| dbpprop:abstract
|
- The Meselson-Stahl experiment was an experiment by Matthew Meselson and Franklin Stahl which demonstrated that DNA replication was semiconservative. Semiconservative replication means that when the double stranded DNA helix was replicated, each of the two double stranded DNA helices consisted of one strand coming from the original helix and one newly synthesized. Nitrogen is a major constituent of DNA. N is by far the most abundant isotope of nitrogen, but DNA with the heavier N isotope is also viable. The N isotope is not radioactive, only heavier than common nitrogen. E. coli were grown for several generations in a medium with N. When DNA is extracted from these cells and centrifuged on a salt density gradient, the DNA separates out at the point at which its density equals that of the salt solution. The DNA of the resulting cells had a higher density (was heavier). After that, E. coli cells with only N in their DNA were put back into a N medium and were allowed to divide only once. DNA was then extracted from a cell and was compared to DNA from N DNA and N DNA. It was found to have close to the intermediate density. Since conservative replication would result in equal amounts of DNA of the higher and lower densities (but no DNA of an intermediate density), conservative replication was excluded. However, this result was consistent with both semiconservative and dispersive replication. Semiconservative replication would result in double-stranded DNA with one strand of N DNA, and one of N DNA, while dispersive replication would result in double-stranded DNA with both strands having mixtures of N and N DNA, either of which would have appeared as DNA of an intermediate density. DNA was then extracted from cells which had been grown for several generations in a N medium, followed by two divisions in a N medium. DNA from these cells was found to consist of equal amounts of two different densities, one corresponding to the intermediate density of DNA of cells grown for only one division in N medium, the other corresponding to cells grown exclusively in N medium. This was inconsistent with dispersive replication, which would have resulted in a single density, lower than the intermediate density of the one-generation cells, but still higher than cells grown only in N DNA medium, as the original N DNA would have been split evenly among all DNA strands. The result was consistent with semiconservative replication, in that half of the second-generation cells would have one strand of the original N DNA along with one of N DNA, accounting for the DNA of intermediate density, while the DNA in the other half of the cells would consist entirely of N DNA--one synthesized in the first division, and the other in the second division. This discovery was hugely important for the development of biology and is a majory aid to the treatment of disease (e.g. cancer).
- Die Biologen Matthew Meselson und Franklin Stahl entwickelten in dem 1958 publizierten und nach ihnen benannten Meselson-Stahl-Versuch, mit dem sich nachweisen lässt, dass die Replikation der DNA semikonservativ (halb-bewahrend) ist, das Erbgut der Tochterzellen nach der Zellteilung also je zur Hälfte aus der Erbinformation der Mutterzelle besteht und zur Hälfte neu synthetisiert wird. Neben der semikonservativen wurden zuvor auch die Hypothesen von der konservativen und der dispersen Replikation diskutiert: Bei der konservativen Replikation bleibt die Mutter-DNA vollständig erhalten und die Kopien ihrer beiden Einzelstränge setzen sich zu einem neuen Doppelstrang zusammen. Bei der semikonservativen Replikation bleibt die Mutter-DNA in jedem Tochter-Molekül zur Hälfte erhalten. Die andere Hälfte wird neu ergänzt. Die disperse Replikation (auch dispersive Replikation) verläuft im Prinzip ähnlich, auch hier bleibt in jeder Tochter-DNA die Hälfte der Mutter-DNA erhalten, die andere Hälfte wird durch neue Nucleotide ersetzt. Allerdings ist der Ersetzungsmechanismus ein völlig anderer. Für ihr Experiment züchteten die Forscher zunächst Bakterien auf einem Nährmedium, welches ausschließlich ein Stickstoffisotop mit der Masse 15 u enthielt. Dieses wurde dann von den Bakterien in ihre DNA integriert. Anschließend wurden Bakterien dieses Stammes auf ein Nährmedium aufgebracht, welches Stickstoff mit einer Masse von 14 u enthielt. Nach einer Weile wurden dann Bakterien der F1-Generation entnommen und ihr Erbgut einer Dichtegradientenzentrifugation unterworfen. Es zeigte sich, dass die Sedimentationsebene der Bakterien-DNA genau zwischen den Referenzebenen von DNA, die ausschließlich 14 bzw. 15 u Stickstoff enthielt, lag. Dadurch konnte die konservative Theorie ausgeschlossen werden, da sich sonst zwei Sedimentationsebenen auf Höhe der Referenzebenen hätten bilden müssen. Um entscheiden zu können, welche der beiden übrigen Theorien richtig sei, wurde der Vorgang mit Individuen der F2-Generation wiederholt. Dabei ergab sich, dass das Erbgut der Bakterien zur Hälfte in der Ebene der F1-Generation und zur Hälfte in der 14 u-Referenzebene sedimentierte. Da sich bei einer dispersen Replikation das gesamte Sediment genau zwischen der F1-Ebene und der 14 u-Ebene hätte ablagern müssen, das Ergebnis jedoch genau den Vorhersagen der semikonservativen Theorie entspricht, ist diese durch den Versuch nachgewiesen. siehe auch: Taylor-Experiment (Genetik)
- L'experiment de Meselson i Stahl va ser un experiment dut a terme a Pasadena, Califòrnia, per Matthew Meselson i Franklin Stahl que demostraren que la duplicació de l'ADN era semiconservadora tal i com predeia el model de doble hèlix de l'ADN publicat cinc anys abans. La duplicació semiconservadora significa que quan la doble hèlix de l'ADN és duplicada, cadascuna de les dues hèlixs dels filaments d'ADN conté un filament íntegrament provinent de l'hèlix original i l'altre de nova síntesi. La troballa fou comunicada per Max Delbrück el 14 de maig de 1958 i publicada el 15 de juliol d'aquell mateix any en forma d'article científic a Proceedings of National Academy of Sciences, publicació depenent de l'Acadèmia Nacional de Ciències. El mateix mes que es publicaren aquests resultats Arthur Kornberg et al. treballant a Saint Louis (Missouri), publicaren la primera descripció de com es realitzava la síntesi de l'ADN descrivint la primera ADN polimerasa, la proteïna que catalitza directament la síntesi de l'ADN precisament en E. coli, l'ADN polimerasa I. Curiosament la comunicació dels resultats de Kornberg és del 10 d'octubre de 1957, mesos abans a la de Meselson i Stahl.
- El experimento de Meselson-Stahl fue un experimento realizado en 1957 por Matthew Meselson y Franklin Stahl en el que se demostró que la replicación de ADN era semiconservadora. Una replicación semiconservadora es aquella en que la cadena de dos filamentos en hélice del ADN se replica de forma tal que cada una de las dos cadenas de ADN formadas consisten en un filamento proveniente de la hélice original y un filamento nuevo sintetizado. El experimento permitió confirmar las teorías de James Watson y de Francis Crick sobre el método de replicación del ADN.
- Meselsonin-Stahlin-koe oli Mathew Meselsonin ja Franklin Stahlin tekemä ke, joka osoitti DNA-synteesin eli replikaation olevan semikonservaatti. Semikonservaatissa replikaatiossa DNA-kaksoiskierre toistetaan ottamalla toinen juoste alkuperäisestä kaksoiskierteestä ja toinen synteettisesti valmistetusta kierteestä.
- L'esperimento di Matthew Meselson e Frank W. Stahl del 1958 è stato fondamentale per determinare il meccanismo semiconservativo di replicazione del DNA. All'epoca era già noto ed accettato il modello a doppia elica del DNA proposto da James Watson e Francis Crick. Questo modello prevedeva che le due eliche di DNA si appaiassero tra loro a formare una doppia elica mediante interazioni deboli (legami ad idrogeno, repulsione elettrostatica dei gruppi fosfato, interazione idrofobica delle basi azotate). Prevedeva inoltre che le due eliche interagissero a livello delle basi azotate, ed in particolare erano possibili solo gli appaiamenti complementari Adenina -- Timina e Citosina -- Guanina. Watson e Crick proposero (in realtà in modo velato e senza portare alcuna dimostrazione) che, dato che gli appaiamenti possibili erano esclusivamente quelli appena citati, ognuna delle due eliche contenesse l'informazione necessaria a costruire l'elica complementare. Questo suggeriva un sistema semplice ed efficiente per replicare il materiale genetico: nel momento della replicazione le due eliche si sarebbero dovute separare ed ognuna di queste sarebbe servita da stampo per l'elica complementare. In tal senso si parla di replicazione semiconservativa dal momento che nelle nuove doppie eliche uno dei due filamenti era presente nella doppia elica originale, l'altro è di nuova sintesi. All'epoca dell'esperimento che ci si appresta a descrivere, oltre al modello della replicazione semiconservativa erano stati proposti altri due meccanismi: la replicazione conservativa e la replicazione distributiva. La replicazione conservativa prevedeva che a partire da una doppia elica di DNA, in seguito alla replicazione se ne ottenessero due: la prima contenente entrambi i filamenti originari e la seconda contenente due filamenti complementari di nuova sintesi. La replicazione distributiva poteva essere immaginata come una via di mezzo rispetto a quella semiconservativa e a quella conservativa.
- メセルソン-スタールの実験は、マシュー・メセルソンとフランクリン・スタールによる、DNAが半保存的に複製されていることを実証した実験のことである。
- Файл:DNAreplicationModes. png Иллюстрация полуконсервативной, консервативной и дисперсной репликации ДНК Эксперимент Мезельсона-Сталя — эксперимент, проведённый двумя молекулярными биологами — Мэтью Мезельсоном и Франклином Сталем, в 1958 году. Он показал, что репликация ДНК имеет полуконсервативный характер. Это означает, что каждая дочерняя ДНК состоит из одной матричной цепи и из одной недавно синтезированной цепи. Каждая молекула ДНК содержит множество атомов азота. Наиболее распространён изотоп азота N. Существует также изотоп N, он не радиоактивен, а лишь тяжелее N. На его основе можно синтезировать жизнеспособную ДНК. Были выращены несколько поколений E. coli в среде, богатой N. Затем их ДНК было выделено и центрифугировано в градиенте плотность CsCl. Каждая молекула ДНК останавливалась около точки, где её плотность совпадает с плотностью раствора соли. ДНК бактерий, выращенных в N среде было более тяжёлым. Эти бактерии затем были помещены обратно в N среду, где им было позволено разделится только один раз. Затем из клеток были извлечены ДНК, их вес оказался больше веса ДНК бактерий, выращенных в среде богатой N, но меньше веса ДНК бактерий, выращенных в N среде. Это противоречило гипотезе о консервативном характере репликации ДНК, когда одна дочерняя клетка получает материнскую ДНК, а вторая — вновь синтезированную, обе цепи которой — новые, так как в этом случае ДНК разделились бы на две фракции — лёгкую, из атомов N, и тяжёлую, из атомов N. Однако этот результат не исключал дисперсный механизм репликации, когда куски материнской ДНК распределяются между дочерними ДНК случайным образом. Поэтому было выращено второе поколение бактерий, и их ДНК также было взвешено. Выяснилось, что клетки содержат как полностью «лёгкие» ДНК, так и «гибридные», этот факт позволил исключить гипотезу дисперсного механизма репликации.
- 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. N är den i särklass vanligaste kväveisotopen, men DNA med den tyngre N finns också. N är inte radioaktiv, bara tyngre än den vanliga kväveatomen. E. coli odlades i flera generationer i ett medium med N. När DNA extraheras från dessa celler och centrifugerades på en saltdensitetsgradient, separerades DNAet ut när dess densitet var lika stor som saltlösningens. DNAet i de kvarvarande cellerna hade högre densitet och innehöll huvudsakligen N. Därefter placerades dessa kvarvarande E. coli celler i ett N-medium och tilläts dela sig endast en gång. Slutligen extraherades DNA från cellerna och jämfördes med DNA från N- och N-celler. Det visade sig ha nästan exakt mellanliggande densitet. Eftersom att konservativ replikation skulle resultera i en lika stor mängd DNA med massa som N och N (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 N och en av N, medan dispersiv replikation skulle resultera i dubbel-strängat DNA där N och N ligger blandade. Både dessa två blir DNA med en mellanliggande densitet. Sedan extraherades DNA från celler som odlats i flera generationer i ett N-medium, och sedan delats två gånger i ett N-medium. Detta DNA visade sig bestå av lika stor mängd av två olika densiteter, en motsvarande den mellanliggande densiteten av DNAet från cellerna som bara delats en gång i N-medium, den andra motsvarade den hos cellerna som endast varit i N-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 N-mediumets DNA, eftersom att det första N-DNAet 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 N tillsammans med en av N, som väger upp för DNAet med mellanliggande densitet. Den andra halvan av cellerna skulle bestå endast av N DNA, en syntetiserad i den första delningen, och den andra i den andra delningen. Denna upptäck var väldigt viktig för utvecklingen av biologin och är till stor hjälp för behandligen av sjukdomar.
- Файл:DNAreplicationModes. png Схема трьох теоретично можливих методів синтезу ДНК Експеримент Мезельсона-Сталя — експеримент, поставлений Метью Мезельсоном і Франкліном Сталем, щоб довести, що реплікація ДНК є напівконсервативною, тобто коли реплікується подвійна впираль ДНК, кожна з нових спіралей складається із одного ланцюжка оригінальної спіралі та одного нового ланцюжка.
- 梅瑟生-史達實驗（Meselson-Stahl experiment）是馬修·梅瑟生（Matthew Meselson）與富蘭克林·史達（Franklin Stahl）在1958年所作的實驗，證明了DNA複製的半保留性質。 氮是DNA的重要组成部分，氮14（N）则是氮中最常见的同位素，而较重的氮15（N）在自然界也可以独立存在，并不具有放射性，只是相对比重较大。 實驗首先將大腸桿菌培養在含有氮15的培養基之中數個世代，等這些細菌的DNA只含有氮15N之後，再放入含有氮14的培養基中培养，培养1代后，抽取样本提取DNA，再采用氯化铯密度梯度离心法分析。結果發現提取的DNA样本分子密度从0代(重密度)至1代(中等密度)减少，位于氮15和氮14之间，DNA所含氮15及氮14的密度相等。如果複製為全保留，那麼將只有氮15及氮14兩種DNA的存在，因此實驗結果将华森克里克的半保守复制模型首次获得分子水平的证明。
|
![[RDF Data]](/statics/sw-cube.png)
