replikace DNA je podobná transkripci ve své nejobecnější představu: polymeráza je enzym čte DNA jeden nukleotid najednou, to trvá náhodných nukleotidů od jaderná matrix, a pokud je komplementární k nukleotidu v DNA, polymeráza přidává to na nové vlákno to je vytváří., Samozřejmě, že existují významné rozdíly mezi replikace a transkripce taky, ne nejméně který je, že obě vlákna DNA jsou čteny současně, s cílem vytvořit dva nové doplňkové prameny, které nakonec vyústí v kompletní a téměř dokonalou kopii celé organismal genomu.

Obrázek \(\PageIndex{7}\). Replikace DNA. Před objevem enzymů podílejících se na replikaci byly navrženy tři obecné mechanismy., V konzervativní replikaci zůstávají původní řetězce DNA navzájem spojeny, zatímco nově vytvořená DNA tvoří vlastní dvojitou spirálu. Polo-konzervativní replikace předpokládá vytvoření hybridních starých nových dvojitých šroubovic. Disperzivní replikace navrhované molekuly složené z randomizovaných fragmentů dvojité staré a dvojité nové DNA.

jedním z nejdůležitějších pojmů replikace DNA je, že se jedná o polo-konzervativní proces (obrázek \(\PageIndex{7}\))., To znamená, že každý double helix v nové generaci organismus se skládá z jedné kompletní „staré“ pramen a jednu kompletní „nový“ pramen omotal kolem sebe. To je na rozdíl od dvou dalších možných modelů replikace DNA, konzervativního modelu a disperzního modelu. Konzervativní mechanismus replikace navrhuje, aby se stará DNA používala pouze jako šablona a nebyla začleněna do nové dvojité šroubovice. Nová buňka má tedy jednu zcela novou dvoušroubovici a jednu zcela starou dvoušroubovici., Disperzní model replikace představuje konečný produkt, ve kterém je každá dvojitá šroubovice DNA směsí fragmentů staré a nové DNA. S ohledem na současné znalosti je obtížné si představit disperzní mechanismus, ale v té době neexistovaly žádné mechanistické modely. Experimenty Meselson-Stahl (1958) jasně prokázaly, že mechanismus musí být částečně konzervativní, a to bylo potvrzeno, jakmile byly objeveny klíčové enzymy a jejich mechanismy objasněny.

v experimentech Meselson-Stahl byla E. coli nejprve inkubována s 15N, těžkým izotopem dusíku., I když to je jen rozdíl v hmotnosti jeden neutron na atom, tam je dost velký rozdíl v hmotnosti mezi těžké dusík-obsahující DNA (v purinových a pyrimidinových bází) a světlo/normální dusík-obsahující DNA, které mohou být odděleny jedna od druhé tím, že ultracentrifugation přes CsCl gradient koncentrace (Obrázek \(\PageIndex{7}\)).

Více než 14 generací, to vedlo k populaci E. coli, která měla těžký dusík začleněn do DNA (znázorněno modře). Pak se bakterie pěstují pro jednu nebo dvě divize v „lehkém“ dusíku, 14N., Když byla DNA z bakteriálních populací vyšetřena centrifugací, bylo zjištěno, že místo lehké DNA a těžké DNA, jak by se očekávalo, kdyby replikace DNA byla konzervativní, na gradientu bylo jedno pásmo a mezilehlá Poloha. To podporuje Polo-konzervativní model, ve kterém každý řetězec původní DNA nejen působí jako šablona pro výrobu nové DNA, je sám začleněn do nové dvojité šroubovice.