Replicação de DNA é semi-conservadora - (prova experimental)

Algumas das principais provas experimentais de que a replicação do DNA é semi-conservadora, são as seguintes: 1. Experiência de Meselson e Stahl 2. Experiência de Taylor.

1. Experiência de Meselson e Stahl:

Experimentos realizados por Mathew Messelson e Franklin Stahl (1957-58) provaram conclusivamente que, em células intactas de E. coli, o DNA é replicado de maneira semi-conservadora, como postulado por Watson e Crick.

Messelson e Stahl (1958) cultivaram bactérias E. coli em um meio cultural contendo ¹⁵ isótopos de N ¹⁵ NH ₄ Cl ( ¹⁵ N é isótopo pesado de nitrogênio) de nitrogênio. Após a replicação do DNA de E. coli por várias gerações em meio ¹⁵ N, verificou-se que ambas as fitas de DNA continham ¹⁵ N como constituintes das purinas e pirimidinas.

Esta molécula de DNA pesada pode ser distinguida do DNA normal por centrifugação em um gradiente de densidade de cloreto de césio (CsCl). Sendo ¹⁵ N não um isótopo radioisotópico, pode ser separado de ¹⁴ N apenas com base em densidades.

Quando estas bactérias com 15N incorporado foram colocadas em meio contendo 14N (14NH4Cl), foi notado que moléculas de DNA recém-formadas contêm uma Strand mais pesada que a outra. Descobriu-se que o DNA formado era híbrido, uma vez que um deles era composto de '^ N (velho) e outro era composto de ¹⁴ N (novo) (Fig. 6.22).

As várias amostras foram separadas independentemente em gradientes de CsCl para medir densidades de DNA após 20 minutos (1ª geração). A bactéria E. coli divide-se em 20 minutos. Durante a segunda replicação (após 40 minutos) em meio 14N normal, ambos os filamentos foram novamente separados (com 15N radioativo e não radioativo).

Observou-se que do total de quatro moléculas de DNA formadas, duas eram completamente não-radioativas e as duas restantes eram com uma metade de fita radioativa e outra metade não radioativa.

2. Experiência de Taylor:

JH Taylor et ai. al. (1958) também demonstraram o modo semi-conservativo de replicação no DNA e cromossomos em células de ponta de raiz de Vicia faba. Após a incorporação da timidina radioactiva 3H, as pontas das raízes foram transferidas para meio não marcado contendo colchicina.

Os cromossomas radioactivos (com ADN marcado com 3H) apareceram na forma de pontos pretos dispersos de grãos de prata. Depois que a repetição do ADN e a constituição de cromossomos depois de fatos se observaram (figo. 6.23).

(a) Foi encontrado na primeira geração que a radioatividade era uniformemente distribuída em ambos os cromossomos. Nestes casos, a cadeia original de DNA da hélice dupla foi marcada com 3H e a cadeia recém-formada não foi marcada.

(b) Durante a segunda divisão, apenas um dos dois cromossomos representava a radioatividade, mostrando uma cadeia radioativa (original) e outra não radioativa (recém-formada).

Por que ambos os filamentos de DNA não atuam como modelo para a síntese de RNA?

1. Ambos os filamentos do DNA estão com sequência diferente. As proteínas assim formadas, devido à presença de diferentes aminoácidos, serão diferentes.

2. Devido à formação de duas proteínas diferentes de um DNA, complicará a informação genética e o mecanismo de transferência.

3. Se duas cadeias de RNA são formadas a partir de uma molécula de DNA simultaneamente, sendo complementares, o RNA se tornará duplamente amarrado. Ele irá parar o passo de tradução e a formação de proteínas não estará lá. Assim, o passo de transcrição não terá qualquer utilidade para a síntese de proteínas.