A finales de 1940, algunos investigadores concluyeron que el material hereditario podía ser el ácido desoxirribonucleico (DNA). En 1953, los científicos Watson y Crick postularon un modelo para la estructura del y dedujeron que el DNA es una doble hélice, entrelazada y sumamente larga.
Una propiedad esencial del material genético es su capacidad para hacer copias exactas de sí mismo. Watson y Crick supusieron que debía haber alguna forma en que las moléculas de DNA pudiesen replicarse rápidamente y con gran precisión, de modo que les fuese posible pasar copias fieles de célula a célula y del progenitor a la descendencia, generación tras generación; y propusieron un mecanismote replicación del DNA. Dedujeron que la molécula de DNA se replica mediante un proceso semiconservativo en el que se conserva la mitad de la molécula.
Una evidencia importante del papel del DNA como portador de la información
genética, aunque no aceptada generalmente, fue aportada por Frederick
Griffith, un bacteriólogo de salud pública de Inglaterra.
El descubrimiento de la sustancia que puede transmitir características
genéticas de una célula a otra resultó de los estudios
con neumococos, las bacterias que causan la neumonía. Una cepa
de estas bacterias tiene cápsulas de polisacáridos (cubiertas
externas protectoras), y otra no. La capacidad para fabricar cápsulas
y causar la enfermedad es una característica heredada que pasa
de una generación bacteriana a otra, cuando las células
se dividen.