Sisältö
Vaikka se on nykyään yleisesti tiedossa, että DNA siirtää piirteet vanhemmilta lapsille, niin niin ei aina ollut. 1800-luvulla tutkijoilla ei ollut aavistustakaan siitä, kuinka geneettinen informaatio perittiin. 1900-luvun alkupuolella - puolivälissä kuitenkin sarja älykkäitä kokeita tunnisti DNA: n molekyylinä, jota organismit käyttivät siirtääkseen geneettistä tietoa.
Griffiths-kokeilu
1900-luvun alkupuolella tutkijat tiesivät perinnöllisen tiedon siirtyneen vanhemmilta lapsille erillisten yksikköjen muodossa, joita he kutsuivat geeneiksi. He eivät kuitenkaan tienneet, missä tai miten nämä tiedot tallennettiin ja käytettiin solujen biokemiallisissa prosesseissa.
Vuonna 1928 englantilainen tutkija Fred Griffiths pisti hiiriin IIIS-tyyppisiä Streptococcus pneumoniae -bakteereja, jotka ovat tappavia hiirille, ja IIR-tyyppistä S. pneumoniae -bakteeria, joka ei ole tappava. Jos IIIS-bakteereita ei tapettu lämpöä, hiiret kuolivat; jos heidät tapettiin lämpöä, hiiret elivät.
Seuraavaksi tapahtunut muutti genetiikan historiaa. Griffiths sekoitti lämmöllä tapetut IIIS: n ja elävät IIR-bakteerit ja pisti ne hiiriin. Toisin kuin hän odotti, hiiret kuolivat. Jotenkin geneettistä tietoa siirrettiin kuolleista IIIS-bakteereista elävään IIR-kantaan.
Avery-kokeilu
Yhteistyössä useiden muiden tutkijoiden kanssa Oswald Avery halusi tietää mitä oli siirretty IIIS- ja IIR-bakteerien välillä Griffiths-kokeessa. Hän otti lämpötapetut IIIS-bakteerit ja hajotti ne proteiinien, DNA: n ja RNA: n seokseksi. Seuraavaksi hän käsitti tätä seosta yhdellä kolmesta entsyymityypistä: sellaisilla, jotka tuhoavat proteiineja, DNA: ta tai RNA: ta. Lopuksi hän otti tuloksena olevan seoksen ja inkuboi sitä elävien IIR-bakteerien kanssa. Kun RNA tai proteiinit tuhoutuivat, IIR-bakteerit ottivat edelleen IIIS-geenitiedot ja muuttuivat tappaviksi. Kun DNA tuhottiin, IIR-bakteerit pysyivät kuitenkin ennallaan. Avery tajusi, että geneettinen tieto on tallennettava DNA: hon.
Hershey-Chase-kokeilu
Alfred Hersheyn ja Martha Chasen joukkue päätti, miten geneettinen tieto periytyy. He käyttivät virustyyppiä, joka tartuttaa Escherichia colia (E. coli), bakteerilajia, jota löytyy ihmisten ja eläinten suolistosta. He kasvattivat E. colia elatusaineessa, joka sisälsi radioaktiivista rikkiä, joka sisällytettäisiin proteiineihin, tai radioaktiivista fosforia, joka sisällytettäisiin DNA: hon.
He tartuttivat E. colin viruksella ja siirsivät tuloksena olevan virusviljelmän toiseen, leimaamattomaan E. colin erään, joka oli kasvatettu väliaineella, jossa ei ollut radioaktiivisia elementtejä. Ensimmäinen virusryhmä oli nyt ei-radioaktiivinen, mikä osoittaa, että proteiini ei siirry vanhemmilta tytärviruksille. Sitä vastoin toinen ryhmä viruksia pysyi radioaktiivisina, mikä osoittaa, että DNA siirtyi virusten sukupolvelta toiselle.
Watson ja Crick
Vuoteen 1952 mennessä tutkijat tiesivät, että geenit ja perinnölliset tiedot on tallennettava DNA: hon. Vuonna 1953 James Watson ja Francis Crick löysivät DNA: n rakenteen. He kehittivät rakenteen kokoamalla tietoja aiemmista kokeista ja käyttämällä sitä molekyylimallin rakentamiseen. Heidän DNA-mallinsa valmistettiin metalli- ja metallilevyistä, aivan kuten muovisarjat, joita opiskelijat käyttävät nykyään orgaanisen kemian luokissa.