Kromosomer och DNA-struktur: att lägga pusslet

Att utröna genetiska egenskaper har varit intressant sedan forntiden och vi har tidigt förädlat och utvecklat både spannmål och boskap. På basen av selektering av de bästa fröna, sädeskornen eller de mest produktiva farmdjuren, kunde man utveckla ett fungerande jordbruk som gav grunden till en bosatt population och starten på vår civilisation.

Hur genetiskt arv förs vidare blev också intressant på cellnivå. Med ankomsten av de tidiga mikroskopen försökte man utröna vad cellerna bestod av, vilka strukturer celler hade gemensamt och vad som skilde dem åt. Snart hade man upptäckt att i cellkärnan fanns kromosomer och att dessa var olika till antalet i olika organismer.

Därtill fanns en uppdelning i antalet kromosomer beroende på typen av cell: Full uppsättning kromosomer för en vanlig kroppslig cell, hälften av antalet kromosomer för könsceller och en total frånvaro av cellkärna och kromosomer i röda blodkroppar.

Rent bondförnuft visade att den halverade uppsättningen kromosomer i könscellerna stod för det genetiska arvet vid fortplantning.

Efter andra världskriget försökte man specificera den exakta strukturen av kromosomerna och deras innehåll. Francis Crick och James Watson vann Nobelpriset 1962 för detta.

Man förstod att det genetiska materialet var tätt packat, att det rullade ut sig, delade sig och dubblerades. Men vilken struktur var den centrala? Vilka ämnen var grundsatserna? Hur såg modellen ut kemiskt?

Med hjälp av röntgendiffraktionsanalys kunde man se att det handlade om en spiralstruktur. Därtill var den dubbel, alltså två längsgående strängar.

Vid testningar utföll mängden cytosin exakt lika gentemot mängden guanin, och därtill adenin i exakt samma omfattning som tymin, vilket ledde till slutsatsen att dessa ämnen var parvis förknippade med varandra. Dessutom är dessa baspar strukturellt lika varandra. Det var alltså dessa ämnen som kunde vara kopplingarna mellan de två yttre strängarna, som stegpinnar i en stege. Blixtlåset visade sig vara en utmärkt modell, uppbrytbart mitt i, där varje DNA-sträng tjänar som mall för en ny kopia.

Molekylerna cytosin-guanin och adenosin- tymin ligger alltid i par, med förkortning C-G och A-T.

Denna bokstavskombination finns hänvisad till inom populärkulturen. En känd science fiction film med ett bioteknologiskt framtidstema fick namnet GATTACA.