El

experimento de Meselson-Stahl

 

 

Fue un experimento realizado en1957por Matthew MeselsonyFranklin Stahlen el que se demostró que lareplicación de ADNera semiconservadora. Una replicación semiconservadora es aquella en que la cadena de dosfilamentos en hélice del ADN se replica de forma tal que cada una de las dos cadenas deADNformadas consisten en un filamento proveniente de la hélice original y un filamentonuevo sintetizado.El experimento permitió confirmar las teorías deJames Watsony deFrancis Crick sobre el método de replicación del ADN.

 

 Para investigar la forma de replicación del ADN, Meselsohn y Stahl idearon una formamuy ingeniosa que se basa en dos premisas fundamentales, por una parte está el hecho de

que elnitrógenoes uno de los principales elementos del ADN, y por la otra el nitrógenoposee dos isótopos que pueden ser distinguidos mediante técnicas de laboratorio.Aunque el

14 N es el isótopo más abundante del nitrógeno, el ADN es también viable con el isótopo 15 Nel cual es más pesado. El isótopo 15 N no es radioactivo, solo es más pesado queel nitrógeno común.De esta forma Meselsohn y Stahl mediante un inteligente planteo del experimento, en elque utilizaron bacterias y observaron cómo replicaban su ADN, pudieron obtener información que les permitió identificar el mecanismo de replicación del ADN y descartar ciertas teorías alternativas.

 

 Desarrollo del experimento

Se realizó un cultivo de E. coli

durante varias generaciones en un medio con 15 N. Al extraer ADN de estas células y centrifugarlo en un gradiente de cloruro de cesio, las moléculas deADN se situaban en el punto donde su densidad igualaba la del medio. El ADN de estascélulas tenía una mayor densidad que el de otras cultivadas con 14N. Posteriormente, lascélulas de E. colique sólo contenían 15 N en su ADN se colocaron en un medio con 14 N y seles permitió que se replicaran una sola vez. Se extrajo el ADN de estas células y secomparó con el preparado con 14N y con el preparado con 15N, encontrando que su densidadera prácticamente el promedio. Dado que una replicación conservadora hubiera producidoiguales cantidades de ADN de mayor y menor densidad (pero sin producir ADN de unadensidad intermedia), se descartó que la replicación siguiera el mecanismo conservador.Sin embargo, este resultado era consistente tanto con una replicación semiconservadoracomo con una de tipo dispersante. Una replicación semiconservadora hubiera dado por resultado una doble hélice de ADN donde un filamento tiene 15 N mientras que el otrofilamento tiene 14 N, mientras que una replicación dispersante hubiera dado por resultadouna doble hélice de ADN con ambos filamentos conteniendo mezclas de 15 N y 14 N; en ambos casos la densidad del ADN tendría un valor promedio entre las densidades de losADN de 15 N y 14 N.

 

 

 

 

 

 Se extrajo ADN de células que habían crecido por varias generaciones en un medio con 15 N, y a las que se les había permitido que realizaran dos replicaciones en un medio con 14 N. Al analizar estas células se encontró que contenían cantidades iguales de ADN con dosdensidades distintas, una igual a la obtenida tras una sola replicación en un medio con 14N, mientras que la otra correspondía al ADN producido exclusivamente con 14N. Esteresultado era claramente inconsistente con una replicación dispersante, que hubiera dadocomo producto ADN con una densidad única e inferior a la de una sola generación, peromayor que la de 14N, ya que el ADN original con 15N se habría repartido de forma uniformeentre todos los filamentos de ADN. Este resultado era consistente con una replicaciónsemiconservadora, en cuanto a que la mitad del ADN de segunda generación tiene unfilamento original con 15N y otro con 14N, lo que da como resultado un ADN con unadensidad intermedia, mientras que la otra mitad del ADN contiene en su totalidad 14N --unfilamento sintetizado en la primera división y otro en la segunda división. Este descubrimiento fue sumamente importante en el desarrollo de la biología y es de granayuda en la investigación y tratamiento de enfermedades (por ejemplo cáncer ).