メセルソン-スタールの実験
メセルソン-スタール実験とは、1958年にマシュー・メセルソンとフランクリン・スタールが大腸菌のDNAを用いて行った実験です。彼らの実験では、DNAの複製は半保守的であることがわかりました。DNAは2本のらせんが結合してできています。2つのらせんがコピーされると、それぞれが元の細胞から出てきた1つの部分を持つことになります。もう一方の部分は新たに作られます。化学では、それを合成と呼びます。
この複製には3つの異なる方法があります。
- 保存的複製。元のDNAはそのままにしておく。そこから2本の新しいらせんが合成されます。
- 半保存的複製。DNAの半分は残し、残りの半分は合成する。
- 複製を分散させる。メカニズムは半保存的複製と同じですが、合成されたリンクは古い螺旋にも新しい螺旋にも追加することができます。
メセルソンとスタールは DNAが半保守的な複製をしていることを発見した彼らはバクテリアを窒素同位体のある環境に置いた。最初にN14を使用した。その後、バクテリアはこの同位体をDNAに統合しました。その後、N15を含む環境を使用しました。その後、細菌のDNAに含まれている同位体のうち、どの同位体が含まれているかを調べたところ、両方の同位体が含まれていることがわかりました。彼らは、それが窒素の両方の同位体を含んでいることを発見した、これは保守的な複製が正しい結論ではないことを示唆している。さらに詳しく調べることで、分散複製の可能性も排除できたのです。いくつかのらせん鎖はすべてN14であった。N15環境下にあった時の他のらせん鎖はN15を持っていた。
示唆された3つのDNA合成方法のまとめ
質問と回答
Q: Meselson-Stahlテストとは何ですか?
A:メセルソン-スタール実験とは、1958年にマシュー・メセルソンとフランクリン・スタールが大腸菌のDNAを用いて行った実験で、DNAの複製が半保存的であることを明らかにしたものである。
Q:半保存的複製の仕組みは?
A: 半保存的複製では、元のDNAの半分が保持され、残りの半分が新しい鎖に合成されます。
Q:DNAが複製される方法として考えられる3つの方法は何でしょうか?
A: DNAの複製には、保存的複製、半保存的複製、分散的複製の3つの方法があります。
Q:メセルソンとスタールは、どのようにして半保存的複製が正しいことを示したのですか?
A:半保存的複製が正しいことを示すために、DNAに組み込まれた窒素同位体（N15）のある環境に細菌を置いた。その後、N14が存在する環境を用いて、バクテリアのDNAにどの同位体が存在するかを観察したところ、N15とN14の両方が見つかり、保存複製と破壊複製の可能性が排除されました。
Q:N15が存在した時代のヘリカル鎖を見て、何が観察されたのでしょうか?
A:N15時代のヘリカル鎖を調べたところ、vだけのものもあれば、N14とN15の両方を持つものもあった。
