De gronden in het ontdekken van het DNA, kan bijna een eeuw voor de eigenlijke ontdekking ervan geplaatst worden. De grondleggers van de nieuwsgierigheid naar wat later als DNA ontdekt zou worden, kan in de negentiende eeuw al bij Darwin en Mendel ontdekt worden. “Hoe kan het dat kinderen zo op hun ouders lijken, maar er toch van verschillen?”, was een vraag die Darwin enorm fascineerde en frustreerde.
Pangenesis, Darwins theorie dat elke cel deeltjes uitzendt naar de seksuele organen, waar deze tot ei of sperma gecombineerd worden, bleek echter niet te kloppen. Het was echter Gregor Mendel, een monnik uit het hedendaagse Tsjechië, zoon van een boer en altijd immens geïnteresseerd geweest in planten, die verder op zoek ging naar wat later als DNA ontdekt zou worden. Door zijn opleiding wiskunde, wist Mendel hoe hij data van opgezette experimenten kon analyseren. In de jaren vijftig van de negentiende eeuw, ontdekte hij door middel van een experiment dat bestond uit het kruisen van erwtenplanten, dat kenmerken van de ene generatie op de andere werden doorgegeven. Door dit experiment ontdekte Mendel wat later door wetenschappers als dominante en onderdrukte allelen geïdentificeerd werd.
Mendels ontdekkingen werden echter pas na zijn dood erkent. Door de zeer kleine belangstelling, stopte Mendel zijn experimenten in 1860. Pas vijftien jaar na zijn dood in 1884, ontdekten wetenschappers dat Mendel antwoord had geformuleerd, of toch op zijn minst het begin van een antwoord, op één van de grootste mysteries in de toendertijdse wetenschap. Ze herontdekten op dat “iets” gecodeerd was in de genen. Wat en hoe was nog steeds een groot mysterie, maar dat weerhield wetenschappers er uiteraard niet van verder onderzoek te doen. Ze onderzochten de dynamiek van genen en mutaties en zochten naar moleculen die genetische informatie bevatten en ontdekten dat nucleïnezuren erfelijke eigenschappen konden beïnvloeden.
James Watson, een jonge geneticus, was de eerste die besefte dat de mogelijkheid tot het ontdekken of deze nu ook echt genen bevatten, lag in het begrijpen van de moleculaire structuur. In die tijd, was zoiets echter enkel mogelijk door het gebruik van X-stralen. Om de daaruit afgeleide data, verzameld door onder andere Rosalind Elsie Franklin, te analyseren, kon hij op de hulp van Francis Crick, een Britse wetenschapper aan de universiteit van Cambridge.
Alsof ze plots het licht gezien hadden, maakten Crick en Watson in 1953 een model uit allerlei soorten labomateriaal. Terwijl ze dat deden, ontdekten ze dat de nucleïnezuren op een dubbele helix van fosfaten en suikers geordend zijn. Voor deze baanbrekende ontdekking, ontvingen ze later samen met Maurice Wilkins de nobelprijs voor geneeskunde en fysiologie.
In de jaren die daarop volgden ontdekten diezelfde wetenschappers met de hulp van anderen de grondbeginselen van de werking van DNA. Zo ontdekten ze dat elk gen uit een serie basenparen bestaat, maar ook de functie en ontdekking van RNA en ribosomen kunnen op hun naam geschreven worden. Door deze ontdekkingen, doorging de evolutionaire biologie een revolutie.