Selvom det i dag er almindeligt kendt, at træk overføres fra forælder til barn af DNA, var det ikke altid tilfældet. I det 19. århundrede havde forskere ingen idé om, hvordan genetisk information blev arvet. I begyndelsen til midten af det 20. århundrede identificerede en række kloge eksperimenter imidlertid DNA som det molekyle, som organismer brugte til at overføre genetisk information.
Griffiths eksperiment
I det tidlige 20. århundrede vidste forskere, at arvelige oplysninger blev videregivet fra forælder til barn i form af diskrete enheder, de kaldte gener. De vidste dog ikke, hvor eller hvordan disse oplysninger blev gemt og brugt af cellens biokemiske processer.
I 1928 injicerede den engelske videnskabsmand Fred Griffiths mus med IIIS-type Streptococcus pneumoniae-bakterier, som er dødelige for mus, og IIR-typen S. lungebetændelse, som ikke er dødelig. Hvis IIIS-bakterierne ikke blev varmedræbt, døde musene; hvis de blev varmedræbt, levede musene.
Hvad der skete næste ændrede genetikens historie. Griffiths blandede varmedræbte 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-eksperiment
I samarbejde med flere andre forskere ønskede Oswald Avery at vide, hvad der var blevet overført mellem IIIS- og IIR-bakterierne i Griffiths-eksperimentet. Han tog varmedræbte IIIS-bakterier og brød dem op i en blanding af proteiner, DNA og RNA. Dernæst 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. Da RNA eller proteiner blev ødelagt, hentede IIR-bakterierne stadig IIIS genetiske oplysninger og blev dødelige. Da DNA blev ødelagt, forblev IIR-bakterierne imidlertid uændrede. Avery indså, at genetisk information skal lagres i DNA.
Hershey-Chase eksperiment
Teamet af Alfred Hershey og Martha Chase bestemte, hvordan genetisk information nedarves. De brugte en type virus, der inficerer Escherichia coli (E. coli), en art af bakterier, 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 virale kultur til en anden, umærket batch af E. coli dyrket på medium uden radioaktive grundstoffer. Den første gruppe af vira var nu ikke-radioaktive, hvilket indikerer, at protein ikke overføres fra forælder til dattervirus. I modsætning hertil forblev den anden gruppe af vira radioaktive, hvilket indikerer, at DNA blev overført fra en generation af vira til den næste.
Watson og Crick
I 1952 vidste forskere, at gener og arvelige oplysninger skal lagres 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 den til at opbygge en molekylær model. Deres DNA-model blev lavet af tråd- og metalplader, ligesom de plastsæt, som studerende bruger i organisk kemiklasser i dag.