Innhold
Selv om det er vanlig kunnskap i dag at egenskaper blir overført fra foreldre til barn av DNA, var det ikke alltid tilfelle. På 1800-tallet hadde forskere ingen anelse om hvordan genetisk informasjon ble arvet. På begynnelsen av til midten av 1900-tallet identifiserte imidlertid en serie av smarte eksperimenter DNA som molekylet som organismer brukte for å overføre genetisk informasjon.
Griffiths-eksperiment
Ved begynnelsen av 1900-tallet visste forskere at arvelig informasjon ble overført fra foreldre til barn i form av diskrete enheter de kalte gener. De visste imidlertid ikke hvor eller hvordan denne informasjonen ble lagret og brukt av cellens biokjemiske prosesser.
I 1928 sprøytet den engelske forskeren Fred Griffiths mus med IIIS-typen Streptococcus pneumoniae-bakterier, som er dødelige for mus, og IIR-typen S. pneumoniae, som ikke er dødelig. Hvis IIIS-bakteriene ikke ble drept av varme, døde musene; hvis de ble drept av hete, levde musene.
Det som skjedde videre forandret genetikkens historie. Griffiths blandet varmedrepte IIIS og levende IIR-bakterier og injiserte dem i musene. I motsetning til hva han forventet, døde musene. På en eller annen måte ble genetisk informasjon overført fra de døde IIIS-bakteriene til den levende IIR-stammen.
Avery eksperiment
I samarbeid med flere andre forskere ønsket Oswald Avery å vite hva som hadde blitt overført mellom IIIS- og IIR-bakteriene i Griffiths-eksperimentet. Han tok II-bakterier med varmeavhør og brøt dem opp til en blanding av proteiner, DNA og RNA. Deretter behandlet han denne blandingen med en av tre typer enzymer: de som ødelegger proteiner, DNA eller RNA. Til slutt tok han den resulterende blandingen og inkuberte den med levende IIR-bakterier. Da RNA eller proteiner ble ødelagt, plukket IIR-bakteriene fremdeles opp IIIS-genetisk informasjon og ble dødelige. Da DNA ble ødelagt, forble imidlertid IIR-bakteriene uendret. Avery innså at genetisk informasjon må lagres i DNA.
Hershey-Chase-eksperiment
Teamet til Alfred Hershey og Martha Chase bestemte hvordan genetisk informasjon blir arvet. De brukte en type virus som infiserer Escherichia coli (E. coli), en bakterieart som finnes i tarmen til mennesker og dyr. De vokste E. coli i et medium som inkluderte radioaktivt svovel, som ville bli inkorporert i proteiner, eller radioaktivt fosfor, som ville bli inkorporert i DNA.
De infiserte E. coli med viruset og overførte den resulterende viruskulturen til en annen, umerket gruppe E. coli dyrket på medium uten radioaktive elementer. Den første virusgruppen var nå ikke-radioaktiv, noe som indikerer at protein ikke overføres fra foreldre til dattervirus. Derimot forble den andre virusgruppen radioaktiv, noe som indikerte at DNA ble overført fra en generasjon virus til den neste.
Watson og Crick
I 1952 visste forskere at gener og arvelig informasjon må lagres i DNA. I 1953 oppdaget James Watson og Francis Crick strukturen til DNA. De jobbet ut strukturen ved å sette sammen data fra tidligere eksperimenter og bruke den til å bygge en molekylær modell. Deres DNA-modell ble laget av wire og metallplater, omtrent som plastsettene elevene bruker i organiske kjemiklasser i dag.