Véletlen vagy alkalmazkodás?
Charles Darwin már 1859-ben leírta, hogy a változások, vagyis a mutációk véletlenszerűek, míg a környezet csak megrostálja, melyek a túlélést segítik. Ugyanakkor sokáig vitatott maradt, hogy baktériumoknál vajon tényleg így működik-e a folyamat. Sokan gondolták, hogy vírussal – pontosabban bakteriofággal – fertőzött baktériumok valahogy “megtanulják” elkerülni a pusztulást, vagyis a mutációt a támadás váltja ki. Delbrück véletlenül került ebbe a kutatási irányba: Németországból a nácik elől menekült Amerikába, és Kaliforniában fedezte fel, milyen egyszerű baktériumokon – például a Los Angeles-i szennyvízből származó E. coli-n – tanulmányozni az öröklődést. Lenyűgözte, hogy egyes vírusok szabályos lyukakat rágnak a baktériumtelepeken, amelyek mikroszkóp alatt pontosan megszámlálhatók.
A fluktuációs teszt születése
Később, amikor Delbrück és Luria egy New York-i laborban találkoztak, mindketten úgy érezték, hogy unalmas a saját szakterületük, és izgalmasabb a baktérium–vírus harc vizsgálata. Céljuk az volt, hogy kiderítsék: tényleg a “harc” indítja el a mutációkat, vagy azok teljesen véletlenül, előre léteznek a populációban. Egy egyszerű statisztikai ötlet segítette át őket a holtponton: ha minden baktériumkultúrában ugyanolyan arányban jelenik meg a rezisztencia – vagyis a vírus elleni védettség –, akkor az alkalmazkodás áll a háttérben. Viszont ha egyes csövekben igazi “lottónyertesek”, vagyis extrém sok rezisztens sejt fejlődik ki (mert véletlenül éppen az elején jelent meg bennük a rezisztencia), akkor véletlenszerű mutációról van szó. Ebből adódóan a kísérlet eredménye eldöntötte a vitát: a baktériumokban a mutációk tényleg véletlenszerűen, mindenféle “reakció” nélkül jelennek meg.
Mégis van kivétel?
Később Delbrück és Luria összeállt Alfred Hershey mikrobiológussal, akivel tovább bővítették a genetika tudását. Sikeres kísérleteik igazolták, hogy a vírusok több gént tartalmaznak, sőt képesek genetikai információt cserélni. Utóbb Hershey és Martha Chase már azt is bebizonyították, hogy mindennek hátterében a DNS áll. Mindhárom kutató Nobel-díjat kapott a genetika területén elért áttöréséért.
Ugyanakkor néhány újabb vizsgálat azt mutatja, hogy bizonyos növényeknél – főként a “lényeges” génekben – a mutációk kisebb eséllyel fordulnak elő, mint a kevésbé fontos génekben. Ebből adódóan, ha Delbrückék kísérletükhöz más baktériumot és vírust választottak volna, talán nem született volna ilyen egyértelmű eredmény.
