Experiment de Meselson i Stahl: replicació de l'ADN
Va ser un experiment que ens va demostrar que la cadena d'ADN té una constitució semiconservativa. Van arribar a aquesta conclusió de la següent manera:
Per investigar la forma de replicació de l'ADN, Meselson i Stahl van idear una forma molt enginyosa que es basa en dues premisses fonamentals. D'una banda, hi ha el fet que el nitrogen és un dels principals elements de l'ADN, i per l'altra, que el nitrogen posseeix dos isòtops que poden ser distingits mitjançant tècniques de laboratori.
Meselson i Stahl van realitzar els seus famosos experiments sobre la replicació d'ADN utilitzant bacteris E. coli com a sistema model.
Van començar cultivant E. coli en un medi que contenia un isòtop 'pesat' de nitrogen, N15. (Un isòtop només és una versió d'un element que difereix d'altres versions pel nombre de neutrons en el seu nucli). Quan es conreen bacteris en el medi que conté N15, aquests prenen el nitrogen i el fan servir per sintetitzar noves molècules biològiques, incloent l'ADN.
Després de moltes generacions que van créixer enmig amb N15, totes les bases nitrogenades de l'ADN dels bacteris van quedar marcades amb N15. Després, als bacteris els van canviar al medi amb l'isòtop 'lleuger' N14 i se'ls va permetre créixer durant diverses generacions. L'ADN que es produís després del canvi hauria d'estar format per N14, ja que aquest hauria estat l'únic nitrogen disponible per a la síntesi d'ADN.
Meselson i Stahl coneixien la freqüència amb què les cèl·lules d'E. coli es dividien, pel que van poder recol·lectar petites mostres de cada generació per extreure i purificar el seu ADN. Després, van mesurar la densitat de l'ADN (i, indirectament, el seu contingut de N15 i N14 mitjançant centrifugació en gradient de densitat.
Aquest mètode separa molècules com l'ADN en bandes al fer-les girar a gran velocitat en presència d'una altra molècula, com el clorur de cesi, que forma un gradient de densitat de la part superior a la part inferior del tub que gira. La centrifugació en gradient de densitat permet detectar diferències molt petites, com les que hi ha entre l'ADN marcat amb N15 o N14.