Хоча сьогодні загальновідомо, що риси передаються від батьків до дитини за допомогою ДНК, це не завжди було так. У 19 столітті вчені навіть не уявляли, як генетична інформація передається у спадок. Однак на початку та до середини 20 століття в результаті ряду розумних експериментів ДНК була визначена як молекула, яку організми використовували для передачі генетичної інформації.
Експеримент Гріффітса
На початку 20 століття вчені знали, що спадкова інформація передається від батьків до дитини у вигляді дискретних одиниць, які вони називають генами. Однак вони не знали, де і як ця інформація зберігається та використовується біохімічними процесами клітини.
У 1928 р. Англійський учений Фред Гріффітс ввів мишам смертельну для мишей бактерію Streptococcus pneumoniae типу IIIS та тип S. pneumoniae, що не є летальним. Якщо бактерії IIIS не були вбиті теплом, миші гинули; якщо вони були вбиті теплом, миші жили.
Те, що сталося далі, змінило історію генетики. Гріффітс змішував теплові вбиті IIIS і живі бактерії IIR і вводив їх мишам. На відміну від того, що він очікував, миші загинули. Якимось чином генетична інформація передавалася від загиблих бактерій IIIS до живого штаму IIR.
Експеримент Ейвері
Працюючи з кількома іншими вченими, Освальд Евері хотів дізнатися, що було передано між бактеріями IIIS та IIR в експерименті Гріффітса. Він взяв вбиті від тепла бактерії IIIS і розбив їх на суміш білків, ДНК і РНК. Далі він обробив цю суміш одним із трьох типів ферментів: тими, що руйнують білки, ДНК або РНК. Нарешті, він взяв отриману суміш і інкубував її з живими бактеріями IIR. Коли РНК або білки були знищені, бактерії IIR все ще отримували генетичну інформацію IIIS і ставали смертельними. Однак, коли ДНК була знищена, бактерії IIR залишалися незмінними. Евері зрозумів, що генетична інформація повинна зберігатися в ДНК.
Експеримент Херші-Чейза
Команда Альфреда Герші та Марти Чейз визначила, як успадковується генетична інформація. Вони використовували тип вірусу, який інфікує кишкову паличку (E. coli), вид бактерій, що знаходяться в кишечнику людини і тварин. Вони виросли Е. coli у середовищі, що включало радіоактивну сірку, яка включалася б у білки, або радіоактивний фосфор, який включався в ДНК.
Вони заразили E. coli з вірусом і перенесли отриману вірусну культуру в іншу, не марковану партію E. coli, вирощений на середовищі без радіоактивних елементів. Перша група вірусів тепер була нерадіоактивною, що вказує на те, що білок не передається від батьківського до дочірнього вірусу. Навпаки, друга група вірусів залишалася радіоактивною, що свідчить про передачу ДНК від одного покоління вірусів до наступного.
Ватсон і Крик
До 1952 року вчені знали, що гени та спадкова інформація повинні зберігатися в ДНК. У 1953 році Джеймс Уотсон і Френсіс Крик відкрили структуру ДНК. Вони розробили структуру, збираючи дані минулих експериментів і використовуючи її для побудови молекулярної моделі. Їх модель ДНК була зроблена з дроту та металевих пластин, подібно до пластикових наборів, які учні сьогодні використовують на уроках органічної хімії.