Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Waarom werden eiwitten en niet DNA geacht de genetische informatie te dragen?

Dit is de reden waarom eiwitten aanvankelijk werden beschouwd als de primaire kandidaten voor het dragen van genetische informatie, hoewel DNA uiteindelijk won:

* eiwitten zijn ongelooflijk divers: Eiwitten zijn de werkpaarden van de cel en voeren een breed scala aan functies uit. Ze katalyseren reacties (enzymen), bieden structurele ondersteuning, transportmoleculen en nog veel meer. Door hun diversiteit en complexiteit leken ze de perfecte kandidaten voor het dragen van de blauwdrukken van het leven.

* DNA leek te eenvoudig: Het was bekend dat de structuur van DNA relatief eenvoudig was - een lange keten van herhalende eenheden (nucleotiden). Door deze eenvoud leken DNA, in tegenstelling tot de uitgebreide aard van eiwitten, minder waarschijnlijk de complexiteit van genetische informatie te bevatten.

* Vroege experimenten gericht op eiwitten: Vroege experimenten, zoals die van Griffith en Avery, waren gericht op het transformerende principe dat bacteriële eigenschappen zou kunnen veranderen. Deze experimenten, hoewel baanbrekend, wezen in eerste instantie op eiwitten als de waarschijnlijke boosdoeners omdat eiwitextracten gemakkelijker beschikbaar waren en gemakkelijker om mee te werken.

* De weergave "alleen eiwit" was diepgeworteld: Tegen de jaren veertig werd het idee dat eiwitten de dragers van genetische informatie waren algemeen aanvaard. Het kostte een paradigmaverschuiving om dit perspectief te veranderen.

Verschillende belangrijke experimenten en waarnemingen onthulden echter uiteindelijk DNA als het ware genetische materiaal:

* Hershey-Chase Experiment (1952): Dit historische experiment gebruikte bacteriofagen (virussen die bacteriën infecteren) om aan te tonen dat DNA, niet eiwit, werd geïnjecteerd in bacteriën tijdens infectie, wat leidde tot de productie van nieuwe virussen.

* Regels van Chargaff: Het onderzoek van Erwin Chargaff toonde aan dat de verhoudingen van adenine tot thymine en guanine tot cytosine consistent waren in verschillende organismen, wat een specifiek parenmechanisme binnen DNA suggereert.

* Watson en Crick's Double Helix Model (1953): Dit model onthulde, samen met het begrip van base paren, het potentieel voor DNA om genetische informatie in zijn sequentie te dragen en te verzenden.

* DNA's vermogen om te repliceren: Het proces van DNA -replicatie, waarbij het DNA -molecuul een kopie van zichzelf maakt, leverde verder bewijs voor zijn rol als genetische materiaal.

Concluderend was de initiële focus op eiwitten als dragers van genetische informatie grotendeels te wijten aan hun complexiteit en vroege experimentele vooroordelen. Een combinatie van cruciale experimenten, de ontdekking van de structuur van DNA en het begrip van het replicatieproces heeft uiteindelijk echter DNA vastgesteld als de ware blauwdruk van het leven.