Halbkonservative Erwiderung beschreibt den Mechanismus, durch den DNA in allen bekannten Zellen wiederholt wird.

Dieser Mechanismus der Erwiderung war eines von drei Modellen ursprünglich hat vorgeschlagen

für die DNA-Erwiderung:

• Halbkonservative Erwiderung würde zwei Kopien erzeugen, dass jeder eines der ursprünglichen Ufer und eines neuen Ufers enthalten hat.
• Konservative Erwiderung würde die zwei ursprünglichen Schablone-DNA-Ufer zusammen in einer doppelten Spirale verlassen und würde eine Kopie erzeugen, die aus zwei neuen Ufern zusammengesetzt ist, die alle neuen DNA-Grundpaare enthalten.
• Erwiderung von Dispersive würde zwei Kopien der DNA, beider erzeugen, verschiedene Gebiete der DNA enthaltend, die entweder aus beiden ursprünglichen Ufern oder aus beiden neuen Ufern zusammengesetzt ist.

Die Entzifferung der Struktur der DNA durch Watson und Muskelkrampf 1953 hat darauf hingewiesen, dass jedes Ufer der doppelten Spirale als eine Schablone für die Synthese eines neuen Ufers dienen würde. Jedoch gab es keine Weise zu wissen, wie sich die kürzlich synthetisierten Ufer mit den Schablone-Ufern verbinden könnten, um sich zwei zu formen, verdoppeln spiralenförmige DNA-Moleküle. Das halbkonservative Modell ist am angemessensten geschienen, da es jedem Tochter-Ufer erlauben würde, vereinigt mit seinem Schablone-Ufer zu bleiben. Das halbkonservative Modell wurde durch das Meselson-Stahl-Experiment und die anderen noch enthüllenderen Experimente bestätigt, die autoradiographic Vergegenwärtigung des Vertriebs von alten und neuen Ufern innerhalb von wiederholten Chromosomen berücksichtigt haben.

Die Prüfung der halbkonservativen Theorie

Beweise von Biophysical

Die halbkonservative Theorie kann bestätigt werden, indem sie von der Tatsache Gebrauch gemacht wird, dass DNA aus Stickstoff-Basen zusammengesetzt wird. Stickstoff hat ein Isotop N15 (N14 ist das allgemeinste Isotop) hat schweren Stickstoff genannt. Das Experiment, das die Vorhersagen der halbkonservativen Theorie bestätigt, macht von diesem Isotop und Läufen wie folgt Gebrauch:

1. Bakteriell (E. coli) wird DNA in Medien angebaut, die schweren Stickstoff (N15) durch viele Zellabteilungen enthalten. Während jeder Runde der DNA-Synthese wird N15 vereinigt, so dass nach mehreren Runden der Erwiderung der grösste Teil der Bakterien-DNA aus N15 zusammengesetzt wird.
2. Das N15-Enthalten der DNA wird dann in Medien mit der Anwesenheit von N14 gelegt und verlassen, zweimal, mit einer DNA entfernt nach der ersten Abteilung sowie der zweiten Abteilung zu wiederholen. Kürzlich eingetragene Basen werden N14 enthalten, während die ursprünglichen Basen N15 enthalten werden.
3. Die DNA wird in Reagenzgläser gelegt, die Cäsium-Chlorid (schwere Zusammensetzung) enthalten, und an 40,000 Revolutionen pro Minute zentrifugiert.
4. Die Cäsium-Chlorid-Moleküle sinken zum Boden der Reagenzgläser, die einen Dichte-Anstieg schaffen. Die DNA-Moleküle werden an ihrem entsprechenden Niveau der Dichte einstellen (in Betracht ziehend, dass N15 dichter ist als N14)
5. Diese Reagenzgläser werden unter ultravioletten Strahlen beobachtet. DNA erscheint als eine feine Schicht in den Reagenzgläsern an verschiedenen Höhen gemäß ihrer Dichte.

Gemäß der halbkonservativen Theorie, nach einer Runde der DNA-Erwiderung, sollten wir 2 Hybride (1/2 N14, 1/2 N15) Moleküle von jedem ursprünglichen Ufer der DNA erhalten. Das würde als eine einzelne Linie im Reagenzglas erscheinen. Dieses Ergebnis würde dasselbe für die dispersive Theorie sein. Andererseits, gemäß der konservativen Theorie, sollten wir ein ursprüngliches DNA-Ufer und ein völlig neues erhalten, d. h. zwei feine Linien im Reagenzglas haben getrennt ein vom anderen gelegt. Experimentelle Beweise haben bestätigt, dass nur eine Linie erschienen ist, nach einer Runde der Erwiderung so gegeben diese Information konnten entweder der Halbkonservative oder die dispersive Theorien ehrlich sein. Um aufzuhören, welcher von den zwei der richtige Mechanismus ist, musste DNA verlassen werden, ein zweites Mal, noch in Medien zu wiederholen, die N14 enthalten.

In der dispersive Theorie nach 2 Abteilungen sollten wir eine einzelne Linie erhalten, aber weiter im Reagenzglas hinsichtlich des 1/2 14N 1/2 15N beobachtetes Molekül nachdem wird 1 Zellabteilung, weil die DNA-Moleküle weniger dicht als N14 werden, mehr reichlich eingetragen. Gemäß der halbkonservativen Theorie, den 2 hybriden Molekülen und 2 völlig sollten N14 Moleküle erzeugt werden, so sollten zwei feine Linien an verschiedenen Höhen in den Reagenzgläsern beobachtet werden.

Experimentelle Beweise haben bestätigt, dass zwei Linien beobachtet wurden, deshalb zwingende Beweise für die halbkonservative Theorie anbietend.

Genetische Beweise

Unabhängige 'genetische' Beweise für die halbkonservative Theorie wurden mehr kürzlich durch den hohen Durchfluss genomic sequencing von individuellen mutagenized Bakterien zur Verfügung gestellt. E. coli wurden mit Äthyl methanesulfonate (EMS) behandelt, bekannt, G:C  A:T Übergänge wegen der Generation der anomalen Basis O-6-ethylguanine zu veranlassen, der weiter misrecognized während der DNA-Erwiderung und paarweise angeordnet mit T statt C ist. Die sequenced DNA von individuellen Kolonien von EMS-mutagenized Bakterien hat langes Strecken allein G  A oder C  T Übergänge ausgestellt, die in einigen Fällen komplettes Bakteriengenom abmaßen. Die elementare Erklärung dieser Beobachtung basiert auf dem halbkonservativen Mechanismus: Man sollte die Abtrennung zwischen Tochter-Ufern in verschiedene Zellen nach der Erwiderung erwarten, die zu jeder Nachkomme-Zelle führt, die exklusiv G  A oder C  T Konvertierungen hat.

Siehe auch

• Molekulare Struktur von Nukleinsäuren