Kuidas teadlased avastasid, et geenid on valmistatud DNA-st?

Ehkki tänapäeval on üldteada, et omadused kanduvad vanemalt lapsele DNA kaudu, ei olnud see alati nii. 19. sajandil polnud teadlastel aimugi, kuidas päriti geneetiline teave. 20. sajandi alguses-keskpaigas tuvastati aga rea ​​nutikate katsete abil DNA kui molekul, mida organismid kasutasid geneetilise teabe edastamiseks.

Griffithsi katse

20. sajandi alguseks teadsid teadlased, et pärilik teave edastati vanemalt lapsele diskreetsete üksuste kujul, mida nad nimetasid geenideks. Nad ei teadnud siiski, kus ja kuidas seda teavet raku biokeemiliste protsesside käigus salvestati ja kasutati.

1928. aastal süstis inglise teadlane Fred Griffiths hiirtele IIIS tüüpi Streptococcus pneumoniae baktereid, mis on hiirtele surmavad, ja IIR tüüpi S. pneumoniae, mis pole surmav. Kui IIIS-i baktereid ei tapetud kuumuses, surid hiired; kui nad tapeti kuumaga, elasid hiired.

Edasine muutis geneetika ajalugu. Griffiths segas kuumuses tapetud IIIS-i ja elusaid IIR-baktereid ning süstis neid hiirtele. Vastupidiselt sellele, mida ta ootas, surid hiired. Kuidagi viidi geneetiline teave surnud IIIS-bakteritelt IIR-i elusasse tüve.

Avery eksperiment

Koos mitme teise teadlasega soovis Oswald Avery teada, mis oli Griffithsi katses IIIS ja IIR bakterite vahel üle kantud. Ta võttis kuumuses tapetud IIIS-bakterid ja jagas need valkude, DNA ja RNA seguks. Järgmisena ravis ta seda segu ühe kolme tüüpi ensüümidega: valke, DNA-d või RNA-d hävitavate ensüümidega. Lõpuks võttis ta saadud segu ja inkubeeris seda elusate IIR bakteritega. Kui RNA või valgud hävitati, võtsid IIR-bakterid ikkagi IIIS-i geneetilise teabe ja muutusid surmavaks. DNA hävitamisel jäid IIR bakterid siiski muutumatuks. Avery mõistis, et geneetiline teave tuleb säilitada DNA-s.

Hershey-Chase'i eksperiment

Alfred Hershey ja Martha Chase'i meeskond tegi kindlaks, kuidas geneetiline teave päritakse. Nad kasutasid teatud tüüpi viirust, mis nakatab Escherichia coli (E. coli) - inimeste ja loomade soolestikus leiduv bakteriliik. Neil kasvas E. coli keskkonnas, mis sisaldas radioaktiivset väävlit, mis oleks integreeritud valkudesse, või radioaktiivset fosforit, mis oleks integreeritud DNA-sse.

Nad nakatasid E. coli viirusega ja viidi saadud viiruskultuur teise märgistamata E. partiisse. coli, mida on kasvatatud radioaktiivsete elementideta söötmel. Esimene viiruste rühm oli nüüd mittradioaktiivne, mis näitab, et valk ei kandu vanemalt tütarviirusele. Seevastu teine ​​viiruste rühm jäi radioaktiivseks, mis näitab, et DNA kandus viiruste põlvkonnalt järgmisele.

Watson ja Crick

1952. aastaks teadsid teadlased, et geenid ja pärilik teave tuleb säilitada DNA-s. 1953. aastal avastasid James Watson ja Francis Crick DNA struktuuri. Nad töötasid välja struktuuri, koondades varasemate katsete andmed ja kasutades seda molekulaarse mudeli ehitamiseks. Nende DNA mudel valmistati traat- ja metallplaatidest, umbes nagu plastkomplektid, mida õpilased tänapäeval orgaanilise keemia tundides kasutavad.

  • Jaga
instagram viewer