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It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.

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Präsentation zum Thema: "It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material."—  Präsentation transkript:

1 It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material. Es ist uns nicht entgangen, dass die spezifische Paarung, die wir vorgeschlagen haben, direkt auf einen möglichen Mechanismus der Vervielfältigung des genetischen Materials hinweist. (James D. Watson und Francis H. C. Crick (1953)

2 Wie ist das Zitat von Watson und Crick gemeint? Entwickelt eine Hypothese wie die DNA verdoppelt werden kann.

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6 Versuchsbeschreibung Meselson und Stahl überprüften 1958 die drei Hypothesen bezüglich der Reduplikation der DNA experimentell Escherichia-coli-Bakterien (E.-coli) wurden über 14 Generationen in zwei Nährlösungen gezüchtet Nach drei Tagen wird die DNA aus den Bakterien extrahiert und einer Dichtegradientenzentrifugation unterzogen. I n einer der Nährlösungen enthält das Ammoniumchlorid ( NH 4 Cl ) ein schweres Stickstoffisotop (relative Atommasse 15; 15 N). I n der zweiten Nährlösungen enthält das Ammoniumchlorid ( NH 4 Cl ) ein leichteres Stickstoffisotop (relative Atommasse 14; 14 N). 1

7 Dichtegradientenzentrifugation Die Dichtegradientenzentrifugation gehört zu den physikalischen Trennverfahren. Verschiedene gelöste Makromoleküle werden in einer Ultrazentrifuge anhand ihrer Bewegungsgeschwindigkeit (s.a. Sedimentationsgeschwindigkeit) unter dem Einfluss starker Zentrifugalkräfte sortiert. Die zu untersuchende Probe wird auf die Oberfläche des Zentrifugenröhrchens gegeben. Während der mehrstündigen Trennung sedimentieren die Moleküle mit unterschiedlicher Geschwindigkeit im Lösungsmittel, und zwar solange die Dichte der Probe größer ist als die Dichte des Lösungsmittels und um so schneller, je größer der Dichteunterschied ist.

8 Dichtegradientenzentrifugation Bricht man die Zentrifugation zu einem geeigneten Zeitpunkt ab, erhält man unterschiedliche Banden der Bestandteile der Probe.

9 E. coli – Bakterien in 15 NH 4 Cl Medium E. coli – Bakterien in 14 NH 4 Cl Medium Versuchsdurchführung

10 N N N N N N NN N N N N N N N Einbau des schweren Stickstoffes in die Nucleotide (Base, Zucker, Phosphat) 2

11 Probenentnahme nach 3 Tagen & DNA-Extraktion 48h Dichtegradientenzentrifugation Versuchsdurchführung / Phase I E. coli – Bakterien in 15 NH 4 Cl Medium E. coli – Bakterien in 14 NH 4 Cl Medium

12 48h Dichtegradientenzentrifugation ? ? Versuchsdurchführung / Phase I E. coli – Bakterien in 15 NH 4 Cl Medium E. coli – Bakterien in 14 NH 4 Cl Medium 3

13 48h Dichtegradientenzentrifugation Versuchsdurchführung / Phase I E. coli – Bakterien in 15 NH 4 Cl Medium E. coli – Bakterien in 14 NH 4 Cl Medium leichte DNA schwere DNA

14 Nach 20 Minuten Dichtegradientenzentrifugation Überführung in 14 NH 4 Cl Medium (leichten Stickstoff) Versuchsdurchführung / Phase II E. coli – Bakterien in 15 NH 4 Cl Medium E. coli – Bakterien in 14 NH 4 Cl Medium

15 Nach 20 Minuten Dichtegradientenzentrifugation ? E. coli – Bakterien in 15 NH 4 Cl Medium E. coli – Bakterien in 14 NH 4 Cl Medium Versuchsdurchführung / Phase II 4

16 Nach 20 Minuten Dichtegradientenzentrifugation E. coli – Bakterien in 15 NH 4 Cl Medium E. coli – Bakterien in 14 NH 4 Cl Medium Versuchsdurchführung / Phase II

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18 Transfer auf die molekulare Ebene

19 Nach 20 Minuten Dichtegradientenzentrifugation E. coli – Bakterien in 15 NH 4 Cl Medium E. coli – Bakterien in 14 NH 4 Cl Medium Transfer auf die molekulare Ebene 5

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21 Generation II Generation I Phase I Phase II

22 Generation II Transfer auf die molekulare Ebene Generation I Phase I Phase II

23 Transfer auf die molekulare Ebene Phase I Phase II Generation II Generation I 6

24 Nach 40 Minuten Dichtegradientenzentrifugation E. coli – Bakterien in 15 NH 4 Cl Medium E. coli – Bakterien in 14 NH 4 Cl Medium Transfer auf die molekulare Ebene

25 Generation I Generation II Generation III … nach 20 Minuten … nach 40 Minuten Phase I

26 Transfer auf die molekulare Ebene

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