...und schon wieder eine Frage zu DNA-Replikation

Laky · Gast

Kurze Einleitung:
Meselson und Stahl kultivieren Bakterien in einem 15N-haltigen Nährmedium. Anschließend wurden die Bakterien in ein Nährmedium übertraguen, das 14N enthielt. Von beiden Kulturen wurde die DNA extrahiert und in einem Dichtegradienten zentrifugiert.

Nun sollen wir 1. das Reagenzglas, das die Dichteverteilung der DNA nach einer Zellteilung in 14N zeigt bennen und begründen.
Spontan hätte ich jetzt auf das Reagenzglas d getippt, nur kann ich nicht wirklich eine Begründung dafür geben...

2tens sollen wir sagen, welches Reagenzglas der Dichteverteilung nach 2 Teilungen entspricht, und wieder begründen.
Hier würde ich jetzt auf a tippen.

Nur, wie kann man das erklären mit den wenigen informationen die wir haben (nur Einleitung und Bild)!?

Noctu

Mit dem Wissen vom letzten Post müsstest Du draufgekommen sein Augenzwinkern

Schau mal, die Bakterien wachsen zunächst auf 15N, die gesamte DNA ist dann "schwer" , in der Dichtezentrifugation demnach unten die Bande -> Parental-DNA wie im Bild.

Jetzt 1. Teilung, semikonservativ (!) im 14N Medium. Die Bakterien haben jetzt einen Strang mit 14N nachsynthetisiert, der 15N Strang bleibt natürlich so, alle Doppelstränge ist also "halbschwer". Es muss eine Bande aufauchen über der von Parental-DNA, also Röhrchen a)

Dann 2. Teilung , gleiches Spiel. Die "halbschweren" werden getrennt und wieder nur 14N Stränge nachgebildet. Wie sieht das Muster jetzt in der Zentrifugation jetzt aus ?

Sie Dir mal die Grafik unten an: rot = 15N "schwer" ; blau = 14N "leicht"
Ganz links die parentale DNA, a= 1.Teilung, b= 2.Teilung .....
Kleiner Tip, je "leichter" die DNA desto höher im Röhrchen die Bande.

Karon · Organisator Anmeldungsdatum: 06.11.2004 Beiträge: 2344 Wohnort: Hessen

Laky · Gast

@ Karon

Laky · Gast

Da fällt mir grade auf, wenn ich deine Grafik sehe, würde es bedeuten, dass in jeder weiteren Generation das Reagenzglas aussieht wie bei der 2ten Teilung?

elementum · Ehrenmitglied Anmeldungsdatum: 30.04.2006 Beiträge: 485 Wohnort: HD

naja, nicht ganz. die 15-14N-bande würde immer gleich bleiben, die 14N bande wird aber von generation zu generation dicker werden.

Noctu

Deine Schlußfolgerung mit Röhrchen d) nach der 2. Teilung ist richtig !

Zu der Frage warum die Bacis in das 14N übertragen werden :
Du musst Dir überlegen, wie kann man die Bakterien an der DNA markieren und die Markierung auch wieder hinterher erkennen.
Die Forscher hatten nicht die Mittel zur Hand wie heutzutage und kamen auf den genialen Einfall mit dem Stickstoff und dessen Isotop.
Du nimmst jetzt eine Zelle und gibst die in das 15N Medium, als einzige Stickstoffquelle wird nur 15N angeboten. Die Bakterien wachsen nun hoch und bauen logischerweise nur 15N ein. Deren DNA ist nun "schwer" der eine DNA Strang aus der ersten Zelle fällt beim Nachweis nicht ins Gewicht. Nun wird für eine Teilung ein 14N Medium angeboten und die Bacis bauen dann eben 14N ein, und das ist der entscheidende Punkt, daran lässt sich die DNA sortieren ( mit der Dichtezentrifugation ) .
Hättest Du die Bacis nicht in das 14N übertragen, wäre wieder nur eine 15N Bande aufgetaucht wie Du richtig erkannt hast. Vielleicht hilft zum Verständnis, dass die Bakterien nicht unterscheiden können welches Isotop die einbauen und ist denen auch egal. Die Isotope sind in ihren chemischen Eigenschaften gleich nur das Gewicht ist unterschiedlich. Ist so, wie ein großer und einer kleine Apfel - beide sind Äpfel, schmecken gleich, sehen gleich aus nur das Gewicht ist unterschiedlich, als Unterscheidungsmerkmal.

Bei Deiner letzten Frage hat elementum schon die richtige Richtung gewiesen, die auch Du vermutet hattest. Zur Aufreinigung der DNA wird aber immer + die gleiche Menge Bacis genommen sonst werden die Banden zu dick und unscharf. Deine Abbildng ist stark schematisiert, so weit liegen die Banden nicht auseinander. In den weiteren Teilungen ( in 14N) wird dann, wie gesagt, die 14N Bande deutlicher und die 14N/15N dünnt sich weiter aus bis sie an der Nachweisgrenze des Experiments verschwindet.
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Laky · Gast