Embora seja do conhecimento comum hoje que as características são passadas de pai para filho pelo DNA, nem sempre foi assim. No século 19, os cientistas não tinham ideia de como a informação genética era herdada. No início a meados do século 20, no entanto, uma série de experimentos inteligentes identificou o DNA como a molécula que os organismos usam para transferir informações genéticas.
Experiência Griffiths
No início do século 20, os cientistas sabiam que a informação hereditária era passada de pais para filhos na forma de unidades discretas que eles chamavam de genes. Eles não sabiam, entretanto, onde ou como essa informação era armazenada e usada pelos processos bioquímicos da célula.
Em 1928, o cientista inglês Fred Griffiths injetou em camundongos a bactéria Streptococcus pneumoniae do tipo IIIS, que é mortal para os camundongos, e o tipo IIR de S. pneumoniae, que não é letal. Se as bactérias IIIS não fossem mortas pelo calor, os ratos morriam; se morressem pelo calor, os ratos viveriam.
O que aconteceu a seguir mudou a história da genética. Griffiths misturou bactérias IIIS mortas pelo calor e bactérias IIR vivas e as injetou nos camundongos. Ao contrário do que ele esperava, os ratos morreram. De alguma forma, a informação genética foi transferida da bactéria IIIS morta para a cepa IIR viva.
Avery Experiment
Trabalhando com vários outros cientistas, Oswald Avery queria saber o que havia sido transferido entre as bactérias IIIS e IIR no experimento de Griffiths. Ele pegou bactérias IIIS mortas pelo calor e as quebrou em uma mistura de proteínas, DNA e RNA. Em seguida, ele tratou essa mistura com um dos três tipos de enzimas: aquelas que destroem proteínas, DNA ou RNA. Finalmente, ele pegou a mistura resultante e incubou-a com bactérias IIR vivas. Quando o RNA ou as proteínas foram destruídos, as bactérias IIR ainda assimilaram a informação genética IIIS e se tornaram letais. Quando o DNA foi destruído, no entanto, a bactéria IIR permaneceu inalterada. Avery percebeu que a informação genética deve ser armazenada no DNA.
Experiência Hershey-Chase
A equipe de Alfred Hershey e Martha Chase determinou como a informação genética é herdada. Eles usaram um tipo de vírus que infecta Escherichia coli (E. coli), uma espécie de bactéria encontrada no intestino de humanos e animais. Eles cresceram E. coli em um meio que incluía enxofre radioativo, que seria incorporado às proteínas, ou fósforo radioativo, que seria incorporado ao DNA.
Eles infectaram o E. coli com o vírus e transferiu a cultura viral resultante para outro lote de E. coli cultivada em meio sem elementos radioativos. O primeiro grupo de vírus agora era não radioativo, indicando que a proteína não é transmitida do vírus pai para filho. Em contraste, o segundo grupo de vírus permaneceu radioativo, indicando que o DNA foi passado de uma geração de vírus para a seguinte.
Watson e Crick
Em 1952, os cientistas sabiam que os genes e as informações hereditárias deviam ser armazenados no DNA. Em 1953, James Watson e Francis Crick descobriram a estrutura do DNA. Eles trabalharam a estrutura reunindo dados de experimentos anteriores e usando-os para construir um modelo molecular. Seu modelo de DNA foi feito de arame e placas de metal, muito parecido com os kits de plástico que os alunos usam nas aulas de química orgânica hoje.
