Conţinut
Deși astăzi știa comună că trăsăturile sunt transmise de la părinte la copil de ADN, acest lucru nu a fost întotdeauna cazul. În secolul al XIX-lea, oamenii de știință nu aveau idee despre modul în care informațiile genetice au fost moștenite. Totuși, la începutul secolului XX până la mijlocul secolului XX, o serie de experimente inteligente au identificat ADN-ul drept molecula pe care organismele o foloseau pentru a transfera informații genetice.
Experiment Griffiths
Până la începutul secolului XX, oamenii de știință știau că informațiile ereditare erau transmise de la părinte la copil sub forma unor unități discrete pe care le numeau gene. Nu știau, însă, unde sau cum aceste informații au fost stocate și utilizate de procesele biochimice ale celulelor.
În 1928, savantul englez Fred Griffiths a injectat șoareci cu bacterii Streptococcus pneumoniae de tip IIIS, care sunt mortale pentru șoareci, și IIR de tip S. pneumoniae, care nu este letală. Dacă bacteriile IIIS nu au fost ucise de căldură, șoarecii au murit; dacă erau uciși de căldură, șoarecii trăiau.
Ceea ce s-a întâmplat ulterior a schimbat istoria geneticii. Griffiths a amestecat IIIS ucis de căldură și bacterii IIR vii și le-a injectat la șoareci. Contrar a ceea ce se aștepta, șoarecii au murit. Cumva, informațiile genetice au fost transferate de la bacteriile IIIS moarte la tulpina IIR vie.
Experiment Avery
Lucrând cu alți oameni de știință, Oswald Avery a dorit să știe ce a fost transferat între bacteriile IIIS și IIR în experimentul Griffiths. El a luat bacteriile IIIS ucise de căldură și le-a împărțit într-un amestec de proteine, ADN și ARN. În continuare, el a tratat acest amestec cu unul dintre cele trei tipuri de enzime: cele care distrug proteinele, ADN-ul sau ARN-ul. În cele din urmă, el a luat amestecul rezultat și l-a incubat cu bacterii vii IIR. Când ARN sau proteine au fost distruse, bacteriile IIR au preluat încă informațiile genetice IIIS și au devenit letale. Cu toate acestea, când ADN-ul a fost distrus, bacteriile IIR au rămas neschimbate. Avery și-a dat seama că informațiile genetice trebuie stocate în ADN.
Experiment Hershey-Chase
Echipa lui Alfred Hershey și Martha Chase au stabilit modul în care informațiile genetice sunt moștenite. Au folosit un tip de virus care infectează Escherichia coli (E. coli), o specie de bacterii care se găsește în intestinul oamenilor și animalelor. Au crescut E. coli într-un mediu care a inclus sulf radioactiv, care ar fi încorporat în proteine, sau fosfor radioactiv, care ar fi încorporat în ADN.
Aceștia au infectat virusul E. coli și au transferat cultura virală rezultată într-un alt lot nesigilat de E. coli cultivat pe mediu fără elemente radioactive. Primul grup de viruși era acum nonradioactiv, ceea ce indică faptul că proteina nu este transmisă de la virusul părinte la fiică. În schimb, al doilea grup de viruși a rămas radioactiv, ceea ce indică faptul că ADN-ul a fost transmis de la o generație de viruși la alta.
Watson și Crick
Până în 1952, oamenii de știință știau că genele și informațiile ereditare trebuie stocate în ADN. În 1953, James Watson și Francis Crick au descoperit structura ADN-ului. Ei au elaborat structura prin asamblarea datelor din experimentele anterioare și folosirea ei pentru a construi un model molecular. Modelul lor de ADN a fost realizat din sârmă și plăci metalice, la fel ca și kiturile de plastic pe care le folosesc astăzi studenții în chimia organică.