DNA의 복제 방식이 반보존적 복제라는 것은 어떻게 증명할 수 있나요?
안녕하세요. 과거에는 DNA의 복제방식으로 보존적, 반보존적, 분산적 복제 방식일 것이라는 가정이 있었다고 하는데요 그렇다면 DNA의 복제 방식이 반보존적 복제라는 것은 어떻게 증명할 수 있나요?
DNA가 반보존적(semi-conservative) 방식으로 복제된다는 사실은 메셀슨과 스탈(1958)의 실험을 통해 증명되었는데요, 말씀하신 것처럼 원래 DNA의 복제 방식에 대해서는 보존적, 반보존적, 분산적 복제 방식이 가설로 제기되었습니다. 메셀슨과 스탈은 무거운 질소 동위원소(15N)을 사용하여 반보존적 복제 방식이 맞다는 것을 밝혀내었는데요, 우선 대장균을 15N이 풍부한 배지에서 키워 DNA를 무겁게 했습니다. 이후 15N-부모 DNA를 가진 대장균을 14N 배지로 옮기고, 여러 세대로 배양했습니다. 이후 DNA를 고밀도 용액에서 원심분리하여 DNA 가닥의 무게에 따라 층이 형성되는지 확인했습니다. 결과적으로 1세대 후에는 DNA가 중간 밀도로 나타났기 때문에 부모 DNA 한 가닥과 새 가닥 한 가닥이 섞인 구조를 이루었으나, 2세대에서는 두 층이 다 나타나는 것을 보고 반보존적 복제임을 증명한 것입니다. 감사합니다.
1명 평가안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
dna 복제는 반보존적 모델 시험에서 증명이 되긴했어요..
무거운 질소와 가벼운 질소를 이용해 세대를 거듭할수록 혼합 밀도 밴드가 나타나 반보존적 복제를 확인하는 방법인거죠
DNA 복제 방식이 반보존적이라는 사실은 메셀슨-스탈 실험을 통해 증명되었습니다.
이 실험의 핵심은 질소의 무거운 동위원소인 N-15과 가벼운 동위원소인 N-14를 이용해 DNA를 표지하는 것이었습니다.
먼저, 대장균을 N-15배지에서 여러 세대 배양하여 모든 DNA를 무겁게 만들었습니다. 그런 다음, 이 대장균을 N-14배지로 옮겨 1세대 동안 복제시켰습니다. 이때 추출한 DNA를 원심분리한 결과, 무거운 DNA와 가벼운 DNA의 중간 밀도에 해당하는 밴드가 하나만 나타났습니다.
이 결과는 보존적 복제 가설을 반박한 것이었죠.
이어서 2세대 동안 추가로 복제시키자, 중간 밀도 밴드와 함께 가벼운 DNA 위치에 새로운 밴드가 나타났습니다.
이 결과는 분산적 복제 가설 역시 반박한 결과였습니다.
결론적으로, 이 실험은 DNA 복제 시 두 가닥이 분리되어 각각 새로운 상보적 가닥을 만드는 반보존적 복제 방식이라는 것을 증명한 것이었습니다.
DNA 복제 방식이 반보존적이라는 것은 메셀슨과 스탈의 실험을 통해 증명되었습니다. 이 실험에서는 질소의 동위원소인 무거운 질소(15N)와 가벼운 질소(14N)를 사용하여 DNA를 표지했는데, 무거운 질소 배지에서 배양한 대장균을 가벼운 질소 배지로 옮겨 복제시킨 후 DNA를 밀도에 따라 원심분리했습니다. 그 결과, 1세대에서는 무거운 DNA와 가벼운 DNA의 중간 밀도를 갖는 DNA가 관찰되었고, 2세대에서는 중간 밀도의 DNA와 가벼운 밀도의 DNA가 함께 나타났으며, 이는 DNA의 두 가닥이 각각 주형으로 작용하여 새로운 가닥을 합성하는 반보존적 복제 모델의 예측과 정확히 일치하는 결과였습니다.