Ποιο είναι το πείραμα Meselson-Stahl;

Το πείραμα Meselson-Stahl ήταν ένα πρωτοποριακό πείραμα που διεξήχθη το 1958 από τους Matthew Meselson και Franklin Stahl. Αποδείχθηκε οριστικά ότι η αντιγραφή DNA συμβαίνει μέσω ενός ημι-συντηρητικού μηχανισμού . Αυτό σημαίνει ότι κάθε νέο μόριο DNA αποτελείται από ένα πρωτότυπο σκέλος από το γονικό μόριο και ένα πρόσφατα συντεταγμένο κλώνο.

Ακολουθεί μια ανάλυση του πειράματος:

1. Η ρύθμιση:

* Βαριά ισότοπα: Το πείραμα χρησιμοποίησε αζώτου-15 (N-15) , ένα βαρύ ισότοπο αζώτου. Τα βακτήρια Ε. Coli αναπτύχθηκαν σε ένα μέσο που περιείχε μόνο Ν-15, έτσι ώστε όλα τα DNA τους ενσωμάτωσαν αυτό το βαρύτερο ισότοπο.

* Μετατόπιση σε ελαφρύ άζωτο: Μετά από αρκετές γενιές, τα βακτήρια μεταφέρθηκαν σε ένα μέσο που περιείχε μόνο αζώτου-14 (N-14) , το πιο συνηθισμένο ελαφρύτερο ισότοπο.

* Εκχύλιση και ανάλυση DNA: Τα δείγματα βακτηριακού ϋΝΑ εκχυλίστηκαν σε διαφορετικά χρονικά σημεία και η πυκνότητα τους αναλύθηκε χρησιμοποιώντας φυγοκέντρηση βαθμίδωσης . Αυτή η τεχνική διαχωρίζει τα μόρια DNA με βάση την πυκνότητα τους.

2. Τα αποτελέσματα:

* Γενιά 0: Το αρχικό DNA (που αναπτύχθηκε σε μέσο Ν-15) ήταν βαρύ και εγκαταστάθηκε στο κάτω μέρος της κλίσης.

* Γενιά 1: Μετά από έναν γύρο αναπαραγωγής στο μέσο Ν-14, το DNA είχε ενδιάμεση πυκνότητα, υποδηλώνοντας ένα υβριδικό μόριο που περιέχει τόσο Ν-14 όσο και Ν-15.

* γενιά 2: Μετά από δύο γύρους αναπαραγωγής, υπήρχαν δύο ζώνες - μία με ενδιάμεση πυκνότητα και μία με ελαφρύτερη πυκνότητα. Η ελαφρύτερη ζώνη αντιστοιχούσε σε DNA που περιέχει μόνο Ν-14.

3. Ερμηνεία:

Αυτά τα αποτελέσματα υποστήριξαν το ημι-συντηρητικό μοντέλο αναπαραγωγής DNA:

* Συντηρητική αναπαραγωγή: Αυτό το μοντέλο θα είχε οδηγήσει σε δύο ξεχωριστές ζώνες, μία μόνο με N-15 και ένα μόνο με N-14, μετά την πρώτη αναπαραγωγή.

* Αναπαραγωγή διασποράς: Αυτό το μοντέλο θα είχε ως αποτέλεσμα μια ενιαία ζώνη με ενδιάμεση πυκνότητα, ακόμη και μετά από πολλαπλές αναπαραγωγές.

4. Σημασία:

Το πείραμα Meselson-Stahl παρείχε οριστική απόδειξη ότι το DNA αντιγράφει ημι-συντηρητικά. Αυτή η ανακάλυψη επανάσταση στην κατανόησή μας για την αντιγραφή του DNA και άνοιξε το δρόμο για μελλοντική έρευνα στη μοριακή βιολογία και τη γενετική.

Εν ολίγοις, το πείραμα Meselson-Stahl κομψά και οριστικά απέδειξε ότι η αντιγραφή του DNA είναι ημι-συντηρητική, που σημαίνει ότι κάθε νέο μόριο DNA αποτελείται από ένα γονικό σκέλος και ένα πρόσφατα σύνθετο κλώνο