Asosiy tushunchalar

Dispers replikatsiya. Bu modelda replikatsiya natijasida yangi va eski zanjirlar aralashmasi yoki “gibridi” boʻlgan ikkita DNK molekulasi hosil boʻladi. Bu modelda hosil boʻlgan DNK molekulasining har bir zanjiri dastlabki va yangi DNKning aralashmasidan iborat.

Oʻsha paytda koʻpgina biologlar oʻz pullarini yarim konservativ modelning toʻgʻri ekanini yoqlab chiqishga tikishdi. Ushbu model DNKning qoʻsh spiral tuzilishini hisobga olganda juda katta ahamiyat kasb etdi, bunda ikkita DNK zanjiri bir-birini mukammal darajada toʻldiradi (bitta zanjirda T boʻlsa, ikkinchisida A va birida G boʻlsa, ikkinchi zanjirda S boʻladi)^{2,4}2,4start superscript, 2, comma, 4, end superscript. Ushbu munosabatlar har bir zanjirni yangi zanjir sintezi uchun andoza sifatida tasavvur qilishni osonlashtirdi.
Ammo biologiya ham “aniq” yechim toʻgʻri boʻlib chiqmaydigan misollar bilan toʻla. (Oqsil genetik material sifatida taxmini). Shunday qilib, hujayralar DNKni koʻpaytirishda aslida qaysi modelga asoslanishini eksperimental ravishda aniqlash juda muhim edi.

Meselson va Stahl jumboqni yechdi

Matt Meselson va Franklin Stahl 1954-yil yozini ajoyib tarzda kutib oldi, bir yil oʻtib Uotson va Krik DNK strukturasi toʻgʻrisidagi materiallarini eʼlon qildi. Garchi bu ikki guruh izlanuvchilarining maqsadi turlicha boʻlsa-da, ular DNK replikatsiya mexanizmi jumbogʻini yechish uchun jamoa boʻlib birlashishga qaror qildi^55start superscript, 5, end superscript.

Meselson-Stahl tajribasi

Meselson va Stahl oʻzlarining DNK ustida olib borgan tajribasida E. coli bakteriyasidan foydalanishdi.
Ular E. coli bakteriyasini “ogʻir” ^{15}\text N15Nstart superscript, 15, end superscript, start text, N, end text izotopini tutgan oziq muhitida oʻstira boshladi. (Izotop bu kimyoviy elementning neytron soni bilan farq qiladigan shakli). Oziq muhitida oʻsgan bakteriyalar ^{15}\text N15Nstart superscript, 15, end superscript, start text, N, end text izotopini oʻzlashtirgach, azot izotopini DNK molekulasi sintezi uchun ishlata boshladi.
Muhitda koʻplab bakteriya avlodi oʻsganidan soʻng, bakteriya DNKsidagi barcha asoslar ^{15}\text N15Nstart superscript, 15, end superscript, start text, N, end text atomi bilan nishonlangan boʻlib chiqdi. Keyin bakteriya “yengil” ^{14}\text N14Nstart superscript, 14, end superscript, start text, N, end text izotopi tutgan oziq muhitiga ekildi. Keyingi ekilgan bakteriya DNKsida faqatgina ^{14}\text N14Nstart superscript, 14, end superscript, start text, N, end text izotopi boʻlishi kerak edi, chunki bu yagona azot manbai edi.
Meselson va Stahl E. coli qancha muddatda boʻlinishini bilib, har bir bakteriya avlodidan bitta namuna olib, ularning DNKsini tozalab ajratib olishdi va oʻrganishdi. Keyin ular zichlik gradiyenti sentrifugasidan foydalanib DNK zichligini (bilvosita ^{15}\text N15Nstart superscript, 15, end superscript, start text, N, end text va ^{14}\text N14Nstart superscript, 14, end superscript, start text, N, end text miqdorini ham) oʻlchashdi.
Ushbu usul DNK molekulalarini seziy xlorid mavjudligida yuqori tezlikda qatlamlarga ajratadi, bu esa yigʻuv naychasining yuqorisidan pastigacha zichlik gradiyenti hosil qiladi. Zichlik gradiyenti sentrifugasi ^{15}\text N15Nstart superscript, 15, end superscript, start text, N, end text- va ^{14}\text N14Nstart superscript, 14, end superscript, start text, N, end text- bilan nishonlangan DNK zichligi orasida farq kamligiga qaramay, ularni aniqlashga imkon beradi.

CsCl, azot-14 DNK va azot-15 DNKni oʻzida tutgan, yuqori tezlikka ega sentrifuga nayi tasvirlangan rasm. Muhitning zichligi tajriba naychasi ostki qismida yuqori, tepa qismida esa past boʻladi. Bunga sabab CsCl hosil qiladigan gradiyent. Azot 14 bilan nishonlangan DNK tajriba nayi yuqorisida, azot 15 bilan nishonlangan DNK esa pastida joylashadi. Bunga sabab ularning nisbiy zichliklari oʻrtasidagi farq.
_Rasm manbasi: “Meselson-Stahl tajribasining diagrammasi”, Mariana Ruiz Villareal (jamiyat mulki)._