированы 3 мая 1941 года, его некролог в The Lancet кратко упоминает историческое открытие [13], а его некролог в British Medical Journal не упоминает его. [14]

Эйвери и другие, затем Уотсон и Крик [ править ]

В 1944 году определение трансформирующего фактора было опубликовано в Журнале экспериментальной медицины Эйвери, Колином Маклаудом и Маклином Маккарти из больницы Рокфеллера. [15] Эта идентификация отходит от преобладающей убеждение , что белок , содержание хромосом , вероятно , был анатомическое строение генов, хотя бы еще одно десятилетие-до Уотсона и Крика «ы 1953 бумаги в природеуказание молекулярной структуры ДНК, предполагающее, как такая, казалось бы, простая молекула, как ДНК, может кодировать структуру белков - для того, чтобы интерпретация ДНК как генов получила широкое признание. [16] [17]

Приложения [ править ]

До исследования генетики в 1951 году биологи лишь спекулировали над отчетом Гриффита о трансформации. [18] Отчет Гриффита практически игнорировался клиницистами и медицинским сектором в целом. [5]

Дальнейшая работа и наследие Гриффита [ править ]

Фред Гриффит в 1936 году

Бактериология [ править ]

В 1931 году Фредерик Гриффит выступил соавтором статьи об остром тонзиллите - его последствиях , эпидемиологии и бактериологии. [19] В 1934 году Гриффит сообщил об огромных результатах серологического типирования Streptococcus pyogenes . [20] Более случайно, а также в медицине называется просто стрептококком, [21] S pyogenes вовлечен в различные состояния, от обычно незначительной ангины до иногда фатальной скарлатины , часто смертельной послеродовой лихорадки и обычно смертельного стрептококкового сепсиса. . [22]Стрептококковая инфекция была частой коинфекцией, осложняющей выздоровление от крупозной пневмонии, вызванной пневмококковой инфекцией. [23]

Медицина [ править ]

К 1967 году было показано, что пневмококковая трансформация происходит in vivo в естественных условиях, и было дополнительно показано, что лечение стрептомицином во время двойного инфицирования двумя штаммами пневмококков может увеличивать трансформацию - и вирулентность, - в то время как впервые было показано, что пневмококковая трансформация происходит в респираторном тракте. тракт. [24] В 1969 году in vivo было показано, что во время медикаментозного лечения хозяина пневмококки могут приобретать гены устойчивых к антибиотикам стрептококков, уже находящихся в организме хозяина, и, таким образом, пневмококки могут становиться устойчивыми к эритромицину . [25]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «Свидетельство о рождении Prescot PRE / 40/54 для Фредерика Гриффита о BMD в Ланкашире (Рождения, браки и смерти в Интернете)» . www.lancashirebmd.org.uk . Проверено 4 февраля 2020 года .
  2. ^ a b c d e Гриффит Ф (январь 1928 г.). «Значение пневмококковых типов» . Журнал гигиены . 27 (2): 113–59. DOI : 10.1017 / S0022172400031879 . PMC 2167760 . PMID 20474956 .  
  3. ^ Musher DM (апрель 2011). «Новые методы лечения пневмококковой пневмонии». Госпитальная практика . 39 (2): 89–96. DOI : 10.3810 / hp.2011.04.398 . PMID 21576901 . 
  4. ^ a b Чемберс, Дональд Л. (1995). ДНК: двойная спираль: перспективы и перспективы в сорок лет . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Академия наук Нью-Йорка. п. 49 и стр. 185 . ISBN 978-0-89766-905-4.
  5. ^ Б с д е е Дауни AW (ноябрь 1972 г.). «Четвертая лекция памяти Гриффита. Пневмококковая трансформация - взгляд назад» (PDF) . Журнал общей микробиологии . 73 (1): 1–11. DOI : 10.1099 / 00221287-73-1-1 . PMID 4143929 .  
  6. ^ a b c Лерер С. Исследователи тела: драматические прорывы в медицине от древних времен до современной науки , 2-е изд. (Lincoln NE: iUniverse, 2006), стр. 47.
  7. ^ Национальная медицинская библиотека США. "Коллекция Освальда Т. Эйвери" . Профили в науке . 31 января 2007 г.
  8. ^ Маккарти М. Принцип трансформации: открытие того, что гены состоят из ДНК (Нью-Йорк: WW Norton & Co, 1985), стр. 79.
  9. ^ Маккарти М., Принцип преобразования .
  10. ^ Kritschewski IL & Ponomarewa IW (август 1934). «О плеоморфизме бактерий. I. О плеоморфизме B Paratyphi B» - раздел «Резюме» . Журнал бактериологии . 28 (2): 111–26. PMC 533658 . PMID 16559732 .  
  11. ^ Парасер С. и Ахмаджиан В. Симбиоз: Введение в биологические ассоциации , 2-е изд (Нью-Йорк: Oxford University Press, 2000), глава 1, подраздел 1.3, раздел «Бактерии как многоклеточные организмы» , стр. 10.
  12. Перейти ↑ Hayes W (1966). «Первая лекция памяти Гриффита. Генетическая трансформация: ретроспективная оценка» (PDF) . Журнал общей микробиологии . 45 (3): 385–397. DOI : 10.1099 / 00221287-45-3-385 .
  13. ^ "Некролог" . Ланцет . 237 (6140): 588–589. 1941. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (00) 95174-2 .
  14. Перейти ↑ Bacharach, AL (1941). «„Английский Disease » . Британский медицинский журнал . 1 (4191): 691. DOI : 10.1136 / bmj.1.4191.691 . PMC 2161843 . 
  15. ^ Эйвери, Освальд Т; Маклауд, Колин М; Маккарти, Маклин (февраль 1944 г.). «Исследования химической природы вещества, вызывающего трансформацию пневмококков - индукция трансформации фракцией дезоксирибонуклеиновой кислоты, выделенной из пневмококков типа III» . Журнал экспериментальной медицины . 79 (2): 137–58. DOI : 10,1084 / jem.79.2.137 . PMC 2135445 . PMID 19871359 .  
  16. ^ МакКарти M (январь 2003). «Открывающие гены сделаны из ДНК» . Природа . 421 (6921): 406. DOI : 10.1038 / nature01398 . PMID 12540908 . 
  17. Перейти ↑ Anderson, ES (сентябрь 1985 г.). «Дорога к ДНК» . Новый ученый . 107 (1474): 53–4.
  18. ^ Ледерберг Дж. "Заметки о биологической интерпретации открытия Фреда Гриффита" . Американский ученый .
  19. ^ Гловер JA & Гриффит F (1931). «Острый тонзиллит и некоторые его последствия: эпидемиологические и бактериологические наблюдения» . Британский медицинский журнал . 2 (3689): 521–7. DOI : 10.1136 / bmj.2.3689.521 . PMC 2315140 . PMID 20776393 .  
  20. Griffith F (декабрь 1934 г.). «Серологическая классификация Streptococcus pyogenes » . Журнал гигиены . 34 (4): 542–84. DOI : 10.1017 / S0022172400043308 . PMC 2170909 . PMID 20475253 .  
  21. ^ Кеннет Тодар « Streptococcus pyogenes и стрептококковая болезнь (страница 1)» . Интернет-учебник Батериологии Тодара . 2008 г.
  22. ^ «Стрептококковый сепсис» . Британский медицинский журнал . 1 (5695): 513–4. Февраль 1970 г. doi : 10.1136 / bmj.1.5695.513 . PMC 1699551 . PMID 5198333 .  
  23. ^ Парсонс JW & Meyers WK (1933). «Стрептококковый сепсис, осложняющий выздоровление от пневмококковой пневмонии». Журнал Американской медицинской ассоциации . 100 (23): 1857. DOI : 10,1001 / jama.1933.02740230035007 .
  24. Conant JE и Sawyer WD (июнь 1967). «Трансформация при смешанной пневмококковой инфекции мышей» . Журнал бактериологии . 93 (6): 1869–75. PMC 276704 . PMID 4381631 .  
  25. ^ Ottolenghi-соловей E (октябрь 1969). «Спонтанно происходящие бактериальные трансформации у мышей» . Журнал бактериологии . 100 (1): 445–52. PMC 315412 . PMID 4390504 .