Sadržaj
Iako je danas opće poznato da se DNK osobine prenose s roditelja na dijete, to nije uvijek bio slučaj. U 19. stoljeću znanstvenici nisu imali pojma kako se nasljeđuju genetske informacije. U ranim do sredinom 20. stoljeća, međutim, niz pametnih eksperimenata identificirao je DNK kao molekulu koju organizmi koriste za prijenos genetskih podataka.
Griffithsov eksperiment
Do ranog 20. stoljeća, znanstvenici su znali da se nasljedne informacije prenose s roditelja na dijete u obliku diskretnih jedinica koje su nazvali genima. Nisu, međutim, znali gdje se ili kako ove informacije pohranjuju i koriste biokemijskim procesima stanica.
Godine 1928. engleski znanstvenik Fred Griffiths ubrizgao je miševima bakterije Streptococcus pneumoniae tipa IIIS, koje su smrtonosne za miševe, i IIR tip S. pneumoniae, što nije smrtonosno. Da bakterija IIIS nije bila toplinski ubijena, miševi su umrli; ako su toplinski ubijeni, miševi su živjeli.
Ono što se dogodilo sljedeće izmijenilo je povijest genetike. Griffiths je miješao IIIS i žive bakterije od topline i ubrizgavao ih mišima. Suprotno onome što je očekivao, miševi su umrli. Nekako su genetske informacije prenesene iz mrtvih bakterija IIIS u živi soj IIR.
Avery eksperiment
Radeći s nekoliko drugih znanstvenika, Oswald Avery želio je znati što se prebacilo između bakterija IIIS i IIR u Griffithsovom eksperimentu. Uzeo je IIIS bakterije ubijene od topline i razbio ih u mješavinu proteina, DNK i RNA. Zatim je ovu smjesu liječio jednom od tri vrste enzima: onima koji uništavaju bjelančevine, DNK ili RNK. Napokon, uzeo je dobivenu smjesu i inkubirao je sa živim IIR bakterijama. Kada su RNA ili proteini uništeni, IIR bakterije su još uvijek pokupile IIIS genetske podatke i postale smrtonosne. Nakon uništavanja DNK, bakterije IIR ostale su nepromijenjene. Avery je shvatio da genetske informacije moraju biti pohranjene u DNK.
Hershey-Chase pokus
Tim Alfreda Hersheya i Martha Chase utvrdio je kako se nasljeđuju genetske informacije. Koristili su vrstu virusa koji inficira Escherichia coli (E. coli), vrstu bakterija koje se nalaze u crijevima ljudi i životinja. Oni su uzgajali E. coli u mediju koji je sadržavao radioaktivni sumpor koji bi bio ugrađen u proteine ili radioaktivni fosfor koji bi bio ugrađen u DNK.
Zarazili su virusom E. coli virusom i prenijeli dobivenu virusnu kulturu u drugu, neobilježenoj šaržu E. coli, uzgojenu na mediju bez radioaktivnih elemenata. Prva skupina virusa sada je bila neradioaktivna, što ukazuje da se protein ne prenosi s virusa roditelja na kćer. Nasuprot tome, druga skupina virusa ostala je radioaktivna, što ukazuje da je DNK prenosio s jedne generacije na drugu virus.
Watson i Crick
Do 1952., znanstvenici su znali da se geni i nasljedne informacije moraju pohraniti u DNK. 1953. James Watson i Francis Crick otkrili su strukturu DNK. Izrađivali su strukturu prikupljanjem podataka iz prošlih pokusa i pomoću nje stvorili molekularni model. Njihov DNK model izrađen je od žičanih i metalnih ploča, slično kao plastični setovi koje studenti danas koriste u nastavi organske kemije.