Obsah
Aj keď je dnes všeobecne známe, že vlastnosti prenášajú DNA z rodiča na dieťa, stále to tak nebolo. V 19. storočí vedci netušili, ako sa zdedili genetické informácie. Na začiatku 20. až 20. storočia však rad chytrých experimentov identifikoval DNA ako molekulu, ktorú organizmy použili na prenos genetickej informácie.
Griffithov experiment
Začiatkom 20. storočia vedci vedeli, že dedičné informácie sa prenášajú z rodiča na dieťa vo forme diskrétnych jednotiek, ktoré nazývajú gény. Nevedeli však, kde a ako boli tieto informácie uložené a použité bunkovými biochemickými procesmi.
V roku 1928 anglický vedec Fred Griffiths injektoval myši baktériami Streptococcus pneumoniae typu IIIS, ktoré sú myši smrtiace, a typ IIR S. pneumoniae, ktorý nie je smrteľný. Ak baktérie IIIS neboli tepelne usmrtené, myši uhynuli; ak boli usmrtené teplom, myši žili.
To, čo sa stalo potom, zmenilo históriu genetiky. Griffiths zmiešal teplom usmrtené IIIS a živé IIR baktérie a injikoval ich do myší. Na rozdiel od toho, čo očakával, myši zomreli. Genetická informácia sa nejako preniesla z mŕtvych baktérií IIIS do živého kmeňa IIR.
Experiment Avery
V spolupráci s niekoľkými ďalšími vedcami chcel Oswald Avery vedieť, čo sa prenieslo medzi baktériami IIIS a IIR v experimente Griffiths. Vzal za tepla usmrtené baktérie IIIS a rozdelil ich na zmes proteínov, DNA a RNA. Ďalej túto zmes ošetril jedným z troch typov enzýmov: tými, ktoré ničia proteíny, DNA alebo RNA. Nakoniec vzal výslednú zmes a inkuboval ju so živými baktériami IIR. Keď boli RNA alebo proteíny zničené, baktérie IIR stále zbierali genetickú informáciu IIIS a stali sa smrteľnými. Keď bola DNA zničená, baktérie IIR však zostali nezmenené. Avery si uvedomil, že genetické informácie musia byť uložené v DNA.
Experiment Hershey-Chase
Tím Alfred Hershey a Martha Chase určil, ako sa zdedili genetické informácie. Používali typ vírusu, ktorý infikuje Escherichia coli (E. coli), druh baktérií nachádzajúcich sa v čreve ľudí a zvierat. Pestovali E. coli v médiu, ktoré obsahovalo rádioaktívnu síru, ktorá by sa zabudovala do proteínov, alebo rádioaktívny fosfor, ktorý by sa inkorporoval do DNA.
Infikovali vírus E. coli vírusom a výslednú vírusovú kultúru preniesli do inej neznačenej dávky E. coli pestovanej na médiu bez rádioaktívnych prvkov. Prvá skupina vírusov bola teraz nerádioaktívna, čo naznačuje, že proteín sa neprenáša z rodičovského na dcérsky vírus. Naproti tomu druhá skupina vírusov zostala rádioaktívna, čo naznačuje, že DNA prešla z jednej generácie vírusov na ďalšiu.
Watson a Crick
Do roku 1952 vedci vedeli, že gény a dedičné informácie sa musia uchovávať v DNA. V roku 1953 James Watson a Francis Crick objavili štruktúru DNA. Vypracovali štruktúru zhromaždením údajov z minulých experimentov a pomocou nej vybudovali molekulárny model. Ich DNA model bol vyrobený z drôtov a kovových dosiek, podobne ako plastové súpravy, ktoré študenti dnes používajú v hodinách organickej chémie.