¿Cómo descubrieron los científicos que los genes están hechos de ADN?

Aunque hoy en día es de conocimiento común que los rasgos se transmiten de padres a hijos por el ADN, no siempre fue así. En el siglo XIX, los científicos no tenían idea de cómo se heredaba la información genética. Sin embargo, a principios y mediados del siglo XX, una serie de ingeniosos experimentos identificaron al ADN como la molécula que los organismos usaban para transferir información genética.

A principios del siglo XX, los científicos sabían que la información hereditaria se transmitía de padres a hijos en forma de unidades discretas que llamaron genes. Sin embargo, no sabían dónde o cómo esta información era almacenada y utilizada por los procesos bioquímicos de la célula.

En 1928, el científico inglés Fred Griffiths inyectó a ratones la bacteria Streptococcus pneumoniae tipo IIIS, que es mortal para los ratones, y el tipo IIR de S. pneumoniae, que no es letal. Si las bacterias IIIS no murieron por calor, los ratones morían; si los mataba por calor, los ratones vivían.

Lo que sucedió a continuación cambió la historia de la genética. Griffiths mezcló bacterias IIIS muertas por calor y IIR vivas y las inyectó en los ratones. Al contrario de lo que esperaba, los ratones murieron. De alguna manera, la información genética se transfirió de la bacteria IIIS muerta a la cepa IIR viva.

Trabajando con varios otros científicos, Oswald Avery quería saber qué se había transferido entre las bacterias IIIS e IIR en el experimento Griffiths. Tomó bacterias IIIS muertas por calor y las dividió en una mezcla de proteínas, ADN y ARN. A continuación, trató esta mezcla con uno de tres tipos de enzimas: las que destruyen proteínas, ADN o ARN. Finalmente, tomó la mezcla resultante y la incubó con bacterias IIR vivas. Cuando se destruyeron el ARN o las proteínas, las bacterias IIR aún recogían la información genética del IIIS y se volvían letales. Sin embargo, cuando se destruyó el ADN, las bacterias IIR permanecieron sin cambios. Avery se dio cuenta de que la información genética debe almacenarse en el ADN.

El equipo de Alfred Hershey y Martha Chase determinó cómo se hereda la información genética. Utilizaron un tipo de virus que infecta a Escherichia coli (E. coli), una especie de bacteria que se encuentra en el intestino de humanos y animales. Cultivaron E. coli en un medio que incluía azufre radiactivo, que se incorporaría a las proteínas, o fósforo radiactivo, que se incorporaría al ADN.

Infectaron la E. coli con el virus y transfirió el cultivo viral resultante a otro lote no etiquetado de E. coli cultivada en un medio sin elementos radiactivos. El primer grupo de virus ahora no era radiactivo, lo que indica que la proteína no se transmite de padres a hijos. Por el contrario, el segundo grupo de virus permaneció radiactivo, lo que indica que el ADN pasó de una generación de virus a la siguiente.

En 1952, los científicos sabían que los genes y la información hereditaria deben almacenarse en el ADN. En 1953, James Watson y Francis Crick descubrieron la estructura del ADN. Resolvieron la estructura reuniendo datos de experimentos pasados ​​y usándolos para construir un modelo molecular. Su modelo de ADN estaba hecho de alambre y placas de metal, muy parecido a los kits de plástico que los estudiantes usan hoy en las clases de química orgánica.