Die chemische Struktur der Erbanlagen
Anfang der Vierzigerjahre standen die Forscher vor einer paradoxen Situation.
Sie konnten zwar die Lage der Erbanlagen
(Gene) in den Chromosomen bestimmen, über ihre chemische Natur konnten
jedoch nur Vermutungen geäußert werden. Es war bekannt, dass
die Chromosomen aus einer
nicht eiweißhaltigen (nicht proteinhaltigen) Komponente und aus
Eiweißen (Proteinen) bestehen.
Auf der Basis von Versuchen, die FREDERICK GRIFFITH (1877-1941) an Pneumokokken (bakteriellen Erregern der Lungenentzündung) durchgeführt hatte, konnten OSWALD
THEODORE AVERY (1877-1955) und seine Mitarbeiter zeigen, dass Desoxyribonucleinsäure (DNS oder engl. DNA) Träger der Erbinformation ist. GRIFFITH unterschied krank machende (virulente) Bakterienstämme mit Schleimkapsel (S-Stämme von engl. smooth = glatt) und nicht krank machende (nonvirulente) R-Stämme (von engl. rough = rau) ohne Schleimkapsel. Er zeigte, dass die Fähigkeit zur Ausbildung der Schleimkapsel von abgetöteten S-Stämmen auf die R-Stämme übertragen werden kann, wodurch diese plötzlich virulent waren.
AVERYs Verdienst bestand darin, diese Überträgersubstanz zu isolieren und mithilfe geeigneter Versuchsbedingungen als Desoxyribonucleinsäure (DNA oder DNS) zu identifizieren.
Die Erkenntnis, dass die DNA die Erbsubstanz
sein musste, wurde 1952 durch die berühmt gewordenen Experimente
von ALFRED DAY HERSHEY
(1908-1997) und MARTHA CHASE (1927-2003) mit Bakteriophagen
bestätigt.
Struktur der Nucleinsäuren
Die Struktur der Nucleinsäuren
konnte erst 1953 aufgeklärt werden. Nucleinsäuren sind Makromoleküle,
die aus den drei chemischen Grundbausteinen Zucker,
Phosphorsäurereste
und stickstoffhaltigen
organischen Basen bestehen. Als Zucker kommen zwei Pentosen, das sind
Zuckermoleküle mit fünf Kohlenstoffatomen, die Desoxyribose
und die Ribose, infrage. Entsprechend werden die Nucleinsäuren als
Desoxyribonucleinsäure (DNA) und Ribonucleinsäure
(RNA oder RNS)
bezeichnet. Als organische Basen findet man in der DNA