ถึงแม้ว่าทุกวันนี้จะเป็นความรู้ทั่วไปที่ DNA ถ่ายทอดลักษณะจากพ่อแม่สู่ลูก แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไป ในศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้ว่าข้อมูลทางพันธุกรรมได้รับการถ่ายทอดมาอย่างไร อย่างไรก็ตาม ในช่วงต้นถึงกลางศตวรรษที่ 20 ชุดการทดลองอันชาญฉลาดหลายชุดระบุว่า DNA เป็นโมเลกุลที่สิ่งมีชีวิตใช้ในการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม
การทดลองกริฟฟิธส์
ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าข้อมูลทางพันธุกรรมถูกส่งผ่านจากพ่อแม่สู่ลูกในรูปแบบของหน่วยแยกที่เรียกว่ายีน อย่างไรก็ตาม พวกเขาไม่รู้ว่าข้อมูลนี้ถูกจัดเก็บและใช้โดยกระบวนการทางชีวเคมีของเซลล์ที่ไหนหรืออย่างไร
ในปี 1928 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Fred Griffiths ได้ฉีดแบคทีเรีย Streptococcus pneumoniae ในหนูเมาส์ชนิด IIIS ซึ่งเป็นอันตรายต่อหนูทดลอง และ S. โรคปอดบวมซึ่งไม่เป็นอันตรายถึงชีวิต ถ้าแบคทีเรีย IIIS ไม่ถูกฆ่าด้วยความร้อน หนูก็จะตาย ถ้าพวกมันถูกฆ่าด้วยความร้อน หนูก็มีชีวิตอยู่
สิ่งที่เกิดขึ้นต่อไปได้เปลี่ยนประวัติศาสตร์ของพันธุศาสตร์ Griffiths ผสม IIIS ที่ฆ่าด้วยความร้อนและแบคทีเรีย IIR ที่มีชีวิต แล้วฉีดเข้าไปในหนู ตรงกันข้ามกับที่เขาคาดไว้ พวกหนูตาย อย่างไรก็ตาม ข้อมูลทางพันธุกรรมถูกถ่ายโอนจากแบคทีเรีย IIIS ที่ตายแล้วไปยังสายพันธุ์ IIR ที่มีชีวิต
เอเวอรี่ ทดลอง
การทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์หลายคน Oswald Avery ต้องการทราบว่ามีการถ่ายโอนอะไรระหว่างแบคทีเรีย IIIS และ IIR ในการทดลอง Griffiths เขานำแบคทีเรีย IIIS ที่ฆ่าด้วยความร้อนและแยกออกเป็นส่วนผสมของโปรตีน DNA และ RNA ต่อไป เขาบำบัดส่วนผสมนี้ด้วยเอนไซม์หนึ่งในสามประเภท ได้แก่ เอนไซม์ที่ทำลายโปรตีน ดีเอ็นเอ หรืออาร์เอ็นเอ ในที่สุด เขาก็เอาส่วนผสมที่ได้และบ่มด้วยแบคทีเรีย IIR ที่มีชีวิต เมื่ออาร์เอ็นเอหรือโปรตีนถูกทำลาย แบคทีเรีย IIR ยังคงรับข้อมูลทางพันธุกรรม IIIS และกลายเป็นอันตรายถึงชีวิต เมื่อ DNA ถูกทำลาย แบคทีเรีย IIR ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เอเวอรี่ตระหนักว่าข้อมูลทางพันธุกรรมต้องเก็บไว้ในดีเอ็นเอ
Hershey-Chase Experiment
ทีมงานของ Alfred Hershey และ Martha Chase ได้กำหนดวิธีการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม พวกเขาใช้ไวรัสชนิดหนึ่งที่แพร่เชื้อ Escherichia coli (E. coli) ซึ่งเป็นแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่พบในลำไส้ของมนุษย์และสัตว์ พวกเขาเติบโต E. coli ในอาหารที่มีกัมมันตภาพรังสีกำมะถันซึ่งจะรวมอยู่ในโปรตีนหรือฟอสฟอรัสกัมมันตภาพรังสีซึ่งจะรวมอยู่ในดีเอ็นเอ
พวกเขาติดเชื้ออี coli กับไวรัสและถ่ายโอนวัฒนธรรมไวรัสที่เป็นผลลัพธ์ไปยังกลุ่มอื่นที่ไม่มีป้ายกำกับของ E. โคไลที่ปลูกบนอาหารที่ไม่มีธาตุกัมมันตภาพรังสี ไวรัสกลุ่มแรกตอนนี้ไม่มีกัมมันตภาพรังสี แสดงว่าโปรตีนไม่ได้รับการถ่ายทอดจากไวรัสแม่สู่ลูก ในทางตรงกันข้าม ไวรัสกลุ่มที่สองยังคงมีกัมมันตภาพรังสี ซึ่งบ่งชี้ว่า DNA ถูกส่งผ่านจากไวรัสรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่ง
วัตสันและคริก
ภายในปี 1952 นักวิทยาศาสตร์รู้ว่ายีนและข้อมูลทางพันธุกรรมต้องเก็บไว้ในดีเอ็นเอ ในปี 1953 เจมส์ วัตสันและฟรานซิส คริก ค้นพบโครงสร้างของดีเอ็นเอ พวกเขาทำงานโครงสร้างโดยรวบรวมข้อมูลจากการทดลองที่ผ่านมาและใช้มันเพื่อสร้างแบบจำลองโมเลกุล แบบจำลองดีเอ็นเอของพวกเขาทำจากลวดและแผ่นโลหะ เหมือนกับชุดพลาสติกที่นักเรียนใช้ในชั้นเรียนเคมีอินทรีย์ในปัจจุบัน
