形質がDNAによって親から子に受け継がれることは今日の常識ですが、常にそうであるとは限りませんでした。 19世紀、科学者たちは遺伝情報がどのように受け継がれているかを知りませんでした。 しかし、20世紀初頭から中期にかけて、一連の巧妙な実験により、生物が遺伝情報を伝達するために使用した分子としてDNAが特定されました。
グリフィス実験
20世紀初頭までに、科学者たちは遺伝情報が遺伝子と呼ばれる個別の単位の形で親から子に渡されることを知っていました。 しかし、彼らは、この情報が細胞の生化学的プロセスによってどこに、どのように保存され、使用されているかを知りませんでした。
1928年、英国の科学者フレッドグリフィスは、マウスに致命的なIIIS型肺炎球菌とIIR型Sをマウスに注射しました。 致命的ではない肺炎。 IIISバクテリアが熱殺菌されなかった場合、マウスは死にました。 彼らが熱殺された場合、マウスは生きていました。
次に起こったことは遺伝学の歴史を変えました。 グリフィスは、熱殺菌したIIIS細菌と生きているIIR細菌を混合し、それらをマウスに注射しました。 彼の予想に反して、マウスは死んだ。 どういうわけか、遺伝情報は死んだIIIS細菌から生きているIIR株に移されました。
アベリー実験
オズワルド・エイブリーは、他の数人の科学者と協力して、グリフィスの実験でIIIS細菌とIIR細菌の間で何が移動したのかを知りたがっていました。 彼は熱殺菌したIIISバクテリアを取り、それらをタンパク質、DNA、RNAの混合物に分解しました。 次に、彼はこの混合物を、タンパク質、DNA、またはRNAを破壊する3種類の酵素のいずれかで処理しました。 最後に、彼は得られた混合物を取り、生きているIIRバクテリアとそれをインキュベートしました。 RNAまたはタンパク質が破壊されたとき、IIR細菌は依然としてIIISの遺伝情報を取得し、致命的になりました。 しかし、DNAが破壊されたとき、IIR細菌は変化しませんでした。 エイブリーは、遺伝子情報をDNAに保存する必要があることに気づきました。
ハーシーとチェイス実験
アルフレッドハーシーとマーサチェイスのチームは、遺伝情報がどのように受け継がれるかを決定しました。 彼らは、大腸菌(E. 大腸菌)、人間や動物の腸内に見られる細菌の一種。 彼らはEを育てました。 タンパク質に組み込まれる放射性硫黄、またはDNAに組み込まれる放射性リンを含む培地中の大腸菌。
彼らはEに感染した。 ウイルスとコリし、得られたウイルス培養物を別の標識されていないEのバッチに移した。 放射性元素を含まない培地で成長したコリ。 ウイルスの最初のグループは現在非放射性であり、タンパク質が親から娘のウイルスに受け継がれないことを示しています。 対照的に、ウイルスの2番目のグループは放射性のままであり、DNAがウイルスのある世代から次の世代に受け継がれたことを示しています。
ワトソンとクリック
1952年までに、科学者たちは遺伝子と遺伝情報をDNAに保存する必要があることを知っていました。 1953年、ジェームズワトソンとフランシスクリックはDNAの構造を発見しました。 彼らは、過去の実験からのデータを集め、それを使用して分子モデルを構築することにより、構造を解明しました。 彼らのDNAモデルは、学生が今日の有機化学の授業で使用しているプラスチックキットと同じように、ワイヤーと金属のプレートから作られました。