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Les chiffres donnent le nombre de divisions. Le schéma du bas correspond à une interprétation colorée de celui du haut. Après une génération, tout l'ADN est hybride (du point de vue de sa densité). Il n'y a plus d'ADN 15 N. Ensuite, l'ADN hybride disparaît progressivement au profit d'ADN « léger » ( 14 N). L'expérience: comparaison avec les modèles L'expérience de Meselson et Stahl montre donc la présence d'un ADN hybride au bout d'une génération cellulaire. Or, qu'attend-on pour les trois modèles proposés? Résultats attendus après une génération Ces schémas permettent de comparer le résultat obtenu après une génération, soit de l'ADN hybride, avec les résultats attendus selon les trois modèles de réplication de l'ADN envisagés. A gauche, résultat attendu pour le modèle conservatif: ADN lourd ( 15 N) et ADN léger ( 14 N) Au centre, résultat attendu pour le modèle semi-conservatif: ADN hybride (molécules formées d'un brin lourd et d'un brin léger) A droite, résultat attendu pour le modèle dispersif: ADN hybride On peut donc, dès cette première observation, rejeter le modèle conservatif.

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Pages pour les contributeurs déconnectés en savoir plus L' expérience de Meselson et Stahl est une expérience réalisée pour la première fois en 1958 par Matthew Meselson et Franklin Stahl, qui démontra la réplication semi-conservative de l' Acide désoxyribonucléique. Cela signifie que, lors de la réplication de la double hélice, chacune des deux nouvelles hélices est constituée d'un brin néo-formé et d'un brin issu de la double hélice d'origine. Pour la réplication de l'ADN, trois modèles ont été proposés: L' azote est un constituant majeur de l'ADN. L'azote 14 ( 14 N) en est, de loin, l' isotope le plus répandu sur terre, contrairement à l'azote 15 ( 15 N) considéré comme lourd. Ce dernier n'est pas radioactif, juste plus lourd que l'isotope commun, car il contient un neutron supplémentaire. Des bactéries Escherichia coli sont cultivées dans un milieu comportant du 15 N. Lorsque l'ADN est extrait de ces cellules puis centrifugées sur un gradient salin de densité, l'ADN migre jusqu'au point où sa densité est égale à celle de la solution saline.

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Les hypothèses Pour expliquer la duplication d'un ADN bicaténaire, trois modèles ont été proposés. Ces modèles se basent tous sur l'utilisation de la molécule d'ADN « mère » comme matrice pour sa réplication, mais selon des modalités différentes: Trois modèles de réplication de l'ADN Ce schéma présente le devenir de l'ADN chez trois générations de cellules successives, selon les trois hypothèses de mode de réplication de l'ADN. Hypothèse 1, à gauche: modèle conservatif À partir d'une molécule d'ADN bicaténaire « mère », on forme une nouvelle molécule d'ADN bicaténaire. On garde donc ici une molécule « mère », non modifiée (elle est donc conservée), tout en « créant » une nouvelle molécule (« fille »). Hypothèse 2, au centre: modèle semi-conservatif On dissocie les deux brins de la molécule d'ADN bicaténaire « mère ». Chaque brin sert donc de matrice à la synthèse d'un brin complémentaire, l'ensemble reformant une molécule d'ADN bicaténaire. Chaque nouvelle molécule « fille » ne conserve donc que la moitié de la molécule « mère ».

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Cette expérience, réalisée en 1958 par les biologistes Meselson et Stahl, a pour but de comprendre le mécanisme de la réplication des molécules d'ADN. Lors de l'interphase, chaque molécule d'ADN est « dédoublé » en vue de la mitose. Meselson et Stahl, au cours de leur célèbre expérience, vont déterminer le mécanisme de ce « dédoublement ». Les hypothèses: Pour expliquer le mécanisme, trois hypothèses ont été faites: Modèle conservatif: à partir d'une molécule d'ADN, on forme une nouvelle molécule d'ADN sans "toucher" à la prelière. On garde donc ici une molécule "mère" non modifiée (elle est donc conservée). Modèle semi-conservatif: chaque brin de la molécule à répliquer sert de matrice à la synthèse d'un brin complémentaire, pour obtenir deux molécules d'ADN identiques. Chaque nouvelle molécule "fille" ne conserve donc que la moitié de la molécule "mère". Modèle dispersif: aucun brin n'est conservé intact. Les deux molécules "filles" sont crées à partir de fragments de la molécule "mère" dispersés dans chacune des deux molécules et de copies de ces fragments.

Après cela, les souches d'E. Coli préalablement cultivées en milieu comportant du 15 N, sont remises dans un milieu normal, comportant du 14 N, le temps d'une unique division cellulaire. L'ADN de ces bactéries est ensuite extrait puis centrifugé pour comparer les résultats. Sa densité s'avère être intermédiaire. Si la réplication avait été conservative, il serait apparue une quantité équivalente d'ADN lourd et d'ADN léger, mais pas d'ADN hybride de densité intermédiaire, excluant ainsi la réplication conservative. Le résultat pouvait cependant correspondre à une réplication soit dispersive, soit semi-conservative. Dans ces deux modèles, l'ADN étant constitué d'une quantité équivalente d'azote lourd et d'azote léger, responsable d'une densité intermédiaire. Dans la suite de l'expérience, des cellules cultivées en milieu contenant du 15 N, sont ensuite cultivées en milieu normal 14 N, le temps de deux cycles cellulaires. Le résultat obtenu est une quantité équivalente d'ADN de deux densités.

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