大腸菌へのT2ファージの感染　ハーシーとチェイスの実験

高校生物基礎で学習するT₂ファージが大腸菌に感染する実験です。この実験で、遺伝子の本体がDNAであることがわかりました。今日は、ハーシーとチェイスによって行われたこの実験を詳しく見ていきましょう。

T₂ファージ

細菌に感染するウイルスの総称をファージ（バクテリオファージ）といいます。ファージのつくりには、タンパク質でできた外殻と、内部にある2本差DNAがあり、単純なつくりとなっています。

中でも大腸菌に感染するファージをT₂ファージといい、ハーシーとチェイスの実験で用いられました。

ここで覚えておきたいのが、ファージの外殻がタンパク質でできているので、硫黄（S）を含んでいるということと、その内部にあるDNAはリン（S）を含んでいるということです。後で紹介するハーシーとチェイスの実験で重要になります。

遺伝子の本体がDNAであることが、ハーシーとチェイスの実験でわかりますが、まずはT₂ファージがどのように大腸菌に感染し、増殖していくのかを説明します。下の図を見てください。

このような仕組みで、子ファージが増殖していくのですね。大腸菌にとっては何とも恐ろしいですね。

1952年にアルフレッド・ハーシーとマーサ・チェイスによって行われた実験で、遺伝子の本体がDNAであるということを裏付けた実験です。のちにノーベル生理学・医学賞を受賞しています。

実験の概要は次の通りです。

リンＰの放射性同位体である³²Ｐを含む培地で大腸菌を培養し、T2ファージを感染させ、DNAに³²Ｐを含むファージを得る。
（³²Ｐで標識されたファージを得る）
硫黄Ｓの放射性同位体である³⁵Ｓを含む培地で大腸菌を培養し、T2ファージを感染させ、タンパク質（外殻）に³⁵Ｓを含むファージを得る。
（³⁵Ｓで標識されたファージを得る。）
それぞれのファージを、放射性同位体を含まない培地で培養した大腸菌に感染させ、ミキサーを使って激しく撹拌（かくはん）し、大腸菌表面に付着しているファージを大腸菌から離す。
遠心分離により、撹拌した溶液を上澄み液と沈殿に分ける。沈殿の中には大腸菌が含まれ、上澄み液の中には、DNAを大腸菌内に注入した後のファージのタンパク質（外殻）が含まれる。
沈殿と上澄み液の放射活性を調べると、³²Ｐで標識されたファージが感染した方は沈殿の中に放射活性が、³⁵Ｓで標識されたファージが感染した方は上澄み液に放射活性が見られた。