Зміст
Хоча сьогодні загальновідомо, що ДНК передаються риси від батька до дитини, але це було не завжди так. У 19 столітті вчені не мали уявлення про те, як успадковується генетична інформація. Однак на початку - середини 20 століття серія розумних експериментів визначила ДНК як молекулу, яку організми використовували для передачі генетичної інформації.
Гріффітський експеримент
На початку 20 століття вчені знали, що спадкова інформація передається від батька до дитини у вигляді дискретних одиниць, які вони називають генами. Однак вони не знали, де або як ця інформація зберігається і використовується біохімічними процесами клітин.
У 1928 р. Англійський вчений Фред Гриффітс ввів мишам бактерії Streptococcus pneumoniae типу IIIS, смертельно небезпечні для мишей, та тип II S. S. pneumoniae, що не є летальним. Якщо бактерії IIIS не були вбиті теплом, миші гинули; якщо вони були вбиті теплом, миші жили.
Що сталося далі змінило історію генетики. Гріффітс змішував IIIS і живі бактерії, що вбивали тепло та вводив їх мишам. Всупереч тому, що він очікував, миші загинули. Так чи інакше генетична інформація була передана від мертвих бактерій IIIS до живого штаму IIR.
Ейвер Експеримент
Працюючи з кількома іншими вченими, Освальд Ейвери хотів дізнатися, що було перенесено між бактеріями IIIS та IIR в експерименті Гріффітса. Він взяв бактерії IIIS, вбитими теплом, і розбив їх на суміш білків, ДНК та РНК. Далі він обробляв цю суміш одним із трьох видів ферментів: тими, які руйнують білки, ДНК або РНК. Нарешті, він взяв отриману суміш і інкубував її з живими бактеріями IIR. Коли РНК або білки були знищені, бактерії IIR все ще відібрали генетичну інформацію IIIS і стали летальними. Однак при знищенні ДНК бактерії IIR залишилися незмінними. Евері зрозумів, що генетична інформація повинна зберігатися в ДНК.
Експеримент Херши-Чейза
Команда Альфреда Герші та Марти Чейз визначила, як успадковується генетична інформація. Вони використовували тип вірусу, який заражає кишковоподібну паличку (E. coli), вид бактерій, що знаходяться в кишечнику людини і тварин. Вони вирощували кишковою паличкою в середовищі, що включало радіоактивну сірку, яка входила б у білки, або радіоактивний фосфор, який буде включений до ДНК.
Вони заразили вірусом кишкової палички вірусом і перенесли отриману вірусну культуру в іншу не марковану партію кишкової палички, вирощену на середовищі без радіоактивних елементів. Перша група вірусів тепер була нерадіоактивною, що свідчить про те, що білок не передається від вірусу батьків до дочки. Навпаки, друга група вірусів залишалася радіоактивною, що свідчить про передачу ДНК від одного покоління вірусів до іншого.
Ватсон і Крик
До 1952 року вчені знали, що гени та спадкова інформація повинні зберігатися в ДНК. У 1953 році Джеймс Уотсон і Френсіс Крик відкрили структуру ДНК. Вони розробляли структуру, збираючи дані минулих експериментів і використовуючи її для побудови молекулярної моделі. Їх модель ДНК була виготовлена з дротяних та металевих пластин, як і пластикові набори, які сьогодні використовують на уроках органічної хімії.