Alle ThemenSuche
powered by

Das Meselson-Stahl-Experiment - einfach erklärt

Jeder hat schon einmal vom Meselson-Stahl-Experiment gehört. Doch was beweist es und wie wurde der Versuch durchgeführt? Erfahren Sie hier alles Wissenwerte, einfach und verständlich erklärt.

Weiterlesen

Die DNA ist das menschliche Erbgut.
Die DNA ist das menschliche Erbgut.

Die historischen Hintergründe des Meselson-Stahl-Experiments

  • 1869 entdeckte der Arzt Miescher erst mal Desoxyribonukleinsäure -kurz DNS- in Zellen. 1943 konnte Avery nachweisen, dass die DNS der Träger der Erbinformation ist. 1953 wurde ihr Aufbau von Watson und Crick nachgewiesen.
  • Nachdem nachgewiesen war, dass DNS die genetischen Informationen verschlüsselt enthält und wie ihr Aufbau ist, war noch unklar, wie sie sich bei der Zellteilung auf die beiden Tochterzellen verteilt. Bei jeder Zellteilung muss die Erbinformation vollständig weitergegeben werden und darf nicht halbiert werden.
  • 1958 veröffentlichten Meselson und Stahl ihr Experiment zum Nachweis, dass die DNS semikonservativ verdoppelt oder repliziert wird. Sie forschten an Bakterien.

Der DNS-Replikatonsmechanismus einfach erklärt

  1. Die DNS wird vor jeder Zellteilung verdoppelt, d.h. repliziert, um dann wieder vollständig auf beideTochterzellen verteilt zu werden. So kommt es zu keinem Verlust von Erbinformation.
  2. Die DNS besteht aus zwei Strängen, die beide die Erbinformation enthalten, einfach nur jeweils "gespiegelt". Bei der Replikation wird dieser Doppelfaden geöffnet und an jedem Strang ein neuer aufgebaut.
  3. Dieser Mechanismus heisst "semikonservative Replikation", da am Ende jedes entstandene DNS-Molekül jeweils aus einem alten und einem neu synthetisierten Strang besteht. Diese werden dann auf die Tochterzellen verteilt.

Der Versuchsablauf des Meselson-Stahl-Experiments

  • Das Experiment basiert darauf, dass bei der Replikation neue DNS-Stränge aus Materialen aus der Zelle aufgebaut werden. Ein Material ist Stickstoff. Er wird von den Zellen aus der Umwelt aufgenommen.
  • Meselson und Stahl züchteten Bakterien auf einem Nährmedium, das einen schwereren Stickstoff enthielt, als den normal vorkommenden. Die Bakterienzellen nehmen diesen schweren Stickstoff auf und benutzten ihn, um jeweils einen neuen DNS-Strang für ihre Zellteilung herzustellen.
  • Die neu synthetisierte DNS besteht dann aus einem Strang mit normalem "leichten" Stickstoff und einem Strang mit dem "schweren" Stickstoff, da an jedem alten Strang ein neuer aufgebaut wird. Die neu entstandenen und die alten Bakterienzellen haben also alle zwei unterschiedlich schwere DNS-Stränge.
  • Nach der ersten Zellteilung nach circa 20 Minuten entnimmt man die Bakterien vom Nährmedium und zentrifugiert sie. Bei dieser Technik wird nach der Schwere eines Stoffes aufgetrennt. Die bakterielle DNS sammelt sich an einer einzigen Stelle an, da ja alle Zellen -sowohl die Mutter-, als auch die Tochterzellen dieselben zwei DNS-Stränge haben.
  • Die DNS sammelt sich an einer Stelle, an der sich schwerere Stoffe als DNS, die nur aus dem normalen leichten Stickstoff aufgebaut ist, sammeln. Damit ist erklärt, dass in der neu synthetisierten DNS auch schwerer Stickstoff verwendet wurde.
  • Im nächsten Schritt des Meselson-Stahl-Experiments werden wieder Bakterien auf einem Nährmedium mit schwerem Stickstoff gezogen, aber diesmal gewartet, dass sie sich zweimal teilen. Zentrifugiert man die DNS dieser Bakterien ab, sammelt sich eine DNS-Bande auf Höhe der DNS, der Bakterien, des ersten Experimentschritts. Ein Teil der Bakterien hat also wieder eine DNS, die aus einem Strang mit schwerem und einem Strang mit leichtem Stickstoff aufgebaut ist. Eine zweite DNS-Bande sammelt sich aber tiefer, da sie aus zwei Strängen mit schwerem Stickstoff aufgebaut ist.
  • Beim letzten Schritt des Experiments ist Folgendes passiert: Zunächst wird an der leichten DNS an jedem Strang ein neuer "schwerer" Strang synthetisiert. Die beiden nun halb leichten, halb schweren DNS-Moleküle werden auf die Tochterzellen der ersten Generation verteilt. Bei der nächsten Zellteilung wird an jedem Strang schwere DNS aufgebaut, sodass am Ende aus einem halb schweren, halb leichten DNS Molekül ein DNS-Molekül mit zwei rein schweren Strängen und wieder ein gemischtes entstanden sind.

Das Meselson-Stahl-Experiment erklärt einfach, dass die DNS semikonservativ repliziert wird und nicht diskontinuierlich oder konservativ.

Teilen:

Redaktionstipp: Hilfreiche Videos

Satzgefüge und Satzreihe einfach erklärt
Sabrina Beek
Weiterbildung

Satzgefüge und Satzreihe einfach erklärt

Die deutsche Grammatik ist sehr komplex und nicht immer leicht verständlich. Dies gilt auch für die Analyse von Satzarten. Der folgende Artikel erläutert den Unterschied …

Ähnliche Artikel

Passatkreislauf erklären - so geht´s für Laien
Patricia Mevissen
Weiterbildung

Passatkreislauf erklären - so geht's für Laien

Der Passatkreislauf ist ein Wetterphänomen zwischen ungefähr 23,5° nördlicher Breite und 23,5° südlicher Breite. Was der Passatkreislauf ist und wie er abläuft, erklären Sie so.

Proteinsynthese in der Biologie - einfach erklärt
Maximilian Seidl
Weiterbildung

Proteinsynthese in der Biologie - einfach erklärt

Die Proteinbiosynthese bzw. Proteinsynthese ist dafür verantwortlich, Informationen der DNA zur richtigen Zeit am richtigen Ort umzusetzen. Es werden dabei Proteine und Lipide …

Aufbau der DNA einfach erklärt
Iris Gödecker
Gesundheit

Aufbau der DNA einfach erklärt

In der heutigen Zeit wird fast überall von der DNA gesprochen. Es ist einigen aber nicht bekannt, was die DNA eigentlich wirklich ist. Der Aufbau ist aber nicht schwer und …

Alle Proteine sehen verschieden aus.
Patricia Ollmann
Schule

Was ist die Proteinbiosynthese? - Erklärung

Bei der Proteinbiosynthese handelt es sich um einen biologischen Vorgang, bei dem Proteine synthetisert werden. Die Zelle bildet während der Proteinbiosynthese entsprechend …

Biogenetik ist wie Baupläne lesen.
Sebastian Pekrul
Schule

Biogenetik schulgerecht erklärt

Der Begriff der Biogenetik ist äußerst komplex und kann schnell missverstanden werden. Ihn schulgerecht zu erklären ist insofern keine leichte Aufgabe. Wenn Sie ein paar …

Schon gesehen?

Proteinsynthese in der Biologie - einfach erklärt
Maximilian Seidl
Weiterbildung

Proteinsynthese in der Biologie - einfach erklärt

Die Proteinbiosynthese bzw. Proteinsynthese ist dafür verantwortlich, Informationen der DNA zur richtigen Zeit am richtigen Ort umzusetzen. Es werden dabei Proteine und Lipide …

Passatkreislauf erklären - so geht´s für Laien
Patricia Mevissen
Weiterbildung

Passatkreislauf erklären - so geht's für Laien

Der Passatkreislauf ist ein Wetterphänomen zwischen ungefähr 23,5° nördlicher Breite und 23,5° südlicher Breite. Was der Passatkreislauf ist und wie er abläuft, erklären Sie so.

Das könnte sie auch interessieren

Die deutsche Sprache - facettenreich und nicht wirklich einfach
Sandra Katemann
Weiterbildung

Aufjedenfall zusammen oder getrennt?

Eine beliebte Floskel, wenn im deutschen Sprachgebrauch ein bestimmter Umstand bekräftigt bzw. verbal untermauert werden soll, ist die Begrifflichkeit "aufjedenfall". Mit Blick …

Eine Reise zum Erdkern
Jennifer Fiederer
Weiterbildung

Wie weit ist es bis zum Erdkern?

Dass die Erde einen Kern besitzt, wurde bereits vor Hunderten von Jahren erforscht, doch wie weit ist es zum Erdkern und welche Temperaturen herrschen dort?

Auswendig lernen - Tipps & Tricks
Ulrike Fritz
Weiterbildung

Auswendig lernen - Tipps & Tricks

Ob in der Schule, an der Uni, für die Goldene Hochzeit der Eltern – auswendig lernen begleitet einen das ganze Leben hindurch. Vielen fällt es nicht leicht, sich Gedichte, …

Zwischen Vokabeln und Grammatik: So verbessern Sie Ihre englische Aussprache.
Alexandra Riebow
Weiterbildung

In Englisch die Aussprache trainieren - so geht's

Englisch ist die am weitesten verbreitete Sprach der Welt. Wer Englisch spricht, kann sich in fast jedem Land zurechtfinden und interessante Gespräche mit Menschen aus anderen …

Esther Kaufmann
Weiterbildung

Hypotaxe: Wirkung eines Textes hervorheben - so geht's

Was die Hyptotaxe für eine Wirkung ausübt, hängt immer von jeweiligen Text ab. Sie können aber die grundlegende Zielsetzung abschätzen, mit der ein Autor hypotaktische Sätze bildet.

So funktioniert eine klassische Gedichtanalyse.
Sabrina Beek
Weiterbildung

Wie macht man eine Gedichtanalyse? - Eine Anleitung

Was macht eine gute Gedichtanalyse aus? Möglichweise saßen Sie auch schon vor einem lyrischen Text und wussten nicht, wie Sie diesen systematisch analysieren sollten. Dieses …