遺伝子
1955年 セベロ・オチョアによってポリヌクレオチドホスホリラーゼが発見された(一見遺伝子とは無関係だが遺伝暗号の解明に寄与した重要な酵素である)
1956年 エリオット・ヴォルキンとラザルス・アストラチャンによってDNAからタンパク質への情報のメッセンジャーがRNAである証拠が提出された(mRNAが存在する可能性を示した、このことが確実になったのは5年後、ソル・シュピーゲルマンとベンジャミン・D・ホールらの実験による)
1958年 クリックによってセントラルドグマが提唱された(Symp. Soc. Exp. Biol. 12:138〜163)。
1959年 ロバート・ホリーによってtRNA分子が単離された
1961年 マーシャル・ニーレンバーグとハインリッヒ・マテイによって大腸菌無細胞発現系を用いたポリウラシルからポリフェニルアラニンが合成される実験が行われた(遺伝暗号解明への初めての実験)。
遺伝子の機能を調べるにはいくつかのテクニックが必要である。生物体内 (in vivo) における特定の遺伝子はいくつかのコピーが存在するものの、その遺伝子が何を意味しているのか、発現するとどうなるのか、変異が起こればどうなるのかを調べることは困難である。したがって、その遺伝子のみを取り出して、遺伝子の特性を生物体外 (in vitro) で調べる必要がある。それらの過程には
クローニング:扱いやすくするために対象遺伝子を担うDNAの数を増やす
シークエンシング:遺伝子の配列を読む
過剰発現:遺伝子をタンパク質に翻訳し、その機能を理解する
の三段階を経る。クローニングや発現の前には、サブクローニングや発現ベクターへの遺伝子の導入といったプロセスを経ることもある。
遺伝子導入とは、上記にあげた遺伝子の実験系を用いて目的遺伝子の宿主でない他生物にクローニングしたベクターを導入し、その遺伝子が有効な形質を発現できるように仕向けることである。例えば、特定の除草剤に対して耐性を持つような作物や、霜害を防ぐ糖タンパクを生産できる作物(アイスマイナス)などはその一例である。
しかしながら、導入したベクターが花粉などを通じて拡散し、除草剤耐性を持っていなかった雑草にまでそうした形質が導入される危険性を指摘され、このような遺伝子組み換え実験は厳しく規制された状況である。遺伝子組み換え実験による物理的規制は
P1:一般的な実験室
P2:病原性を扱うような実験室
P3:バイオクリーンルーム(室内に流入する空気は全てHEPAフィルタ(0.22μm方形のフィルター)を通している)
P4:遺伝子組み換え対象生物に触れずに実験できる実験室
というランクが付けられており、危険な遺伝子組み換え実験を行う場合にはそれ相応の規制のランクの敷かれた実験室で行うよう義務付けられている。
なお、遺伝子組み換えの規制に関して、1975年、アメリカで開かれたアシロマ会議において基本的なガイドラインが決められた。遺伝子組み換えによって誕生した生物の取り扱いについては、2003年、生物の多様性に関する条約としてカルタヘナ議定書が締結された。