La replicazione del DNA è semi-conservativa - (Prova sperimentale)

Alcune delle principali prove sperimentali che la replicazione del DNA è semi-conservativa, sono le seguenti: 1. Esperimento di Meselson e Stahl 2. Esperimento di Taylor.

1. Esperimento di Meselson e Stahl:

L'esperimento condotto da Mathew Messelson e Franklin Stahl (1957-58) ha dimostrato in modo conclusivo che nelle cellule di E. coli vive intere il DNA viene replicato in maniera semi-conservativa come postulato da Watson e Crick.

Messelson e Stahl (1958) coltivarono batteri E. coli in un terreno culturale contenente 15 isotopi 15 NH 4 Cl ( 15 N isotopo pesante di azoto) di azoto. Dopo la replicazione del DNA di E. coli per molte generazioni nel mezzo di 15 N, si è riscontrato che entrambi i filamenti di DNA contenevano 15 N come costituenti di purine e pirimidine.

Questa molecola di DNA pesante potrebbe essere distinta dal normale DNA mediante centrifugazione in un gradiente di densità del cesio cloruro (CsCl). Essendo 15 N non è un isotopo radioisotopico, può essere separato da 14 N solo in base alla densità.

Quando questi batteri con 15 N incorporati furono posti in un terreno contenente 14 N ( 14 NH 4 Cl), si notò che molecole di DNA appena formate contengono uno Strand più pesante dell'altro. Il DNA così formato è risultato essere ibrido poiché un filamento era costituito da '^ N (vecchio) e un altro era composto da 14 N (nuovo) (Fig. 6.22).

I vari campioni sono stati separati indipendentemente su gradienti CsCl per misurare la densità del DNA dopo 20 minuti (prima generazione). Il batterio di E. coli si divide in 20 minuti. Durante la seconda replicazione (dopo 40 minuti) nel terreno normale di 14 N entrambi i trefoli si separano nuovamente (con 15 N radioattivo e non radioattivo).

È stato osservato che su quattro molecole di DNA formate due erano completamente non radioattive e le rimanenti due erano con una metà radioattiva e un'altra metà non radioattiva.

2. Esperimento di Taylor:

JH Taylor et. al. (1958) hanno anche dimostrato la modalità semi-conservativa di replicazione nel DNA e cromosomi nelle cellule di punta di Vicia faba. Dopo l'incorporazione della timidina radioattiva 3 H, le punte delle radici sono state trasferite in mezzo non marcato contenente colchicina.

I cromosomi radioattivi (con DNA marcato con 3 H) apparivano sotto forma di punti neri sparsi di grani d'argento. Dopo la replicazione del DNA e la costituzione dei cromosomi sono stati rilevati i seguenti fatti (Fig. 6.23).

(a) È stato trovato nella prima generazione che la radioattività era uniformemente distribuita in entrambi i cromosomi. In tali casi il filamento originale di doppia elica del DNA è stato etichettato con 3 H e il filamento appena formato non è stato etichettato.

(b) Durante la seconda divisione solo uno dei due cromosomi rappresentava la radioattività mostrando un filamento radioattivo (originale) e un altro non radioattivo (appena formato).

Perché entrambi i filamenti del DNA non agiscono come modello per la sintesi dell'RNA?

1. Entrambi i fili del DNA sono con sequenza diversa. Le proteine ​​così formate, a causa della presenza di diversi aminoacidi, differiranno.

2. A causa della formazione di due diverse proteine ​​da un DNA complicherà le informazioni genetiche e il meccanismo di trasferimento.

3. Se due filamenti di RNA sono formati da una molecola di DNA contemporaneamente, essendo complementari, l'RNA diventerà a doppio filamento. Si fermerà il passaggio di traduzione e la formazione di proteine ​​non sarà lì. Pertanto, la fase di trascrizione non sarà di alcuna utilità per la sintesi proteica.