Download - Experimento de pulso caza de Meselson y Stahl. Guía para 4º Medio, biología plan común

www.BioInteractive.org PublishedMay2014;RevisedJune2016;TraducidoporGAToledo,DeptodeCs.SFC,2017 Page1of4

ELEXPERIMENTODEMESELSON-STAHLhttp://www.bionova.org.es/animbio/anim/meselson/intromeselson.swf

INTRODUCCIÓN Enladécadade1950,JamesWatsonyFrancisCricksugirieronunmecanismoparalareplicacióndelDNAalcualdenominaron"ModelodereplicaciónSemiconservativo".Durantelareplicaciónsemiconservativa,cadaunadelasdoshebrasdeDNAactuaríacomounaplantillaparalasíntesisdeunahebranueva.LasdosnuevasmoléculasdeDNAconsistiríandeunahebradelamoléculaoriginalyunahebrareciénsintetizada.Enaquellostiempos,loscientíficosestabanconsiderandotresposiblesmodelosdereplicación.Estoseran:

TipodeReplicación ComposicióndeMoléculasdeDNAantesydespués

(a)ReplicaciónConservativa–lamoléculadeDNAoriginalpermaneceintactaysesintetizaunanuevamoléculadeDNAquenocontieneningunapartedelaoriginal.Esunamoléculacompletamentenueva.

(b)ReplicaciónSemiconservativa–cadaunadelasdosmoléculasdeDNAestácompuestaporunahebradelamoléculaoriginalyunahebrareciénsintetizada.

(c)ReplicaciónDispersiva–cadaunadelasdosmoléculasdeDNAestácompuestadeseccionesdelDNAoriginalydelDNAreciénsintetizadointercaladasaleatoriamentealolargodecadahebra.Nóteseque,aunqueenlasilustracionesparecieraquehayunpatrón,enlareplicacióndispersivalosnucleótidosoriginalesyreciénsintetizadossemezclaríanaleatoriamente.

En1958,MatthewMeselsonyFranklinStahlcondujeronsufamosoyeleganteexperimentodepulso-cazaparadeterminarcuáldeestostresmodeloseraelcorrecto.

LaclavedelexperimentodeMeselson-Stahlfueelusodelosisótoposnoradioactivosdelnitrógeno,14Ny15N,enlosmediosparaelcultivodebacteriasdeE.coli.AmedidaquesereproduceE.coli,sesintetizannuevasmoléculasdeDNAqueincorporanaestosisótopos.AquellasE.colicultivadasenpresenciade15NcrearonDNA"pesado".Despuésdemuchasgeneraciones,todoelDNAenlascélulasdeE.colierapesado.Lascélulascultivadasenpresenciade14NprodujeronDNA"liviano"y,despuésdemuchasgeneraciones,todoelDNAenlascélulasdeE.colieraliviano.LaventajadetenerDNAdediferentesdensidadesesquepuedensepararseporcentrifugación.Paraesteproceso,lascélulasdeEcoliprimerofueronabiertasparasacarsuDNA;despuésdeeso,elcontenidocelularconlosDNApesadoyliviano(llamadoel"extractocrudo")fuemezcladoconunasoluciónqueconteníalasalclorurodecesioy,luego,fuepuestoenuntubodecentrífugaconcuarzotransparentequepermitióquelasoluciónfuesefotografiadamientrasdabavueltas.ElDNAlivianoypesadosesepararon.Lasmoléculasdediferentedensidadseacumularonadistintasprofundidades.ElDNApesadoformóunabandaenunpuntomásabajodelamezcla,mientrasqueelDNAlivianoformóunabandamásarriba.LadiferenciaenladensidaddelDNAfuesuficienteparalaseparación.(Fig.1.)

LaDobleHéliceMATERIALDELESTUDIANTE


LA FASE DE PULSO Usandoestatécnica,MeselsonyStahlcultivaron,durantemuchasgeneracionesacepasdeE.colienunmedioquecontenía15N.ConestoseaseguraronquetodoelDNAdelasbacteriasseríamarcadocon15N.Amedidaquelasbacteriascrecíanysereproducían,incorporabanelisótopo15N.Aestosedenominafasedepulsodelexperimento(esdecir,elpulsoestáexponiendoalascélulasaunaversiónparticulardeuncompuesto).Luego,MeselsonyStahltomaronalgunasdeestasbacterias,prepararonelDNAcomolohabíanhechoantesylocentrifugaron.DebidoaquetodoelDNAsemarcócon15N,seformóunasolabanda.Estaesla"GeneraciónCero".

1. Elijeunlápizdecolor.Utilizandolafigura1comoreferencia,indicalalocalizacióndelabanda

paraelDNApesado(15N)enlageneracióncero,eneltubodecentrífugarepresentadoaladerecha.

LA FASE DE CAZA Acontinuación,lasbacteriasconDNApesadosemovieronaunmediodecultivoquecontenía14N.Estepasomarcaelcomienzodelafasedecazadelexperimento(esdecir,exponiendolascélulasaunaversióndiferentedelmismocompuesto).Despuésde20minutos(eltiempoquetardaE.coliencreceryproducirlasiguientegeneración),sepreparóunamuestraparacentrifugación.Estafueidentificadacomo"GeneraciónUno".Otramuestrafuetomadadespuésdequepasaronotros20minutos.Estafuela"GeneraciónDos",yasísucesivamente.

PREGUNTAS 2. SilareplicacióndelDNAessemiconservativa,usalaclavedadaala

derechaparailustrarladisposicióndelosisótoposligerosypesadosdelnitrógenoenlasmoléculasdeDNAformadasenlaGeneraciónUnoyDos.Supónquecadabacteriasedividióexactamenteunavezporgeneración.Aplicaelmismocolorqueusasteantesparaelisótopopesado(15N)yelijeunnuevocolorparaelisótopoliviano(14N).

a. Ilustración:

Generacióncero

Generaciónuno

Generacióndos

b. Explicación:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

La doble Hélice MATERIALDELESTUDIANTEestudiantil


3. Usandolaclaveproporcionadaenlapregunta2,ilustralalocalizacióndelosisótoposligerosypesadosdelNenlascadenasdeDNAdelaGeneracionesCero,UnoyDossilareplicacióndelDNAfueseconservativa.

a. Ilustración:

Generacióncero

Generaciónuno

Generacióndos

b. Explicación:__________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

c. Enlostubosdibujadosaladerecha,ilustralospatronesdebandasqueMeselsonyStahlhabríanobservadosilosresultadosdesuexperimentohubiesenapoyadoelmodeloconservativodelareplicacióndelDNA.

La Doble Hélice MATERIALDELESTUDIANTE

c. Utilizandolafigura1comoestándar,dibujabandasqueilustreneláreadondeseconcentraráelDNAenlostubosparalasGeneracionesCero,UnoyDossilareplicacióndelDNAesSemiconservativa.


4. Usandolaclaveproporcionadaenlapregunta2,ilustralalocalizacióndelosisótoposdelNligerosypesadosenlascadenasdeDNAdelaGeneracionesCero,UnoyDossilareplicacióndelDNAfuesedispersiva.

a. Ilustración Generacióncero

Generaciónuno

Generacióndos

b. Explicación:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

c. Enlostubosdibujadosaladerecha,ilustralospatronesdebandasqueMeselsonyStahlhabríanobservadosilosresultadosdesuexperimentohubiesenapoyadoelmodelodispersivodelareplicacióndelDNA.

RESULTADOS DEL EXPERIMENTO DE MESELSON Y STAHL Ahora que conoces los resultados de los diversosmodelos de replicación, evalúa los datos deMeselson yStahl.Suprimerareplicaciónenelmediode14NprodujounabandadeDNAhíbridodepesomedio(14Ny15N).Lasegundareplicaciónenelmedio14NprodujotantoDNAligero(14N)comoDNAhíbrido(14Ny15N).

5. ¿CuálmodelodereplicaciónapoyaronlosresultadosobtenidosporelexperimentodeMeselson-Stahl?Explicaturespuesta.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________https://www.youtube.com/watch?v=cvU4kEMvbm4(Videosobresuexperimento,explicadoporelmismísimoMeselson)

La Doble Hélice MATERIALDELESTUDIANTE

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