Bagaimana Para Ilmuwan Menemukan Bahwa Gen Terbuat dari DNA?

Meskipun sudah menjadi rahasia umum saat ini bahwa sifat diturunkan dari orang tua ke anak melalui DNA, itu tidak selalu terjadi. Pada abad ke-19, para ilmuwan tidak tahu bagaimana informasi genetik diwariskan. Namun, pada awal hingga pertengahan abad ke-20, serangkaian eksperimen cerdas mengidentifikasi DNA sebagai molekul yang digunakan organisme untuk mentransfer informasi genetik.

Pada awal abad ke-20, para ilmuwan mengetahui informasi turun-temurun diturunkan dari orang tua ke anak dalam bentuk unit terpisah yang mereka sebut gen. Namun, mereka tidak tahu di mana atau bagaimana informasi ini disimpan dan digunakan oleh proses biokimia sel.

Pada tahun 1928, ilmuwan Inggris Fred Griffiths menyuntikkan tikus dengan bakteri Streptococcus pneumoniae tipe IIIS, yang mematikan bagi tikus, dan S. pneumoniae tipe IIR. pneumoniae, yang tidak mematikan. Jika bakteri IIIS tidak dibunuh dengan panas, tikus mati; jika mereka dibunuh dengan panas, tikus-tikus itu hidup.

Apa yang terjadi selanjutnya mengubah sejarah genetika. Griffiths mencampurkan IIIS yang mati panas dan bakteri IIR hidup dan menyuntikkannya ke tikus. Bertentangan dengan apa yang dia harapkan, tikus-tikus itu mati. Entah bagaimana, informasi genetik dipindahkan dari bakteri IIIS yang mati ke strain IIR yang masih hidup.

Bekerja dengan beberapa ilmuwan lain, Oswald Avery ingin mengetahui apa yang telah ditransfer antara bakteri IIIS dan IIR dalam percobaan Griffiths. Dia mengambil bakteri IIIS yang dibunuh dengan panas dan memecahnya menjadi campuran protein, DNA dan RNA. Selanjutnya, dia memperlakukan campuran ini dengan salah satu dari tiga jenis enzim: yang menghancurkan protein, DNA atau RNA. Akhirnya, ia mengambil campuran yang dihasilkan dan menginkubasinya dengan bakteri IIR hidup. Ketika RNA atau protein dihancurkan, bakteri IIR masih mengambil informasi genetik IIIS dan menjadi mematikan. Namun, ketika DNA dihancurkan, bakteri IIR tetap tidak berubah. Avery menyadari bahwa informasi genetik harus disimpan dalam DNA.

Tim Alfred Hershey dan Martha Chase menentukan bagaimana informasi genetik diwariskan. Mereka menggunakan jenis virus yang menginfeksi Escherichia coli (E.coli). coli), spesies bakteri yang ditemukan di usus manusia dan hewan. Mereka tumbuh E E.coli dalam media yang mengandung belerang radioaktif, yang akan dimasukkan ke dalam protein, atau fosfor radioaktif, yang akan dimasukkan ke dalam DNA.

Mereka menginfeksi E. E.coli dengan virus dan memindahkan kultur virus yang dihasilkan ke kumpulan E. coli lain yang tidak berlabel. E.coli yang ditumbuhkan pada media tanpa unsur radioaktif. Kelompok pertama virus sekarang nonradioaktif, menunjukkan bahwa protein tidak diturunkan dari induk ke virus anak. Sebaliknya, kelompok virus kedua tetap radioaktif, menunjukkan bahwa DNA diturunkan dari satu generasi virus ke generasi berikutnya.

Pada tahun 1952, para ilmuwan mengetahui bahwa gen dan informasi keturunan harus disimpan dalam DNA. Pada tahun 1953, James Watson dan Francis Crick menemukan struktur DNA. Mereka menyusun struktur dengan mengumpulkan data dari eksperimen sebelumnya dan menggunakannya untuk membangun model molekuler. Model DNA mereka terbuat dari kawat dan pelat logam, seperti kit plastik yang digunakan siswa di kelas kimia organik saat ini.