მესელსონ-შტალის ექსპერიმენტი

მესელსონის ფოლადის ექსპერიმენტის ისტორიული ფონი

• 1869 წელს ექიმმა მიშერმა პირველად აღმოაჩინა დეოქსირიბონუკლეინის მჟავა - შემოკლებით დნმ - უჯრედებში. 1943 წელს ევერიმ შეძლო დაემტკიცებინა, რომ დნმ არის გენეტიკური ინფორმაციის მატარებელი. 1953 წელს მათი სტრუქტურა აჩვენეს უოტსონმა და კრიკმა.
• მას შემდეგ რაც დადასტურდა, რომ დნმ შეიცავს გენეტიკურ ინფორმაციას დაშიფრული ფორმით და როგორია მისი სტრუქტურა, ჯერ კიდევ გაურკვეველია, როგორ ნაწილდება ის ორ ქალიშვილ უჯრედს შორის უჯრედების გაყოფის დროს. თითოეული უჯრედის გაყოფისას გენეტიკური ინფორმაცია უნდა გადაეცეს სრულად და არ უნდა განახევრდეს.
• 1958 წელს მესელსონმა და სტალმა გამოაქვეყნეს თავიანთი ექსპერიმენტი და აჩვენეს, რომ დნმ ნახევრად კონსერვატიულად ორმაგდება ან იმეორებს. მათ ჩაატარეს კვლევა ბაქტერიების შესახებ.

DNS რეპლიკაციის მექანიზმი უბრალოდ ახსნილია

1. თითოეული უჯრედის გაყოფამდე დნმ ორმაგდება, ანუ განმეორდება, რათა შემდეგ კვლავ სრულად გადანაწილდეს ორივე ქალიშვილ უჯრედზე. ასე რომ, გენეტიკური ინფორმაციის დაკარგვა არ ხდება.
2. დნმ შედგება ორი ძაფისაგან, რომელთაგან ორივე შეიცავს გენეტიკურ ინფორმაციას, რომელიც უბრალოდ „აისახება“ თითოეულ შემთხვევაში. გამეორების დროს, ეს ორმაგი ძაფი იხსნება და ახალი იქმნება თითოეულ ძაფზე.


როგორ ხდება დნმ ეუკარიოტებში?

თუ უჯრედების ბიოლოგიაში ხართ დაკავებული, თქვენც აუცილებლად დაინტერესდებით ...

3. ამ მექანიზმს ეწოდება "ნახევრადკონსერვატიული გამრავლება", ვინაიდან დნმ -ის თითოეული მოლეკულის ბოლოს წარმოიქმნება ძველი და ახლად სინთეზირებული ძაფისგან. შემდეგ ისინი ნაწილდება ქალიშვილ უჯრედებში.

მესელსონ-სტალის ექსპერიმენტის სატესტო თანმიმდევრობა

• ექსპერიმენტი ემყარება იმ ფაქტს, რომ დნმ -ის ახალი ძაფები აგებულია უჯრედის მასალისგან რეპლიკაციის დროს. ერთი მასალა არის აზოტი. ის შეიწოვება უჯრედების მიერ გარემოსგან.
• მესელსონმა და სტალმა გაზარდეს ბაქტერიები მკვებავ საშუალებაზე, რომელიც შეიცავდა უფრო მძიმე აზოტს, ვიდრე ჩვეულებრივ. ბაქტერიული უჯრედები იღებენ ამ მძიმე აზოტს და იყენებენ მას თითოეული უჯრედის დაყოფისათვის ახალი დნმ -ის წარმოქმნის მიზნით.
• ახლად სინთეზირებული დნმ შემდეგ შედგება ჩვეულებრივი "მსუბუქი" აზოტის ძაფისა და "მძიმე" აზოტის ძაფისაგან, ვინაიდან ყოველ ძველ ძაფზე იქმნება ახალი. ახლადშექმნილ და ძველ ბაქტერიულ უჯრედებს ორი აქვთ განსხვავებული წონის ორი დნმ.
• უჯრედების პირველი გაყოფის შემდეგ, დაახლოებით 20 წუთის შემდეგ, ბაქტერიები ამოღებულია მკვებავი საშუალებიდან და ცენტრიფუგირდება. ამ ტექნიკით, მასალა გამოყოფილია მასალის სიმძიმის მიხედვით. ბაქტერიული დნმ გროვდება ერთ ადგილას, ვინაიდან ყველა უჯრედს - დედასა და ქალიშვილს - აქვს დნმ -ის ერთი და იგივე ორი ღერი.
• დნმ გროვდება იმ ადგილას, სადაც გროვდება უფრო მძიმე ნივთიერებები ვიდრე დნმ, რომელიც მხოლოდ ნორმალური მსუბუქი აზოტისგან შედგება. ეს განმარტავს, რომ მძიმე აზოტი ასევე გამოიყენებოდა ახლად სინთეზირებულ დნმ -ში.
• მეზელსონ-სტალის ექსპერიმენტის შემდეგ საფეხურზე ბაქტერიები კვლავ იზრდებიან მკვებავ საშუალებაზე მძიმე აზოტით, მაგრამ ამჯერად ელოდება მათ ორჯერ გაყოფას. თუ ამ ბაქტერიების დნმ ცენტრიფუგირდება, დნმ -ის ჯგუფი აგროვებს დნმ -ის, ბაქტერიების დონეზე, ექსპერიმენტის პირველი საფეხურიდან. ზოგიერთ ბაქტერიას კვლავ აქვს დნმ, რომელიც შედგება მძიმე აზოტის ძაფისაგან და მსუბუქი აზოტისგან. მეორე დნმ -ის ჯგუფი უფრო ღრმად გროვდება, რადგან ის შედგება ორი ძაფისგან, მძიმე აზოტით.
• ექსპერიმენტის ბოლო საფეხურზე მოხდა შემდეგი: პირველი, ახალი "მძიმე" ძაფის სინთეზირება ხდება მსუბუქი დნმ -ის თითოეულ ძაფზე. ორი ნახევრად მსუბუქი, ნახევრად მძიმე დნმ-ის მოლეკულა ნაწილდება პირველი თაობის ქალიშვილ უჯრედებზე. უჯრედების შემდეგი გაყოფისას, მძიმე დნმ იქმნება თითოეულ ძაფზე, ისე რომ საბოლოოდ ნახევრად მძიმე, ნახევრად მსუბუქი დნმ -ის მოლეკულა დნმ -ის მოლეკულა ორი სუფთა მძიმე ძაფით და ისევ შერეული არიან

მესელსონ-სტალის ექსპერიმენტი უბრალოდ განმარტავს, რომ დნმ იმეორებს ნახევრად კონსერვატიულად და არა უწყვეტად ან კონსერვატიულად.