Het Meselson-Stahl-experiment was een baanbrekend experiment uitgevoerd in 1958 door Matthew Meselson en Franklin Stahl. Het bewees definitief dat DNA-replicatie optreedt door een semi-conservatief mechanisme . Dit betekent dat elk nieuw DNA -molecuul bestaat uit één originele streng uit het bovenliggende molecuul en één nieuw gesynthetiseerde streng.

Hier is een uitsplitsing van het experiment:

1. De setup:

* zware isotopen: Het experiment gebruikte stikstof-15 (N-15) , een zware isotoop van stikstof. E. coli-bacteriën werden gekweekt in een medium dat alleen N-15 bevatte, dus al hun DNA omvatte deze zwaardere isotoop.

* Verschuiving naar lichte stikstof: Na verschillende generaties werden de bacteriën overgebracht naar een medium dat alleen stikstof-14 (n-14) bevatte , de meest voorkomende lichtere isotoop.

* DNA -extractie en analyse: Monsters van bacterieel DNA werden op verschillende tijdstippen geëxtraheerd en hun dichtheid werd geanalyseerd met behulp van dichtheidsgradiëntcentrifugatie . Deze techniek scheidt DNA -moleculen op basis van hun dichtheid.

2. De resultaten:

* Generatie 0: Het originele DNA (gekweekt in N-15-medium) was zwaar en vestigde zich onderaan de gradiënt.

* Generatie 1: Na één replicatieronde in het N-14-medium had het DNA een tussenliggende dichtheid, wat een hybride molecuul suggereert dat zowel N-14 als N-15 bevat.

* Generatie 2: Na twee replicatierondes waren er twee banden - één met tussenliggende dichtheid en één met lichtere dichtheid. De lichtere band kwam overeen met DNA met alleen N-14.

3. Interpretatie:

Deze resultaten ondersteunden het semi-conservatieve model van DNA-replicatie:

* Conservatieve replicatie: Dit model zou hebben geresulteerd in twee afzonderlijke banden, één met slechts N-15 en één met slechts N-14, na de eerste replicatie.

* Dispersieve replicatie: Dit model zou hebben geresulteerd in een enkele band met een tussenliggende dichtheid, zelfs na meerdere replicaties.

4. Betekenis:

Het Meselson-Stahl-experiment leverde definitief bewijs dat DNA semi-conservatief repliceert. Deze ontdekking bracht een revolutie teweeg in ons begrip van DNA -replicatie en maakte de weg vrij voor toekomstig onderzoek in moleculaire biologie en genetica.

Kortom, het Meselson-Stahl-experiment bewees elegant en definitief dat DNA-replicatie semi-conservatief is, wat betekent dat elk nieuw DNA-molecuul bestaat uit één ouderstreng en een nieuw gesynthetiseerde streng.