Эксперимент Мезельсона-Шталя

Историческая справка о эксперименте со сталью Мезельсона

• В 1869 году доктор Мишер впервые открыл в клетках дезоксирибонуклеиновую кислоту - сокращенно ДНК. В 1943 году Эйвери смог доказать, что ДНК является носителем генетической информации. В 1953 г. их структура была продемонстрирована Уотсоном и Криком.
• После того, как было доказано, что ДНК содержит генетическую информацию в зашифрованном виде и какова ее структура, все еще оставалось неясным, как она распределяется между двумя дочерними клетками во время деления клеток. При каждом делении клетки генетическая информация должна передаваться полностью, а не делиться пополам.
• В 1958 году Мезельсон и Шталь опубликовали свой эксперимент, демонстрирующий, что ДНК полуконсервативно удваивается или реплицируется. Они провели исследования бактерий.

Простое объяснение механизма репликации DNS

1. Перед каждым делением клетки ДНК удваивается, то есть реплицируется, чтобы затем снова полностью распределяться по обеим дочерним клеткам. Таким образом, нет потери генетической информации.
2. ДНК состоит из двух цепей, каждая из которых содержит генетическую информацию, просто «зеркально отраженную» в каждом случае. Во время репликации эта двойная нить открывается, и на каждой нити строится новая.


Как возникает ДНК у эукариот?

Если вы занимаетесь биологией клеток, вас наверняка заинтересует ...

3. Этот механизм называется «полуконсервативной репликацией», поскольку каждая полученная молекула ДНК состоит из старой и вновь синтезированной цепи. Затем они распределяются по дочерним клеткам.

Тестовая последовательность эксперимента Мезельсона-Шталя

• Эксперимент основан на том факте, что новые цепи ДНК строятся из материалов клетки во время репликации. Один из материалов - азот. Он поглощается клетками из окружающей среды.
• Мезельсон и Шталь выращивали бактерии на питательной среде, содержащей более тяжелый азот, чем обычно встречающийся. Бактериальные клетки поглощают этот тяжелый азот и используют его для производства новой цепи ДНК для деления своих клеток.
• Вновь синтезированная ДНК состоит из цепи с нормальным «легким» азотом и цепи с «тяжелым» азотом, поскольку на каждой старой цепи создается новый. Вновь созданные и старые бактериальные клетки имеют две цепи ДНК разного веса.
• После первого деления клеток, примерно через 20 минут, бактерии удаляют из питательной среды и центрифугируют. С помощью этой техники материал разделяется в зависимости от степени тяжести материала. Бактериальная ДНК накапливается в одном месте, поскольку все клетки - как материнские, так и дочерние - имеют одни и те же две цепи ДНК.
• ДНК накапливается в месте, где собираются более тяжелые вещества, чем ДНК, состоящая только из нормального легкого азота. Это объясняет, что тяжелый азот также использовался во вновь синтезированной ДНК.
• На следующем этапе эксперимента Мезельсона-Шталя бактерии снова выращивают на питательной среде с тяжелым азотом, но на этот раз ждут, пока они разделятся дважды. Если ДНК этих бактерий центрифугировать, полоса ДНК собирается на уровне ДНК, бактерий, с первого этапа эксперимента. У некоторых бактерий снова есть ДНК, которая состоит из одной цепи с тяжелым азотом и одной цепи с легким азотом. Однако вторая полоса ДНК собирается глубже, потому что она состоит из двух цепей с тяжелым азотом.
• На последнем этапе эксперимента произошло следующее: сначала на каждой цепи легкой ДНК синтезируется новая «тяжелая» цепь. Две теперь наполовину легкие, полутяжелые молекулы ДНК распределяются по дочерним клеткам первого поколения. Во время следующего деления клетки на каждой нити накапливается тяжелая ДНК, так что в конце концов получается полутяжелая, полулегкая молекула ДНК - молекула ДНК с двумя чистыми тяжелыми цепями и снова смешанной. находятся.

Эксперимент Мезельсона-Шталя просто объясняет, что ДНК реплицируется полуконсервативно, а не прерывисто или консервативно.