Oswald Avery

Wann immer du fällst, hebe etwas auf.

Oswald Theodore Avery Jr. war ein kanadisch-amerikanischer Arzt und medizinischer Forscher. Der Großteil seiner Karriere verbrachte er im Rockefeller Hospital in New York City. Avery war einer der ersten Molekularbiologen und ein Pionier der Immunchemie, aber er ist am besten bekannt für das 1944 veröffentlichte Experiment mit seinen Mitarbeitern Colin MacLeod und Maclyn McCarty, das DNA als das Material isolierte, aus dem Gene und Chromosomen bestehen.

Der Nobelpreisträger Arne Tiselius sagte, dass Avery der verdienstvollste Wissenschaftler war, der keinen Nobelpreis für seine Arbeit erhielt, obwohl er in den 1930er, 1940er und 1950er Jahren mehrfach für den Preis nominiert wurde.

Der Mondkrater Avery wurde ihm zu Ehren benannt.

Inhaltsverzeichnis 1 Frühe Jahre und Ausbildung 2 Rockefeller Institut 3 Debatte über den Erreger der Grippe-Epidemie von 1918 4 DNA als Grundlage von Genen 5 Bibliographie 6 Referenzen 7 Weiterführende Literatur

Frühe Jahre und Ausbildung

Avery wurde 1877 in Halifax, Nova Scotia geboren, als Sohn von Francis Joseph Avery, einem baptistischen Pfarrer, und seiner Frau Elizabeth Crowdy. Das Ehepaar war 1873 aus Großbritannien ausgewandert. Oswald Avery wurde geboren und wuchs in einem kleinen hölzernen Reihenhaus in der Moran Street in der North End von Halifax auf, das heute ein geschütztes Kulturdenkmal ist. Als Avery 10 Jahre alt war, zog seine Familie in die Lower East Side von New York City. Avery erwarb seinen Bachelor-Abschluss an der Colgate University und war Mitglied der Klasse von 1900. Avery studierte zunächst Musik und wechselte dann zum Medizinstudium, erwarb seinen medizinischen Abschluss und begann 1904 mit einer Praxis.

Rockefeller Institut

1912 bot ihm Rufus Cole, der auf einige von Averys Veröffentlichungen aufmerksam geworden war, eine Position im kürzlich eröffneten Rockefeller Hospital an, eine Einrichtung für klinische Forschung und Teil des Rockefeller Institute. Avery nahm an. Im Institut entwickelten Cole, Avery und Alphonse Dochez das erste wirksame Immunserum gegen einen Stamm von Pneumokokken, einem Bakterium, das Lungenentzündung verursacht. Das Serum wurde aus dem Blut infizierter Pferde hergestellt.

Debatte über den Erreger der Grippe-Epidemie von 1918

Auf dem Höhepunkt der Grippe-Epidemie von 1918 war die vorherrschende Hypothese, dass der Erreger der Krankheit ein Bakterium war – insbesondere Haemophilus influenzae, damals „Pfeiffer-Bazillus" oder Bacillus influenzae genannt, ein Mikrobe, das zuerst vom deutschen Bakteriologen Richard Pfeiffer isoliert wurde, der es Jahrzehnte zuvor in Nasenproben von Patienten mit saisonaler Grippe identifiziert hatte und das auch in vielen, aber nicht allen Proben von Patienten der Epidemie von 1918 gefunden wurde. Das Fehlschlagen beim Isolieren von B. influenzae bei einigen Patienten wurde allgemein der Schwierigkeit beim Kultivieren des Bakteriums zugeschrieben.

Peter Olitsky und Frederick Gates vom Rockefeller Institute stellten fest, dass Nasensekrete von infizierten Patienten noch immer Krankheiten in den Lungen von Kaninchen verursachen konnten, nachdem sie durch einen Bakterien ausschließenden Berkefeld-Filter gefiltert worden waren, aber andere Forscher konnten ihre Ergebnisse nicht reproduzieren. Avery bezweifelte zunächst die Daten von Olitsky und Gates und machte sich daran, die B. influenzae-Hypothese zu beweisen. Zu diesem Zweck entwickelte er verbesserte Kulturmedien für B. influenzae, die weit verbreitet wurden und die Möglichkeit falsch negativer Ergebnisse verringerten. Jedoch konnte B. influenzae immer noch nicht bei allen Grippepatienten gefunden werden. Die wahre Ursache der Grippe, ein Virus, würde erst in den 1930er Jahren entdeckt.

DNA als Grundlage von Genen

Nach der Grippe-Epidemie kehrte Avery zu seiner Arbeit über Pneumokokken zurück. Er identifizierte R- und S-Stämme des Bakteriums; letzterer verursachte Krankheit und hatte eine Polysaccharidkapsel, während ersterer die Kapsel nicht besaß und harmlos war. Griffiths Experiment von 1928 zeigte, dass die Fähigkeit, eine Kapsel zu produzieren, von S- auf R-Stamm-Bakterien übertragen werden konnte, selbst wenn die S-Stamm-Bakterien zuvor abgetötet worden waren.

Lange Zeit wurde angenommen, dass genetische Informationen in Zellproteinen enthalten sind. In Fortsetzung der Forschung von Frederick Griffith arbeitete Avery mit Colin MacLeod und Maclyn McCarty am Rätsel der Vererbung. Er hatte 1943 den Emeritus-Status vom Rockefeller Institute erhalten, arbeitete aber fünf Jahre lang weiter, obwohl er zu diesem Zeitpunkt in seinen späten sechziger Jahren war. Es waren Techniken vorhanden, um verschiedene organische Verbindungen aus Bakterien zu entfernen, und wenn die verbleibenden organischen Verbindungen immer noch in der Lage waren, R-Stamm-Bakterien zu transformieren, dann könnten die entfernten Stoffe nicht der Träger von Genen sein. S-Bakterien hatten zunächst die großen Zellstrukturen entfernt. Dann wurden sie mit Protease-Enzymen behandelt, die die Proteine aus den Zellen entfernten, bevor der Rest mit R-Stamm-Bakterien zusammengebracht wurde. Die R-Stamm-Bakterien wurden transformiert, was bedeutet, dass Proteine nicht die Gene trugen, die Krankheit verursachen. Dann wurden die Reste der S-Stamm-Bakterien mit einem Desoxyribonuklease-Enzym behandelt, das die DNA entfernte. Nach dieser Behandlung wurden die R-Stamm-Bakterien nicht mehr transformiert. Dies zeigte, dass DNA die Substanz war, die R-Stamm in S-Stamm-Bakterien transformierte, und deutete darauf hin, dass sie der Träger von Genen in Zellen war.

Alfred Hershey und Martha Chase erweiterten Averys Forschung 1952 mit dem Hershey-Chase-Experiment. Diese Experimente ebneten den Weg für Watsons und Cricks Entdeckung der Helixstruktur der DNA und damit für die Geburt der modernen Genetik und Molekularbiologie. Zu diesem Ereignis schrieb Avery in einem Brief an seinen jüngsten Bruder Roy, einen Bakteriologen an der Vanderbilt School of Medicine: „Es macht viel Spaß, Blasen zu blasen, aber es ist klüger, sie selbst zu platzen, bevor jemand anders es versucht."

Der Nobelpreisträger Joshua Lederberg erklärte, dass Avery und sein Labor „die historische Grundlage der modernen DNA-Forschung" bereitstellten und „die molekulare Revolution in der Genetik und biomedizinischen Wissenschaft insgesamt ankündigten". Avery ist am besten für seine Entdeckung von 1944 bekannt, dass DNA das Material ist, aus dem Gene und Chromosomen bestehen.

Bibliographie

Die gesammelten Papiere von Avery werden in der Tennessee State Library and Archives und im Rockefeller Archive aufbewahrt. Viele seiner Arbeiten, Gedichte und handschriftlichen Labornotizen sind in der National Library of Medicine in der Oswald T. Avery Collection verfügbar, der erste ihrer Profiles in Science-Serie.