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Aunque hoy es de conocimiento común que el ADN transmite los rasgos de padres a hijos, ese no fue siempre el caso. En el siglo XIX, los científicos no tenían idea de cómo se heredaba la información genética. Sin embargo, a principios y mediados del siglo XX, una serie de experimentos inteligentes identificaron el ADN como la molécula que los organismos usaban para transferir información genética.
Experimento Griffiths
A principios del siglo XX, los científicos sabían que la información hereditaria se transmitía de padres a hijos en forma de unidades discretas que llamaban genes. Sin embargo, no sabían dónde o cómo esta información era almacenada y utilizada por los procesos bioquímicos de las células.
En 1928, el científico inglés Fred Griffiths inyectó a los ratones la bacteria Streptococcus pneumoniae tipo IIIS, que es mortal para los ratones, y el tipo IIR de S. pneumoniae, que no es letal. Si las bacterias IIIS no fueron destruidas por el calor, los ratones murieron; si fueron matados por calor, los ratones vivieron.
Lo que sucedió después cambió la historia de la genética. Griffiths mezcló las bacterias IIIS aniquiladas por calor y las bacterias IIR vivas y las inyectó en los ratones. Al contrario de lo que esperaba, los ratones murieron. De alguna manera, la información genética se transfirió de la bacteria IIIS muerta a la cepa IIR viva.
Experimento Avery
Al trabajar con varios otros científicos, Oswald Avery quería saber qué se había transferido entre las bacterias IIIS y IIR en el experimento Griffiths. Tomó bacterias IIIS destruidas por calor y las dividió en una mezcla de proteínas, ADN y ARN. Luego, trató esta mezcla con uno de los tres tipos de enzimas: las que destruyen proteínas, ADN o ARN. Finalmente, tomó la mezcla resultante y la incubó con bacterias vivas IIR. Cuando se destruyeron el ARN o las proteínas, la bacteria IIR aún recogió la información genética del IIIS y se volvió letal. Sin embargo, cuando se destruyó el ADN, la bacteria IIR permaneció sin cambios. Avery se dio cuenta de que la información genética debe almacenarse en el ADN.
Experimento Hershey-Chase
El equipo de Alfred Hershey y Martha Chase determinó cómo se hereda la información genética. Utilizaron un tipo de virus que infecta a Escherichia coli (E. coli), una especie de bacteria que se encuentra en el intestino de humanos y animales. Crecieron E. coli en un medio que incluía azufre radiactivo, que se incorporaría a las proteínas, o fósforo radiactivo, que se incorporaría al ADN.
Infectaron la E. coli con el virus y transfirieron el cultivo viral resultante a otro lote no etiquetado de E. coli cultivado en medio sin elementos radiactivos. El primer grupo de virus ahora no era radiactivo, lo que indica que la proteína no se transmite del virus padre al hijo. Por el contrario, el segundo grupo de virus permaneció radiactivo, lo que indica que el ADN pasó de una generación de virus a la siguiente.
Watson y Crick
Para 1952, los científicos sabían que los genes y la información hereditaria deben almacenarse en el ADN. En 1953, James Watson y Francis Crick descubrieron la estructura del ADN. Resolvieron la estructura reuniendo datos de experimentos anteriores y usándolos para construir un modelo molecular. Su modelo de ADN estaba hecho de alambre y placas de metal, al igual que los kits de plástico que los estudiantes usan hoy en las clases de química orgánica.