Zawartość
Chociaż dziś powszechnie wiadomo, że cechy są przekazywane z rodziców na dziecko przez DNA, nie zawsze tak było. W XIX wieku naukowcy nie mieli pojęcia, w jaki sposób odziedziczono informacje genetyczne. Jednak na początku do połowy XX wieku w serii sprytnych eksperymentów zidentyfikowano DNA jako cząsteczkę, którą organizmy wykorzystywały do przekazywania informacji genetycznej.
Eksperyment Griffiths
Na początku XX wieku naukowcy wiedzieli, że dziedziczna informacja była przekazywana z rodzica na dziecko w postaci odrębnych jednostek, które nazywali genami. Nie wiedzieli jednak, gdzie i jak ta informacja była przechowywana i wykorzystywana przez procesy biochemiczne komórek.
W 1928 roku angielski naukowiec Fred Griffiths wstrzyknął myszom bakterie Streptococcus pneumoniae typu IIIS, które są śmiertelnie niebezpieczne dla myszy, oraz typ IIR S. pneumoniae, który nie jest śmiertelny. Jeśli bakterie IIIS nie zostały zabite termicznie, myszy padły; jeśli zginą, myszy przeżyją.
To, co stało się potem, zmieniło historię genetyki. Griffiths zmieszał zabite cieplnie IIIS i żywe bakterie IIR i wstrzyknął je myszom. Wbrew oczekiwaniom myszy umarły. W jakiś sposób informacje genetyczne zostały przeniesione z martwych bakterii IIIS do żywego szczepu IIR.
Avery Experiment
Współpracując z kilkoma innymi naukowcami, Oswald Avery chciał wiedzieć, co zostało przeniesione między bakteriami IIIS i IIR w eksperymencie Griffiths. Wziął zabite ciepłem bakterie IIIS i podzielił je na mieszaninę białek, DNA i RNA. Następnie potraktował tę mieszaninę jednym z trzech rodzajów enzymów: tymi, które niszczą białka, DNA lub RNA. W końcu wziął powstałą mieszaninę i inkubował ją z żywymi bakteriami IIR. Kiedy RNA lub białka zostały zniszczone, bakterie IIR nadal pobierały informację genetyczną IIIS i stały się śmiertelne. Jednak po zniszczeniu DNA bakterie IIR pozostały niezmienione. Avery zdał sobie sprawę, że informacja genetyczna musi być przechowywana w DNA.
Eksperyment Hershey-Chase
Zespół Alfreda Hersheya i Marty Chase ustalił, w jaki sposób dziedziczona jest informacja genetyczna. Wykorzystali rodzaj wirusa, który infekuje Escherichia coli (E. coli), gatunek bakterii występujący w jelitach ludzi i zwierząt. Wyhodowali E. coli w pożywce zawierającej radioaktywną siarkę, która byłaby włączona do białek lub radioaktywnego fosforu, który zostałby włączony do DNA.
Zainfekowali E. coli wirusem i przenieśli powstałą kulturę wirusową do innej, nieznakowanej partii E. coli hodowanej na pożywce bez pierwiastków radioaktywnych. Pierwsza grupa wirusów była teraz nieradioaktywna, co wskazuje, że białko nie jest przenoszone z wirusa macierzystego na potomny. Natomiast druga grupa wirusów pozostała radioaktywna, co wskazuje, że DNA zostało przekazane z jednej generacji wirusów do następnej.
Watson and Crick
Do 1952 r. Naukowcy wiedzieli, że geny i informacje dziedziczne muszą być przechowywane w DNA. W 1953 roku James Watson i Francis Crick odkryli strukturę DNA. Opracowali strukturę, gromadząc dane z poprzednich eksperymentów i wykorzystując je do budowy modelu molekularnego. Ich model DNA został wykonany z drutów i metalowych płytek, podobnie jak plastikowe zestawy, z których studenci korzystają dziś na lekcjach chemii organicznej.