Chociaż dziś powszechnie wiadomo, że cechy są przekazywane z rodzica na dziecko przez DNA, nie zawsze tak było. W XIX wieku naukowcy nie mieli pojęcia, jak dziedziczona jest informacja genetyczna. Jednak od początku do połowy XX wieku seria sprytnych eksperymentów zidentyfikowała DNA jako cząsteczkę, której organizmy używają do przekazywania informacji genetycznej.
Eksperyment Griffitha
Na początku XX wieku naukowcy wiedzieli, że informacje dziedziczne były przekazywane z rodziców na dziecko w postaci odrębnych jednostek, które nazywali genami. Nie wiedzieli jednak, gdzie iw jaki sposób ta informacja jest przechowywana i wykorzystywana w procesach biochemicznych komórki.
W 1928 roku angielski naukowiec Fred Griffiths wstrzyknął myszom bakterie Streptococcus pneumoniae typu IIIS, które są śmiertelne dla myszy, oraz S typu IIR. zapalenie płuc, które nie jest śmiertelne. Jeśli bakterie IIIS nie zostały zabite ciepłem, myszy umierały; jeśli zostały zabite przez ciepło, myszy przeżyły.
To, co wydarzyło się później, zmieniło historię genetyki. Griffiths zmieszał zabite ciepłem bakterie IIIS i żywe bakterie IIR i wstrzyknął je myszom. Wbrew oczekiwaniom myszy zdechły. W jakiś sposób informacja genetyczna została przeniesiona z martwej bakterii IIIS do żywego szczepu IIR.
Eksperyment Avery
Pracując z kilkoma innymi naukowcami, Oswald Avery chciał wiedzieć, co zostało przeniesione między bakteriami IIIS i IIR w eksperymencie Griffiths. Wziął zabite ciepłem bakterie IIIS i rozbił je na mieszaninę białek, DNA i RNA. Następnie potraktował tę mieszankę jednym z trzech rodzajów enzymów: tymi, które niszczą białka, DNA lub RNA. Na koniec wziął powstałą mieszaninę i inkubował ją z żywymi bakteriami IIR. Kiedy RNA lub białka zostały zniszczone, bakterie IIR nadal pobierały informację genetyczną IIIS i stawały się śmiertelne. Jednak po zniszczeniu DNA bakterie IIR pozostały niezmienione. Avery zdał sobie sprawę, że informacja genetyczna musi być przechowywana w DNA.
Eksperyment Hershey-Chase
Zespół Alfreda Hersheya i Marthy Chase ustalił, w jaki sposób dziedziczona jest informacja genetyczna. Wykorzystali rodzaj wirusa, który infekuje Escherichia coli (E. coli), gatunek bakterii znajdujący się w jelitach ludzi i zwierząt. Wyhodowali E. coli w pożywce zawierającej radioaktywną siarkę, która zostanie włączona do białek, lub radioaktywny fosfor, który zostanie włączony do DNA.
Zainfekowali E. coli z wirusem i przeniesiono powstałą hodowlę wirusa do innej, nieznakowanej partii E. coli hodowane na pożywce bez pierwiastków promieniotwórczych. Pierwsza grupa wirusów była teraz nieradioaktywna, co wskazuje, że białko nie jest przekazywane z wirusa rodzicielskiego na potomnego. Natomiast druga grupa wirusów pozostała radioaktywna, co wskazuje, że DNA było przekazywane z jednej generacji wirusów do następnej.
Watson i Crick
W 1952 naukowcy wiedzieli, że geny i informacje dziedziczne muszą być przechowywane w DNA. W 1953 James Watson i Francis Crick odkryli strukturę DNA. Opracowali strukturę, gromadząc dane z poprzednich eksperymentów i wykorzystując je do budowy modelu molekularnego. Ich model DNA został wykonany z drutu i metalowych płytek, podobnie jak plastikowe zestawy, których uczniowie używają dziś na zajęciach z chemii organicznej.