Replikasi DNA dan Penyalinan Semikonservatif

Sebelum banyak sel membahagi, maklumat genetiknya perlu disalin. Dalam replikasi DNA, dua untai heliks ganda dipisahkan dan setiap untai asal menjadi templat untuk pembinaan untai baharu yang pelengkap. Hasilnya ialah molekul DNA anak yang masing-masing mengandungi satu untai asal dan satu untai yang baru disintesis.

Templat dan pasangan bes

Urutan pada untai asal menentukan urutan untai baharu melalui pasangan bes pelengkap: adenina berpasangan dengan timina, manakala guanina berpasangan dengan sitosina. Enzim helikase membantu memisahkan untai DNA, sementara DNA polimerase menambah nukleotida pada untai yang sedang dibina mengikut templat.

DNA polimerase mensintesis DNA dalam arah 5′ ke 3′. Oleh sebab dua untai templat berorientasi bertentangan, sintesis di garpu replikasi tidak berlaku dengan cara yang sama pada kedua-duanya. Untai pendahulu disintesis secara berterusan mengikut arah pergerakan garpu replikasi, manakala untai mengekor disintesis secara berperingkat sebagai fragmen Okazaki yang kemudiannya disambungkan oleh DNA ligase.

Bukti bagi penyalinan semikonservatif

Eksperimen Meselson dan Stahl menggunakan isotop nitrogen untuk membezakan DNA lama daripada DNA yang baru disintesis dalam bakteria. Corak ketumpatan DNA selepas beberapa pusingan pembiakan sepadan dengan ramalan model semikonservatif dan menolak model konservatif serta dispersif yang dicadangkan ketika itu.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?