将R型活细菌与杀死的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,会死亡是因为R的DNA与死的S型结合,转化成了活的S型细菌。S型的细胞由相当发达的荚膜(或称为被囊)包裹着。荚膜由多糖构成,其作用是保护细菌不受被感染的动物的正常抵抗机制所杀死,从而使人或小家鼠致病(对人,它能导致肺炎;对小家鼠,则导致败血症)。但在加热到致死程度后,该类型的细菌便失去致病能力。
由于荚膜多糖的血清学特性不同、化学结构各异,S型又可分成许多不同的小类型,如SⅠ、SⅡ、SⅢ等。而R型细胞没有合成荚膜的能力,所以不能使人或小家鼠致病。它不能合成荚膜的原因在于一个控制UDPG一脱氢酶的基因发生了突变,R,S两型可以相互转化。
1928年,格里菲斯将肺炎球菌SⅡ在特殊条件下进行离体培养,从中分离出R型。当他把这种R型的少量活细菌和大量已被杀死的SⅢ混合注射到小家鼠体内以后,出乎意外,小家鼠却被致死了。剖检发现,小家鼠的心血中有SⅢ细菌。
这一实验结果可以有三种解释。(1)SⅢ细菌可能并未完全杀死。但这种解释不能成立,因为单独注射经过处理的SⅢ时并不能致死小家鼠。(2)R型已转变为S型。这一点也不能成立,因为剖检发现的是SⅢ不是SⅡ,R型从SⅡ突变而来,理应转化为 SⅡ。(3)R型从杀死的SⅢ获得某种物质(这种物质就是DNA),导致类型转化,从而恢复了原先因基因突变而丧失的合成荚膜的能力。格里菲斯肯定了这种解释。这就是最早发现的转化现象