Meselson-Stahl-Versuch
Das Meselson-Stahl-Experiment war ein Experiment, das Matthew Meselson und Franklin Stahl 1958 unter Verwendung von E. coli-DNA durchführten. Bei ihrem Experiment stellten sie fest, dass die DNA-Replikation semikonservativ war. Die DNA besteht aus zwei Helices, die miteinander kombiniert sind. Wenn die beiden Helices kopiert werden, hat jede Helix einen Teil, der aus der ursprünglichen Zelle stammt. Der andere Teil wird neu hergestellt. In der Chemie nennt man das Synthese.
Es gibt drei verschiedene Möglichkeiten, wie diese Replikation geschehen könnte:
- konservative Replikation: Die Original-DNA wird so belassen, wie sie ist. Aus ihr werden zwei neue Helices synthetisiert.
- halbkonservative Replikation: Die Hälfte der DNA bleibt erhalten, die andere Hälfte wird synthetisiert.
- disperse Replikation: Der Mechanismus ist derselbe wie bei der halbkonservativen Replikation; aber die synthetisierten Verbindungen könnten entweder der alten oder der neuen Helix hinzugefügt werden.
Meselson und Stahl stellten fest, dass die DNA eine halbkonservative Replikation verwendet. Sie brachten die Bakterien in eine Umgebung mit einem Stickstoffisotop. Zuerst verwendeten sie N14. Die Bakterien bauten dieses Isotop dann in ihre DNA ein. Später benutzten sie eine Umgebung, die N15 enthielt. Dann untersuchten sie, welche der Isotope die bakterielle DNA enthielt. Sie stellten fest, dass sie beide Stickstoffisotope enthielt, was bedeutet, dass eine konservative Replikation nicht die richtige Schlussfolgerung ist. Bei genauerem Hinsehen konnten sie dann auch eine disperse Replikation ausschließen. Einige Helixstränge waren alle N14. Andere Helixstränge aus der Zeit in der N15-Umgebung hatten N15.
Eine Zusammenfassung der drei vorgeschlagenen Methoden der DNA-Synthese
Fragen und Antworten
F: Was ist das Meselson-Stahl-Experiment?
A: Das Meselson-Stahl-Experiment war ein von Matthew Meselson und Franklin Stahl 1958 durchgeführtes Experiment, bei dem die DNA von E. coli verwendet wurde, um festzustellen, dass die DNA-Replikation semikonservativ ist.
F: Wie funktioniert die semikonservative Replikation?
A: Bei der semikonservativen Replikation bleibt die Hälfte der ursprünglichen DNA erhalten, während die andere Hälfte zu neuen Strängen synthetisiert wird.
F: Welche drei Möglichkeiten gibt es für die Replikation der DNA?
A: Die drei möglichen Arten der DNA-Replikation sind die konservative Replikation, die semikonservative Replikation und die disperse Replikation.
F: Wie haben Meselson und Stahl bewiesen, dass die semikonservative Replikation korrekt ist?
A: Um zu beweisen, dass die semikonservative Replikation korrekt ist, setzten sie Bakterien in eine Umgebung mit einem Stickstoffisotop (N15), das sich in ihre DNA integrierte. Anschließend verwendeten sie eine Umgebung mit N14 und beobachteten, welche Isotope in der bakteriellen DNA vorhanden waren - sowohl N15 als auch N14 wurden gefunden, was konservative und disperse Replikationen als Möglichkeiten ausschloss.
F: Was haben sie bei der Betrachtung der Helixstränge aus der Zeit in der N15-Umgebung beobachtet?
A: Bei der Untersuchung von Helixsträngen aus der Zeit in der N15-Umgebung fanden sie einige mit nur v, während andere sowohl N14 als auch N15 enthielten.
