On se propose d'étudier la réplication de l'ADN à l'aide de l'expérience de Matthew Meselson et Franklin Stahl.
Les trois hypothèses de Meselson et Stahl (1958)
Avant d'effectuer leurs expériences, Meselson et Stahl se sont demandé comment l'ADN pouvait se répliquer et ont émis les postulats suivants :
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Principe de l'expérience de Meselson et Stahl
Meselson et Stahl ont utilisé des bactéries E. Coli afin de mener leur expérience. Ces bactéries ont été cultivées dans un milieu qui comporte de l'azote 15 (\ce{^{15}N}), un isotope de l'azote.
Ensuite, les bactéries sont transférées, pour un ou plusieurs cycles cellulaires, dans un milieu qui comporte de l'azote14 (\ce{^{14}N}), l'isotope le plus répandu de l'azote.
Enfin, un échantillon de bactéries est prélevé pour extraire l'ADN. Cet ADN est ensuite centrifugé dans une solution qui permet un placement des échantillons selon leur densité.
Résultats de l'expérience de Meselson et Stahl
Par LadyofHats — https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Meselson-stahl_experiment_diagram_en.svg, CC0
Quel est l'intérêt de cultiver les bactéries dans un milieu contenant de l'azote quand on étudie l'ADN ?
On cultive les bactéries dans un milieu qui contient de l'azote car c'est un constituant de l'ADN (on le trouve dans les bases azotées). Les bactéries vont donc utiliser l'azote contenu dans le milieu afin de produire leur ADN lors de la réplication.
L'azote 15 possède un neutron de plus que l'azote 14.
Parmi les propositions suivantes, quelles sont les deux affirmations justes ?
Posséder un neutron supplémentaire fait que l'azote 15 est plus lourd que l'azote 14 et donc plus dense.
Par LadyofHats — https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Meselson-stahl_experiment_diagram_en.svg, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=62592374
Quelle hypothèse peut-on éliminer après une génération ?
Dès la première génération, on peut éliminer l'hypothèse de la réplication conservative. En effet, si la réplication était conservative, on obtiendrait deux bandes et non une seule.
Que permettent d'affirmer les résultats de la deuxième génération ?
Les proportions obtenues dans la deuxième génération permettent d'affirmer que le mode de réplication est semi-conservatif. En effet, si le mode était dispersif, on aurait des densités intermédiaires du fait de la répartition de l'azote 15 sur le brin d'ADN alors que dans l'expérience, on a seulement deux densités différentes dont la proportion varie.