वैज्ञानिकों ने कैसे खोजा कि जीन डीएनए से बने होते हैं?

हालाँकि आज यह सामान्य ज्ञान है कि डीएनए द्वारा माता-पिता से बच्चे में लक्षण पारित किए जाते हैं, लेकिन हमेशा ऐसा नहीं था। उन्नीसवीं शताब्दी में, वैज्ञानिकों को यह नहीं पता था कि आनुवंशिक जानकारी कैसे विरासत में मिली थी। हालांकि, 20वीं सदी की शुरुआत में, चतुर प्रयोगों की एक श्रृंखला ने डीएनए को एक अणु के रूप में पहचाना जिसका उपयोग जीव आनुवंशिक जानकारी को स्थानांतरित करने के लिए करते थे।

20वीं सदी की शुरुआत तक, वैज्ञानिकों को पता था कि वंशानुगत जानकारी माता-पिता से बच्चे को असतत इकाइयों के रूप में दी जाती है, जिन्हें वे जीन कहते हैं। हालांकि, वे यह नहीं जानते थे कि यह जानकारी कोशिका की जैव रासायनिक प्रक्रियाओं द्वारा कहाँ या कैसे संग्रहीत और उपयोग की जाती है।

1928 में, अंग्रेजी वैज्ञानिक फ्रेड ग्रिफिथ्स ने चूहों को IIIS प्रकार स्ट्रेप्टोकोकस न्यूमोनिया बैक्टीरिया, जो चूहों के लिए घातक हैं, और IIR प्रकार के S. निमोनिया, जो घातक नहीं है। यदि IIIS बैक्टीरिया गर्मी से नहीं मारे गए, तो चूहे मर गए; अगर वे गर्मी से मारे गए, तो चूहे रहते थे।

आगे जो हुआ उसने आनुवंशिकी के इतिहास को बदल दिया। ग्रिफ़िथ ने गर्मी से मारे गए IIIS और जीवित IIR बैक्टीरिया को मिलाया और उन्हें चूहों में इंजेक्ट किया। उसकी अपेक्षा के विपरीत, चूहे मर गए। किसी तरह, आनुवंशिक जानकारी को मृत IIIS बैक्टीरिया से जीवित IIR स्ट्रेन में स्थानांतरित कर दिया गया था।

कई अन्य वैज्ञानिकों के साथ काम करते हुए, ओसवाल्ड एवरी ने जानना चाहा कि ग्रिफिथ्स प्रयोग में IIIS और IIR बैक्टीरिया के बीच क्या स्थानांतरित किया गया था। उन्होंने गर्मी से मारे गए IIIS बैक्टीरिया को लिया और उन्हें प्रोटीन, डीएनए और आरएनए के मिश्रण में तोड़ दिया। इसके बाद, उन्होंने इस मिश्रण का तीन प्रकार के एंजाइमों में से एक के साथ इलाज किया: वे जो प्रोटीन, डीएनए या आरएनए को नष्ट करते हैं। अंत में, उन्होंने परिणामी मिश्रण लिया और इसे जीवित आईआईआर बैक्टीरिया के साथ जोड़ा। जब आरएनए या प्रोटीन नष्ट हो गए, तब भी आईआईआर बैक्टीरिया ने आईआईआईएस आनुवंशिक जानकारी को उठाया और घातक बन गया। जब डीएनए नष्ट हो गया, हालांकि, आईआईआर बैक्टीरिया अपरिवर्तित रहे। एवरी ने महसूस किया कि आनुवंशिक जानकारी को डीएनए में संग्रहित किया जाना चाहिए।

अल्फ्रेड हर्शे और मार्था चेज़ की टीम ने निर्धारित किया कि आनुवंशिक जानकारी कैसे विरासत में मिली है। उन्होंने एक प्रकार के वायरस का इस्तेमाल किया जो एस्चेरिचिया कोलाई (ई. कोलाई), मनुष्यों और जानवरों के पेट में पाए जाने वाले बैक्टीरिया की एक प्रजाति है। वे बढ़े ई. कोलाई को एक ऐसे माध्यम में शामिल किया गया जिसमें रेडियोधर्मी सल्फर शामिल था, जिसे प्रोटीन में शामिल किया जाएगा, या रेडियोधर्मी फास्फोरस, जिसे डीएनए में शामिल किया जाएगा।

उन्होंने ई. कोलाई वायरस के साथ और परिणामी वायरल कल्चर को ई. कोलाई बिना रेडियोधर्मी तत्वों के माध्यम पर उगाया जाता है। वायरस का पहला समूह अब गैर-रेडियोधर्मी था, यह दर्शाता है कि प्रोटीन माता-पिता से बेटी वायरस तक नहीं जाता है। इसके विपरीत, विषाणुओं का दूसरा समूह रेडियोधर्मी बना रहा, यह दर्शाता है कि डीएनए एक पीढ़ी के विषाणुओं से दूसरी पीढ़ी तक पहुँचाया गया।

1952 तक, वैज्ञानिकों को पता था कि डीएनए में जीन और वंशानुगत जानकारी संग्रहीत की जानी चाहिए। 1953 में, जेम्स वाटसन और फ्रांसिस क्रिक ने डीएनए की संरचना की खोज की। उन्होंने पिछले प्रयोगों से डेटा को इकट्ठा करके और आणविक मॉडल बनाने के लिए इसका उपयोग करके संरचना पर काम किया। उनका डीएनए मॉडल तार और धातु की प्लेटों से बनाया गया था, ठीक उसी तरह जैसे प्लास्टिक किट छात्र आज कार्बनिक रसायन विज्ञान कक्षाओं में उपयोग करते हैं।