Hvordan har forskere opdaget, at gener er fremstillet af DNA?

Selvom det er almindeligt kendt i dag, at træk er overført fra stamme til barn af DNA, var det ikke altid tilfældet. I det 19. århundrede havde videnskabsmænd ingen anelse om, hvordan genetisk information blev arvet. I begyndelsen til midten af ​​det 20. århundrede identificerede en række kloge forsøg imidlertid DNA som det molekyle, som organismer brugte til at overføre genetisk information.

Ved begyndelsen af ​​det 20. århundrede , videnskabsmænd vidste, at arvelig information blev overført fra forældre til barn i form af diskrete enheder, de kaldte gener. De vidste imidlertid ikke, hvor eller hvordan disse oplysninger blev opbevaret og brugt af cellens biokemiske processer.

Den engelske forsker Fred Griffiths injicerede i 1928 mus med IIIS-type Streptococcus pneumoniae-bakterier, der er dødelige for mus , og IIR-typen af ​​S. pneumoniae, som ikke er dødelig. Hvis IIIS-bakterierne ikke blev varmdræbt, døde musene; hvis de var varmdræbt, levede musene.

Hvad der skete næste ændrede genetikkens historie. Griffiths blandede varmdræbt IIIS og levende IIR bakterier og injicerede dem i musene. I modsætning til hvad han forventede døde musene. På en eller anden måde blev genetisk information overført fra de døde IIIS-bakterier til den levende IIR-stamme.

Avery Experiment

Arbejde med flere andre videnskabsmænd ville Oswald Avery vide, hvad der var blevet overført mellem IIIS og IIR-bakterier i Griffiths-eksperimentet. Han tog varme-dræbte IIIS-bakterier og brød dem op i en blanding af proteiner, DNA og RNA. Derefter behandlede han denne blanding med en af ​​tre typer enzymer: dem, der ødelægger proteiner, DNA eller RNA. Endelig tog han den resulterende blanding og inkuberede den med levende IIR-bakterier. Når RNA eller proteiner blev ødelagt, hentede IIR-bakterierne stadig IIIS-genetiske oplysninger og blev dødelige. Når DNA blev ødelagt, forblev IIR-bakterier uændrede. Avery indså, at genetisk information skal opbevares i DNA.

Hershey-Chase Experiment

Alfred Hershey og Martha Chase holdet besluttede, hvordan genetisk information er arvet. De brugte en type virus, der inficerer Escherichia coli (E. coli), en bakterieart, der findes i tarmene hos mennesker og dyr. De voksede E. coli i et medium, der omfattede radioaktivt svovl, som ville blive inkorporeret i proteiner eller radioaktivt fosfor, som ville blive inkorporeret i DNA.

De inficerede E. coli med virussen og overførte den resulterende viral kultur til en anden, umærket parti af E. coli dyrket på medium uden radioaktive elementer. Den første gruppe vira var nu ikke-radioaktiv, hvilket tyder på, at protein ikke bliver videregivet fra moder til dattervirus. I modsætning hertil forblev den anden gruppe virus stadig radioaktive, hvilket tyder på, at DNA blev overført fra en generation af virus til det næste.

Watson og Crick

Ved 1952 vidste videnskabsmænd, at gener og arvelig information skal opbevares i DNA. I 1953 opdagede James Watson og Francis Crick strukturen af ​​DNA. De udarbejdede strukturen ved at samle data fra tidligere eksperimenter og bruge det til at opbygge en molekylær model. Deres DNA-model blev lavet af stålplader og metalplader, ligesom plastikpakkerne bruger i organiske kemi klasser i dag.