La replicación del ADN es semiconservadora - (Prueba experimental)

Algunas de las principales pruebas experimentales de que la replicación del ADN es semiconservadora, son las siguientes: 1. Experimento de Meselson y Stahl 2. Experimento de Taylor.

1. Experimento de Meselson y Stahl:

El experimento llevado a cabo por Mathew Messelson y Franklin Stahl (1957-58) demostró de manera concluyente que, en las células de E. coli vivas intactas, el ADN se replica de manera semiconservadora, como postula Watson y Crick.

Messelson y Stahl (1958) cultivaron bacterias E. coli en un medio cultural que contiene ¹⁵ isótopos N ¹⁵ NH4Cl ( ¹⁵ N es isótopo pesado de nitrógeno) de nitrógeno. Después de la replicación del ADN de E. coli durante muchas generaciones en medio ¹⁵ N, se encontró que ambas cadenas de ADN contenían ¹⁵ N como constituyente de purinas y pirimidinas.

Esta pesada molécula de ADN podría distinguirse del ADN normal por centrifugación en un gradiente de densidad de cloruro de cesio (CsCl). Al ser ¹⁵ N no un isótopo radioisotópico, se puede separar de ¹⁴ N solo en función de las densidades.

Cuando estas bacterias con ¹⁵ N incorporado se colocaron en un medio que contenía ¹⁴ N ( ¹⁴ NH ₄ Cl), se observó que las moléculas de ADN recién formadas contienen una hebra más pesada que la otra. Se encontró que el ADN que se formó era híbrido, ya que una hebra estaba formada por '^ N (antigua) y otra estaba compuesta por ¹⁴ N (nueva) (Fig. 6.22).

Las diversas muestras se separaron independientemente en gradientes de CsCl para medir las densidades de ADN después de 20 minutos (1ª generación). La bacteria E. coli se divide en 20 minutos. Durante la segunda replicación (después de 40 minutos) en medio ¹⁴ N normal, ambas cadenas se separaron nuevamente (con ¹⁵ N radiactivo y no radiactivo).

Se observó que del total de cuatro moléculas de ADN formadas, dos eran completamente no radiactivas y las dos restantes estaban con una mitad radioactiva y otra mitad no radiactiva.

2. El experimento de Taylor:

JH Taylor et. Alabama. (1958) también demostró el modo de replicación semiconservador en el ADN y los cromosomas en las células de la punta de la raíz de Vicia faba. Después de la incorporación de timidina ³ H radiactiva, las puntas de las raíces se transfirieron a un medio no marcado que contenía colchicina.

Los cromosomas radiactivos (con ADN marcado que tiene ³ H) aparecieron en forma de puntos negros dispersos de granos de plata. Después de la replicación del ADN y la constitución de los cromosomas, se observaron los siguientes hechos (Fig. 6.23).

(a) En la primera generación se encontró que la radioactividad se distribuía uniformemente en ambos cromosomas. En tales casos, la cadena original de ADN de doble hélice se marcó con ³ H y la cadena recién formada no se marcó.

(b) Durante la segunda división, solo uno de los dos cromosomas representó la radioactividad al mostrar una hebra radiactiva (original) y otra no radiactiva (recién formada).

¿Por qué ambas hebras de ADN no actúan como molde para la síntesis de ARN?

1. Ambas hebras de ADN tienen una secuencia diferente. Las proteínas así formadas, debido a la presencia de diferentes aminoácidos, diferirán.

2. Debido a la formación de dos proteínas diferentes de un ADN complicará la información genética y el mecanismo de transferencia.

3. Si se forman dos cadenas de ARN a partir de una molécula de ADN simultáneamente, siendo complementarias, el ARN se convertirá en una doble cadena. Se detendrá el paso de traducción y la formación de proteínas no estará allí. Por lo tanto, la etapa de transcripción no será de ninguna utilidad para la síntesis de proteínas.