A Meselson-Stahl kísérlet

A Meselson acélkísérlet történelmi háttere

• 1869 -ben Miescher orvos először felfedezte a sejtekben a dezoxiribonukleinsavat - DNS -t. 1943 -ban Avery be tudta bizonyítani, hogy a DNS a genetikai információ hordozója. 1953 -ban Watson és Crick demonstrálták szerkezetüket.
• Miután bebizonyosodott, hogy a DNS kódolt formában tartalmazza a genetikai információkat, és mi a szerkezete, még mindig nem volt világos, hogyan oszlik el a két leánysejt között a sejtosztódás során. Minden egyes sejtosztódás során a genetikai információt teljes egészében tovább kell adni, és nem szabad megfelezni.
• 1958-ban Meselson és Stahl közzétették kísérletüket, amely bebizonyította, hogy a DNS félig konzervatív módon megduplázódik vagy replikálódik. Kutattak a baktériumokról.

A DNS -replikációs mechanizmus egyszerűen megmagyarázható

1. Minden sejtosztódás előtt a DNS -t megduplázzák, azaz replikálják, hogy aztán teljesen újraeloszthassák mindkét leánysejtre. Tehát a genetikai információk nem vesznek el.
2. A DNS két szálból áll, mindkettő tartalmazza a genetikai információt, minden esetben egyszerűen "tükrözve". A replikáció során ezt a kettős szálat kinyitják, és minden szálra újat építenek.


Hogyan jön létre a DNS az eukariótákban?

Ha a sejtek biológiájával foglalkozik, akkor minden bizonnyal érdekelni fogja a ...

3. Ezt a mechanizmust "félkonzervatív replikációnak" nevezik, mivel minden előállított DNS -molekula végén egy régi és egy újonnan szintetizált szál áll. Ezeket aztán elosztják a leánysejteknek.

A Meselson-Stahl kísérlet tesztsorozata

• A kísérlet azon a tényen alapul, hogy a replikáció során új DNS -szálak épülnek fel a sejtből származó anyagokból. Az egyik anyag a nitrogén. A sejtek felszívják a környezetből.
• Meselson és Stahl baktériumokat tenyésztett olyan táptalajon, amely a normálnál nehezebb nitrogént tartalmazott. A baktériumsejtek felveszik ezt a nehéz nitrogént, és mindegyikből új DNS szálat termelnek sejtosztódásukhoz.
• Az újonnan szintetizált DNS ezután egy normál "könnyű" nitrogénből és egy "nehéz" nitrogénből álló szálból áll, mivel minden régi szálra új épül fel. Az újonnan létrehozott és a régi baktériumsejtek mindegyike két különböző súlyú DNS -szálat tartalmaz.
• Az első sejtosztódás után, körülbelül 20 perc elteltével a baktériumokat eltávolítjuk a tápközegből és centrifugáljuk. Ezzel a technikával az anyagot a súlyosság szerint választják szét. A bakteriális DNS egyetlen helyen halmozódik fel, mivel minden sejt - mind az anya-, mind a leánysejt - ugyanazt a két DNS -szálat tartalmazza.
• A DNS olyan helyen gyűlik össze, ahol a csak normál könnyű nitrogénből álló DNS -nél nehezebb anyagok gyűlnek össze. Ez megmagyarázza, hogy nehéz nitrogént is használtak az újonnan szintetizált DNS -ben.
• A Meselson-Stahl kísérlet következő lépésében a baktériumokat ismét nehéz nitrogénnel táplált táptalajon termesztik, de ezúttal megvárják, amíg kétszer osztódnak. Ha ezeknek a baktériumoknak a DNS -ét centrifugáljuk, akkor a kísérlet első lépése után a DNS, a baktériumok szintjén egy DNS -sáv gyűlik össze. A baktériumok egy részében ismét van DNS, amely egy szál nehéz nitrogénből és egy szál könnyű nitrogénből áll. A második DNS -sáv azonban mélyebbre gyűlik, mert két, nehéz nitrogénnel rendelkező szálból áll.
• A kísérlet utolsó lépésében a következők történtek: Először egy új "nehéz" szálat szintetizálnak a könnyű DNS minden szálán. A két félkönnyű, félig nehéz DNS-molekula eloszlik az első generáció leánysejtjeiben. A következő sejtosztódás során nehéz DNS-t építenek fel minden szálra, így végül egy félnehéz, félkönnyű DNS -molekula DNS -molekula két tiszta nehéz szállal, és ismét egy vegyes vannak.

A Meselson-Stahl kísérlet egyszerűen megmagyarázza, hogy a DNS félkonzervatív módon replikálódik, nem pedig megszakítva vagy konzervatív módon.