Meselson–Stahl-kísérlet
A Meselson-Stahl-kísérletet Matthew Meselson és Franklin Stahl 1958-ban végezte E. coli DNS felhasználásával. Kísérletükkel megállapították, hogy a DNS-replikáció félkonzervatív. A DNS két hélixből áll, amelyek összekapcsolódnak. Amikor a két hélixet lemásolják, mindegyiknek egy-egy része az eredeti sejtből származik. A másik rész pedig újonnan készül. A kémiában ezt nevezik szintézisnek.
Ez a replikáció három különböző módon történhet:
- konzervatív replikáció: Az eredeti DNS megmarad úgy, ahogy van. Két új hélixet szintetizálnak belőle.
- félig konzervatív replikáció: A DNS egyik fele megmarad, a másik fele szintetizálódik.
- szétszórt replikáció: A mechanizmus ugyanaz, mint a félkonzervatív replikáció; de a szintetizált láncszemek hozzáadhatók a régi vagy az új spirálhoz.
Meselson és Stahl megállapította, hogy a DNS félkonzervatív replikációt alkalmaz. A baktériumokat nitrogénizotópos környezetbe helyezték. Először N14-et használtak. A baktériumok ezt az izotópot beépítették a DNS-ükbe. Később olyan környezetet használtak, amely N15-öt tartalmazott. Ezután megnézték, hogy a baktériumok DNS-e melyik izotópot tartalmazza. Azt találták, hogy mindkét nitrogénizotópot tartalmazta, ami arra utal, hogy a konzervatív replikáció nem a helyes következtetés. Közelebbről megvizsgálva aztán a diszperz replikációt is ki tudták zárni. Egyes spirálszálak mindegyike N14-es volt. Más helixszálak az N15 környezetből származó időből N15-öt tartalmaztak.
A DNS-szintézis három javasolt módszerének összefoglalása
Kérdések és válaszok
K: Mi az a Meselson-Stahl-teszt?
V: A Meselson-Stahl-kísérlet Matthew Meselson és Franklin Stahl 1958-ban végzett kísérlete volt, amelyben E. coli DNS-t használtak annak megállapítására, hogy a DNS-replikáció félkonzervatív.
K: Hogyan működik a félkonzervatív replikáció?
V: A félkonzervatív replikáció során az eredeti DNS fele megmarad, míg a másik fele új szálakká szintetizálódik.
K: Mi a három lehetséges módja a DNS replikációjának?
V: A DNS három lehetséges replikációs módja a konzervatív replikáció, a félkonzervatív replikáció és a diszperzív replikáció.
K: Hogyan mutatta ki Meselson és Stahl, hogy a félkonzervatív replikáció helyes?
V: Hogy bebizonyítsák, hogy a félkonzervatív replikáció helyes, a baktériumokat olyan környezetbe helyezték, ahol a DNS-ükbe beépülő nitrogénizotóp (N15) volt jelen. Ezután N14-es környezetet használtak, és megfigyelték, hogy mely izotópok voltak jelen a baktériumok DNS-ében - mind az N15-öt, mind az N14-et megtalálták, kizárva a konzervatív és a bomlasztó replikáció lehetőségét.
K: Mit figyeltek meg, amikor megnézték a spirális szálakat abból az időből, amikor az N15 jelen volt?
V: Amikor az N15-ös korszakból származó spirális szálakat vizsgálták, találtak néhányat, amelyekben csak v volt, míg másokban N14 és N15 is volt.
