Experimento de aço Meselson

Os biólogos Matthew Meselson e Franklin Stahl desenvolvido o experimento Meselson-Stahl , publicado em 1958 e nomeado após eles , com o qual pode ser demonstrado que a replicação de ADN é semiconservativa ( semiconservativa ), isto é, o material genético das células filhas dependendo na divisão celular Metade consiste na informação genética da célula-mãe e a outra metade é sintetizada de novo .

Os três mecanismos teoricamente possíveis de replicação

Além do semiconservador , as hipóteses do conservador e da replicação dispersa também foram discutidas anteriormente :

  • Com a replicação conservadora , o DNA-mãe é completamente preservado e as cópias de suas duas fitas simples são colocadas juntas para formar uma nova fita dupla.
  • Na replicação semiconservativa , metade do DNA-mãe é retido em cada molécula filha. A outra metade foi adicionada recentemente.
  • A replicação dispersa (também replicação dispersiva ) procede de maneira semelhante, aqui também metade do DNA-mãe é retida em cada DNA-filho, a outra metade é substituída por novos nucleotídeos . No entanto, o mecanismo de substituição é completamente diferente - porque os nucleotídeos do DNA-mãe se alternam com os nucleotídeos recém-adicionados.
Gradiente de densidade de acordo com as diferentes gerações

Para o experimento, os pesquisadores primeiro cultivaram bactérias em um meio nutriente que continha apenas um isótopo de nitrogênio com um número de massa de 15. Este foi então integrado em seu DNA pela bactéria. As bactérias desta cepa foram então aplicadas a um meio nutriente que continha nitrogênio com um número de massa de 14. Após 20 minutos, as bactérias da primeira geração sucessora (geração F1) foram removidas e seu material genético submetido à centrifugação em gradiente de densidade . Verificou-se que o nível de sedimentação do DNA bacteriano estava exatamente entre os níveis de referência do DNA que continha exclusivamente 14 ou 15 u de nitrogênio. Isso significava que a teoria conservadora poderia ser descartada, caso contrário, dois níveis de sedimentação teriam que se formar ao nível dos níveis de referência.

Para poder decidir qual das outras duas teorias é a correta, o processo foi repetido com indivíduos da geração F2. Verificou-se que metade do genoma bacteriano sedimentou no nível da geração F1 e a outra metade no nível de referência 14 u. Isso corresponde exatamente às previsões da teoria semiconservativa, mas não exclui completamente uma replicação dispersa. Teoricamente, os fragmentos poderiam ser preservados em uma replicação dispersa e sempre novos e velhos fragmentos de DNA alternados (devido a um mecanismo), pelo que a densidade do DNA se comportaria da mesma forma que no experimento. A fim de excluir completamente a replicação dispersa, Meselson e Stahl aqueceram o DNA da geração F1 no meio da centrífuga de gradiente de densidade por 30 min a 100 ° C, em que o DNA de fita dupla foi dividido em fitas simples (Meselson e Stahl observaram que o peso das moléculas foi reduzido aproximadamente à metade). Na centrifugação de gradiente de densidade , duas bandas foram agora encontradas que combinavam com as bandas de N15 e N14 DNA puro aquecido. Isso tornou possível descartar a replicação dispersa.

Veja também

literatura

  • Meselson, M. e Stahl, FW: The Replication of DNA in Escherichia coli . In: PNAS . 44, 1958, pp. 671-82. doi : 10.1073 / pnas.44.7.671 . PMID 16590258 .
  • Frederic L. Holmes Meselson, Stahl e a replicação do DNA: A história do mais belo experimento em biologia , Yale University Press 2001

Links da web

Evidência individual

  1. ^ Matthew Meselson e Franklin W. Stahl: A replicação do DNA em Escherichia coli *. Recuperado em 22 de abril de 2017 (Inglês).