Meselson–Stahl-experimentet

Olika förslag på hur replikation skulle kunna gå till.

Meselson–Stahl-experimentet var ett experiment som utfördes av Matthew Meselson och Franklin Stahl. Det visade att DNA-replikation var semikonservativt. Semikonservativ replikation innebär att när de två strängarna i DNA-helixen replikeras består de två nya helixarna båda av en DNA-sträng från den ursprungliga helixen och en ny sträng.

Kväve är den huvudsakliga beståndsdelen i DNA. ¹⁴N är den i särklass vanligaste kväveisotopen, men DNA med den tyngre ¹⁵N finns också. ¹⁵N är inte radioaktiv, bara tyngre än den vanliga kväveatomen.

E. coli odlades i flera generationer i ett medium med ¹⁵N. När DNA extraheras från dessa celler och centrifugerades på en saltdensitetsgradient, separerades DNA:et ut när dess densitet var lika stor som saltlösningens. DNA:et i de kvarvarande cellerna hade högre densitet och innehöll huvudsakligen ¹⁵N. Därefter placerades dessa kvarvarande E. coli-celler i ett ¹⁴N-medium och tilläts dela sig endast en gång. Slutligen extraherades DNA från cellerna och jämfördes med DNA från ¹⁴N- och ¹⁵N-celler. Det visade sig ha nästan exakt mellanliggande densitet. Eftersom konservativ replikation skulle resultera i en lika stor mängd DNA med massa som ¹⁵N och ¹⁴N (men inget mittemellan) så kunde konservativ replikation uteslutas. Resultatet var förenligt med både semikonservativ och dispersiv replikation. Semikonservativ replikation skulle resultera i dubbel-strängat DNA, med en sträng av ¹⁵N och en av ¹⁴N, medan dispersiv replikation skulle resultera i dubbel-strängat DNA där ¹⁵N och ¹⁴N ligger blandade. Både dessa två blir DNA med en mellanliggande densitet.

Sedan extraherades DNA från celler som odlats i flera generationer i ett ¹⁵N-medium, och sedan delats två gånger i ett ¹⁴N-medium. Detta DNA visade sig bestå av lika stor mängd av två olika densiteter, en motsvarande den mellanliggande densiteten av DNA:et från cellerna som bara delats en gång i ¹⁴N-medium, den andra motsvarade den hos cellerna som endast varit i ¹⁴N-medium. Detta stämde inte med dispersiv replikation, som skulle ha gett endast en densitet, lägre än den mellanliggande densiteten hos engenerations-cellernas DNA, men ändå högre än cellerna odlade endast i ¹⁴N-mediets DNA, eftersom det första ¹⁵N-DNA:et skulle ha delats up jämnt mellan alla DNA-strängar. Resultatet stämde överens med semikonservativ replikation, på så sätt att hälften av andragenerationscellerna skulle haft en sträng med ¹⁵N tillsammans med en av ¹⁴N, som väger upp för DNA:et med mellanliggande densitet. Den andra halvan av cellerna skulle bestå endast av ¹⁴N DNA, en syntetiserad i den första delningen, och den andra i den andra delningen. Denna upptäckt var väldigt viktig för utvecklingen av biologin och är till stor hjälp för behandlingen av sjukdomar (t.ex. cancer).

Externa länkar

• DNA From The Beginning En animation som beskriver experimentet.
• The Meselson-Stahl Experiment En annan användbar animation.

Källor

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia.