תוֹכֶן
למרות שהידע הנפוץ שלה כיום כי תכונות מועברות מהורה לילד על ידי DNA, זה לא תמיד היה המקרה. במאה ה -19 למדעים לא היה מושג כיצד מורשת מידע גנטי. עם זאת, בראשית אמצע המאה העשרים, סדרת ניסויים חכמים זיהתה את ה- DNA כמולקולה בה השתמשו האורגניזמים בכדי להעביר מידע גנטי.
ניסוי גריפית'ס
בראשית המאה העשרים, מדענים ידעו כי מידע תורשתי מועבר מהורה לילד בצורה של יחידות בדידות שקראו להן גנים. עם זאת, הם לא ידעו היכן או כיצד מידע זה אוגר ומשמש את התאים התהליכים הביוכימיים.
בשנת 1928 הזריק המדען האנגלי פרד גריפית עכברים עם חיידקי ה- II Streptococcus pneumoniae מסוג IIIS, שהם קטלניים בעכברים, וסוג ה- IIR של S. pneumoniae, שאינו קטלני. אם חיידק ה- IIIS לא נהרג בחום, העכברים מתו; אם הם נהרגו בחום, העכברים חיו.
מה שקרה אחר כך שינה את ההיסטוריה של הגנטיקה. גריפית'ס עירבב IIIS נהרגו בחום וחיידקי IIR חיים והזריקו אותם לעכברים. בניגוד למה שהוא ציפה, העכברים מתו. איכשהו, מידע גנטי הועבר מחיידקי ה- IIIS המתים לזן IIR החי.
ניסוי אייברי
בשיתוף עם כמה מדענים אחרים, אוסוולד אייברי רצה לדעת מה הועבר בין חיידקי ה- IIIS וה- IIR בניסוי גריפית'ס. הוא לקח חיידקי IIIS הרוגים בחום ופירק אותם לתערובת של חלבונים, DNA ו- RNA. בשלב הבא, הוא טיפל בתערובת זו באחד משלושה סוגים של אנזימים: אלו ההורסים חלבונים, DNA או RNA. לבסוף הוא לקח את התערובת שהתקבלה ודגר אותה עם חיידקי IIR חיים. כאשר נהרסו RNA או חלבונים, חיידקי ה- IIR עדיין אספו את המידע הגנטי של ה- IIIS והפכו קטלניים. עם זאת, כאשר נהרס ה- DNA, חיידקי ה- IIR נותרו ללא שינוי. אייברי הבין שיש לאחסן מידע גנטי ב- DNA.
ניסוי הרשי-צ'ייס
הצוות של אלפרד הרשי ומרתה צ'ייס קבעו כיצד יורש מידע גנטי. הם השתמשו בסוג של נגיף המדביק את Escherichia coli (E. coli), מין של חיידקים שנמצאים במעיים של בני אדם ובעלי חיים. הם גידלו E. coli במדיום שכלל גופרית רדיואקטיבית, שישולב בחלבונים, או זרחן רדיואקטיבי, שישולב ב- DNA.
הם הדביקו בנגיף ה- E. coli והעבירו את התרבות הנגיפית שהתקבלה לאגף אחר ללא תווית של E. coli שגדל על מדיום ללא יסודות רדיואקטיביים. קבוצת הנגיפים הראשונה הייתה כעת לא-רדיואקטיבית, מה שמעיד על כך שחלבון לא מועבר מנגיף ההורה לבת. לעומת זאת, קבוצת הנגיפים השנייה נותרה רדיואקטיבית, מה שמצביע על כך שה- DNA הועבר מדור וירוסים לדור הבא.
ווטסון וקריק
עד שנת 1952, מדענים ידעו שיש לאחסן גנים ומידע תורשתי ב- DNA. בשנת 1953 גילו ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק את מבנה ה- DNA. הם פיתחו את המבנה על ידי הרכבת נתונים מניסויים בעבר והשתמשו בו לבניית מודל מולקולרי. מודל ה- DNA שלהם היה עשוי מלוחות חוט ומתכת, ממש כמו ערכות הפלסטיק בהן משתמשים הסטודנטים בכיתות כימיה אורגנית כיום.