DNA-Replikation semikonservativ
Hallo Leute, wir machen grade in Bio die DNA-Replikation. Wir haben auch über das Experiment von Meselson und Stahl gesprochen, ich habe das aber nicht verstanden. Kann mir vielleicht jemand erklären, warum die DNA-Replikation semikonservativ ist und wie Meselson und Stahl das herausgefunden haben?
2 Antworten
Die 2 haben ja DNA repliziert indem sie normale DNA quasi mit schwererer DNA vervielfältigt haben und dann nachgeschaut wie viele Banden dann beim Zentrifugieren entstehen, wenn ich mich recht erinnere. Dabei sind 3 untschiedliche Banden entstanden. Die oberste und somit leichteste war die ursprüngliche DNA. Dann gab es eine Mittelschicht, die aus einem ursprünglichen und einem neuen (schweren) DNA - Strang bestand und zuletzt gab es eine weitere Bande in der nur neue DNA - Doppelstränge waren. Somit war die Theorie zur semikonservativen Replikation bestätigt.
Semikonservative Replikation von DNA bedeutet: Beide neu gebildeten DNA-Helices bestehen aus je einem parentalen ("elterlichen")
und einem neu synthetisierten Strang.
1958 bewiesen Matthew Meselson und Franklin Stahl in einem eleganten Experiment die semikonservative Replikation der DNA. Sie ließen E.coli-Zellen in einer Nährlösung wachsen, die anstelle des normalen Stickstoff-Isotops 14-N das schwere Isotop 15-N enthielt. 15-N hat ein Neutron mehr als das häufiger vorkommende 14-N-Atom, es ist "schwerer".Nach mehrfachen Zellteilungen enthielten alle stickstoffhaltigen Basen der DNA das schwere Isotop 15-N. "Schwere" und "leichte" DNA kann durch Zentrifugation in einem CsCl-Dichtegradienten getrennt werden.
Lässt man nun Bakterienzellen mit "schwerer" DNA für genau eine
Generation in einer Nährlösung mit dem normalen 14-N-Isotop wachsen und
trennt anschließend ihre DNA im CsCl-Dichtegradienten auf, so findet man
die gesamt DNA an einer Dichteposition im Gradienten, die zwischen der
von "leichter" (14-N-haltiger DNA) und "schwerer" (15-N-haltiger) DNA
liegt. Damit kann die konservative Replikation ausgeschlossen werden.
Nach einer weiteren Generation im 14-N-haltigen Medium und
anschließender Trennung im Dichtegradienten findet man eine Fraktion an
der Position der 14-N-haltigen DNA und einer Fraktion an intermediärer
Position. Dieses Ergebnis entspricht genau den Erwartungen einer
semikonservativen Replikation, denn bei disperser Replikation wären
Moleküle an mehreren Positionen zwischen der "schweren" und "leichten"
DNA zu erwarten gewesen.