تكرار الحمض النووي هو شبه محافظ - (إثبات تجريبي)

بعض من الأدلة التجريبية الرئيسية أن تكرار الحمض النووي شبه المحافظ ، فهي على النحو التالي: 1. تجربة مسيلسون وستال 2. تجربة تايلور.

1. تجربة Meselson و Stahl:

أثبتت التجربة التي أجراها ماثيو ميسيلسون وفرانكلين ستال (1957-1958) بشكل قاطع أنه في خلايا E. coli الحية السليمة ، يتم تكرار الحمض النووي بطريقة شبه محافظة كما يفترض Watson and Crick.

Messelson و Stahl (1958) استزرع بكتيريا E. coli في وسط ثقافي يحتوي على ¹⁵ N نظائر ¹⁵ NH ₄ Cl ( ¹⁵ N نظير ثقيل من النيتروجين) من النيتروجين. بعد تكرار DNA من E. coli لأجيال عديدة في وسط ¹⁵ N ، وجد أن كلا من خيوط الحمض النووي تحتوي على ¹⁵ N كمكون من البيورين والبيريميدينات.

يمكن تمييز جزيء الحمض النووي الثقيل هذا عن الحمض النووي الطبيعي عن طريق الطرد المركزي في تدرج كثافة كلوريد السيزيوم (CsCl). وكونه ¹⁵ نون ليس نظيرًا نظائريًا ، يمكن فصله عن ¹⁴ نيًا فقط بناءً على الكثافة.

عندما تم وضع هذه البكتيريا مع دمج ¹⁵ N في متوسطة تحتوي على ¹⁴ N ( ¹⁴ NH ₄ Cl) ، لوحظ أن جزيئات الحمض النووي التي تشكلت حديثا تحتوي على حبلا أثقل من الأخرى. تم العثور على هذه الحمض النووي المختلطة لتكون هجينة كما تم إنشاء خيط واحد من '^ N (قديم) وآخر يتكون من ¹⁴ N (جديد) (الشكل 6.22).

تم فصل العينات المختلفة بشكل مستقل على تدرجات CsCl لقياس كثافة الحمض النووي بعد 20 دقيقة (الجيل الأول). تقسم بكتيريا E. coli في 20 دقيقة. أثناء النسخ المتماثل الثاني (بعد 40 دقيقة) في وسط طبيعي ¹⁴ N ، يتم فصل كلا الجدائل مرة أخرى (مع إشعاع ¹⁵ N غير مشعة وغير مشعة).

ولوحظ أنه من بين مجموع أربعة جزيئات الحمض النووي التي تشكلت ، كانت اثنتان غير مشعتين كلياً ، أما النوعان المتبقيان فكانا بنصف واحد مشع ونصف آخر غير مشع.

2. تجربة تايلور:

JH تايلور وآخرون. الله. كما أظهر (1958) طريقة شبه محافظة للتكرار في الحمض النووي والكروموسومات في خلايا طرف الجذر في Vicia faba. بعد دمج المشع ثيميدين ³ H ، تم نقل نصائح الجذر إلى متوسطة غير مسمى تحتوي على الكولشيسين.

ظهرت الكروموسومات المشعة (مع DNA المسمى ³ H) على شكل نقاط سوداء متناثرة من الحبوب الفضية. بعد تكرار الحمض النووي وتشكيل الكروموسومات بعد الحقائق لوحظت (الشكل 6.23).

(أ) وجد في الجيل الأول أن النشاط الإشعاعي يوزع بشكل موحد في كل من الكروموسومات. في مثل هذه الحالات ، تم وضع علامة على الخيط الأصلي للحلزون المزدوج للحمض النووي (DNA) مع ³ H ولم يتم وضع علامة على حبلا حديث التكوين.

(ب) خلال القسم الثاني ، كان واحد فقط من اثنين من الكروموسومات يمثل النشاط الإشعاعي عن طريق إظهار حبلا مشع (أصلي) وآخر غير مشبع (تم تكوينه حديثا).

لماذا لا تعمل كل من خيوط الحمض النووي كنموذج لتجميع الحمض النووي الريبي؟

1. كلا خيوط الدنا لها تسلسل مختلف. البروتينات التي تكونت ، بسبب وجود الأحماض الأمينية المختلفة ، سوف تختلف.

2. نظرا لتشكيل اثنين من البروتينات المختلفة من الحمض النووي واحد من شأنه أن يعقد المعلومات الوراثية وآلية النقل.

3. إذا تم تشكيل اثنين من فروع الحمض النووي الريبي من جزيء الحمض النووي واحد في وقت واحد ، كونه مكملا ، سوف تصبح RNA مزدوج تقطعت بهم السبل. وسوف توقف خطوة الترجمة ولن يكون هناك تكوين البروتين. وبالتالي ، لن تكون خطوة النسخ من أي استخدام لتخليق البروتين.