DNA Replikasyonu Yarı Konservatiftir - (Deneysel Proof)

Bazı deneysel kanıtlar DNA replikasyonunun yarı muhafazakar olduğunun kanıtıdır, bunlar şunlardır: 1. Meselson ve Stahl deneyi 2. Taylor deneyi.

1. Meselson ve Stahl Deneyi:

Mathew Messelson ve Franklin Stahl (1957-58) tarafından yapılan deney, bozulmamış canlı E. coli hücrelerinde DNA'nın Watson ve Crick tarafından tahmin edildiği gibi yarı-muhafazakar bir şekilde kopyalandığını kanıtlamıştır.

Messelson ve Stahl (1958), ¹⁵ N izotop ¹⁵ NH4C1 ( ¹⁵ N ağır azot izotopudur) azot içeren bir kültür ortamında bakteri E. coli'yi kültürledi. E. coli'nin DNA'sının ¹⁵ N ortamındaki birçok nesiller için çoğaltılmasından sonra, her iki DNA dizisinin de purinler ve pirimidinlerin bileşeni olarak ¹⁵ N içerdiği bulundu.

Bu ağır DNA molekülü, bir sezyum klorür (CsCl) yoğunluk gradyanında santrifüjleme ile normal DNA'dan ayırt edilebilir. Radyoizotopik bir izotop olmayan ¹⁵ N olması, sadece yoğunluklara göre ¹⁴ N'den ayrılabilir.

¹⁵ N içeren bu bakteriler, ¹⁴ N ( ¹⁴ NH4C1) içeren ortama yerleştirildiğinde, yeni oluşan DNA moleküllerinin diğerlerinden daha ağır bir Strand içerdiği fark edildi. Bu tür DNA'nın bir iplikçik '^ N (eski) ve diğer ¹⁴ N (yeni)' den oluştuğu için hibrit olarak bulundu (Şekil 6.22).

Çeşitli numuneler, 20 dakika sonra (1. nesil) DNA yoğunluğunu ölçmek için bağımsız bir şekilde CsCl gradyanları üzerinde ayrıldı. E. coli bakteri 20 dakika içinde ayrılır. İkinci replikasyon sırasında ( ¹⁴ dakika sonra) normal ¹⁴ N ortamındaki hem lifler tekrar ayrılır (radyoaktif ve radyoaktif olmayan ¹⁵ N).

İki taneden oluşan toplam dört DNA molekülünün tamamen radyoaktif olmadığı ve geri kalan ikisinin bir yarısında radyoaktif ve diğer yarısında da radyoaktif olmayan bir zincir olduğu görülmüştür.

2. Taylor'ın deneyi:

JH Taylor ve diğ. ark. (1958) ayrıca Vicia faba'nın kök ucu hücrelerinde DNA'da ve kromozomlarda yarı koruyucu replikasyon modunu göstermiştir. Radyoaktif timidin ³ H'nin eklenmesinden sonra, kök uçları kolşisin içeren etiketsiz ortama aktarılmıştır.

Radyoaktif kromozomlar ( ³ H'ye sahip etiketli DNA ile), gümüş taneciklerin dağınık siyah noktaları şeklinde ortaya çıktı. DNA replikasyonu ve kromozom oluşumundan sonra aşağıdaki gerçekler fark edildi (Şekil 6.23).

(a) İlk jenerasyonda, radyoaktivitenin, her iki kromozomda da eşit bir şekilde dağıldığı bulundu. Bu gibi durumlarda, orijinal DNA çift sarmal sarmalının ³ H ile etiketlenmesi ve yeni oluşturulmuş sarmalın etiketlenmemesidir.

(b) İkinci bölüm sırasında, iki kromozomdan sadece biri, bir telli radyoaktif (orijinal) ve diğer bir radyoaktif olmayan (yeni oluşturulmuş) gösteren radyoaktiviteyi temsil eder.

Neden DNA'nın her iki zinciri de RNA sentezi için şablon olarak hareket etmiyor?

1. DNA'nın her iki zinciri de farklı sekanslara sahiptir. Bu nedenle oluşan proteinler, farklı amino asitlerin varlığına bağlı olarak farklılık gösterecektir.

2. Bir DNA'dan iki farklı protein oluşumundan dolayı genetik bilgi ve transfer mekanizmasını zorlaştırır.

3. Aynı anda bir DNA molekülünden iki RNA dizisi oluşturulmuşsa, tamamlayıcı olarak, RNA çift zincirli hale gelecektir. Çeviri basamağını durduracak ve protein oluşumu orada olmayacak. Dolayısıyla, transkripsiyon aşaması, protein sentezi için herhangi bir kullanımda olmayacaktır.