Innehåll
Även om dess gemensamma kunskap idag att drag överförs från förälder till barn av DNA, var det inte alltid fallet. På 1800-talet hade forskare ingen aning om hur genetisk information ärvdes. I början till mitten av 1900-talet identifierade emellertid en serie smarta experiment DNA som molekylen som organismer använde för att överföra genetisk information.
Griffiths Experiment
I början av 1900-talet visste forskare att ärftlig information överfördes från förälder till barn i form av diskreta enheter som de kallade gener. De visste dock inte var eller hur denna information lagrades och använts av cellernas biokemiska processer.
1928 injicerade den engelska forskaren Fred Griffiths möss med IIIS-typen Streptococcus pneumoniae-bakterier, som är dödliga för möss, och IIR-typen S. pneumoniae, som inte är dödlig. Om IIIS-bakterierna inte dödades av värmen, dog mössen; om de var hetdödade, levde mössen.
Det som hände nästa förändrade genetikens historia. Griffiths blandade värmedödade IIIS och levande IIR-bakterier och injicerade dem i mössen. I motsats till vad han förväntade sig dog mössen. På något sätt överfördes genetisk information från de döda IIIS-bakterierna till den levande IIR-stammen.
Avery Experiment
I samarbete med flera andra forskare ville Oswald Avery veta vad som hade överförts mellan IIIS- och IIR-bakterierna i Griffiths-experimentet. Han tog värmedödade IIIS-bakterier och delade upp dem i en blandning av proteiner, DNA och RNA. Därefter behandlade han denna blandning med en av tre typer av enzymer: de som förstör proteiner, DNA eller RNA. Slutligen tog han den resulterande blandningen och inkuberade den med levande IIR-bakterier. När RNA eller proteiner förstördes, hämtade IIR-bakterierna fortfarande den IIIS genetiska informationen och blev dödliga. När DNA förstördes förblev dock IIR-bakterierna oförändrade. Avery insåg att genetisk information måste lagras i DNA.
Hershey-Chase-experiment
Teamet av Alfred Hershey och Martha Chase bestämde hur genetisk information ärvs. De använde en typ av virus som infekterar Escherichia coli (E. coli), en arter av bakterier som finns i tarmen hos människor och djur. De odlade E. coli i ett medium som inkluderade radioaktivt svavel, som skulle införlivas i proteiner, eller radioaktivt fosfor, som skulle införlivas i DNA.
De infekterade E. coli med viruset och överförde den resulterande virala kulturen till en annan, omärkt batch av E. coli odlad på medium utan radioaktiva element. Den första gruppen virus var nu icke-radioaktiv, vilket indikerar att protein inte överförs från förälder till dottervirus. Däremot förblev den andra virusgruppen radioaktiv, vilket indikerar att DNA överfördes från en generation virus till nästa.
Watson och Crick
År 1952 visste forskare att gener och ärftlig information måste lagras i DNA. 1953 upptäckte James Watson och Francis Crick strukturen för DNA. De utarbetade strukturen genom att samla data från tidigare experiment och använda den för att bygga en molekylär modell. Deras DNA-modell tillverkades av tråd- och metallplattor, ungefär som de plastsatser som eleverna använder i organiska kemiundervisningar idag.