moin zusammen wer kennt es nicht das doppelte lottchen von erich kästner in der genetik treffen wir auch auf verdoppelung denn die dna muss identisch verdoppelt werden damit eine zellteilung möglich ist interessant oder bei uns geht es heute um das messer zum stall experiment was es damit auf sich hat siehst du jetzt [Musik] das messer zum stahl experiment wurde 1958 durchgeführt für dich ist wichtig zu wissen dass bei der zellteilung die dna verdoppelt werden muss damit jede zelle die wichtigen und benötigten erbinformationen enthält und genau dies passiert bei der dna replikation das messer zum stahl experiments betrachtet wie genau die dna verdoppelt wird dazu gab es damals drei unterschiedliche theorien die konservative die semi konservative und die dispersion replikation auch dispersion genannt starten wir mit der konservativen methode konservativ bedeutet hier dass nach der replikation der alte dna strang aus der mutter zelle vorhanden bleibt und ein komplett neuer strand also eine kopie des muttersterns hergestellt wird das bedeutet dass der alte dna strang sowie eine kopie des mutter strangs an die tochterzellen weitergegeben werden bei der zweiten der semi konservativen methode besteht jeder dna strang den die tochterzellen erhalten aus einem alten und einem neuen strang wodurch sie zusammen die so genannte doppelhelix bilden die dritte theorie wie sich dna repliziert ist die sogenannte display siwe replikation dabei bestehen die beiden verdoppelten strenge aus fragmenten von neuer und alter doppelhelix die zwei stränge sind also jeweils eine abfolge von basenpaaren der ursprünglichen doppelhelix und basenpaaren aus der umgebung um herauszufinden welche der drei theorien nur die richtige ist führten mehr sitzen und stahl damals ein experiment mit e.coli bakterien durch diese bakterien brauchen für ihre zellteilung also der verdopplung der dna nur circa 20 minuten um das experiment durchzuführen wo uns zwei stickstoff isotope benötigt das end 14 und das in 15 bei einem isotop handelt es sich um variationen eines chemischen elements die sich nur in der anzahl ihrer neutronen unterscheiden in ihrer anzahl der protonen aber völlig identisch sind in unserem fall haben beide stickstoff isotope jeweils sieben protonen das end 14 besitzt dabei sieben neutronen und das in 15 8 neutronen für die erklärung des experiments bezeichnen wir n14 als leichten stickstoff und 15 dass ein neutron mehr besitzt als schweren stickstoff in ihrem experiment nutzen messen und stahl das verfahren der sogenannten dichte zentrifuge aktion klingt etwas kompliziert meint aber lediglich dass man eine zelle zentrifugiert und sie dadurch aufbricht durch die zentrifugalkräfte während leichtere zellbestandteile weiter nach außen gedrückt und schwerere bleiben vorher im reagenzglas liegen das verfahren soll also helfen herauszufinden ob ein teil der zelle mehr wiegt als der andere so beispielsweise eine dna die mit and 14 anstatt mit n15 gebaut wurde nun kommen wir zur durchführung des experiments im ersten schritt des experiments wurden e.coli bakterien in einem nährmedium kultiviert welches n15 isotope enthielt bei der replikation wurde dann der schwere stickstoff von den bakterien aufgenommen und war somit in der replizierte dna vorhanden nach der replikation in 15 medium wurden die bakterien entnommen und in einen kolben gegeben der den leichten stickstoff also in 14 enthielt die bakterien wurden weiter kultiviert nachdem die bakterien sich vermehrt hatten wurden wieder bakterien aus dem zweiten kolben in einen dritten und anschließend in einen vierten kolben mit ebenfalls and 14 gegeben und weiter kultiviert aus allen kolben wurden bakterien entnommen und in einem reagenzglas über eine zentrifuge aktion nach ihrer dichte aufgetrennt was ist nun das ergebnis der einzelnen zentrifuge aktionen bei der zentrifuge ration aus dem ersten kolben war ausschließlich eine dna bande zu sehen diese bande entsprach der höhe des and 15 bei der zentrifuge ration aus dem zweiten kolben trat nun eine bande auf einer anderen höhe auf etwas überhalb der in 15 und unterhalb der m14 bande nennen wir diese bande und 14 15 im falle des dritten kolbens waren zwei banden zu sehen eine bande auf der höhe von end 14 15 und eine bande auf der höhe von end 14 nach der zentrifuge ration des vierten kolbens wurden die zwei selben banden gesehen wie bei dem dritten kolben nur war in diesem falle die bande auf höhe von end 14 deutlich stärker als im dritten kolben was bedeutet das nun im klartext die bande des ersten kolbens zeigt deutlich dass sich hier ausschließlich bakterien gefunden haben deren dna nur den schweren stickstoff enthielten im zweiten kolben finden wir eine bande auf der höhe zwischen and 14 und 15 das liegt daran dass in diesem kolben die bakterien die in 15 in ihrer dna trugen nun für ihre replikation n14 verwendet haben und dieses nun auch in die dna eingebaut wurde dass sich die dna auf der höhe zwischen beiden isotopen befand zeigt dass die neue dna nun zur hälfte aus and 14 und 15 bestand diese erkenntnis schließt die theorie der konservativen replikation schon einmal aus denn wäre diese theorie war so hätte man eine bande auf höhe von end würzen und 15 gehen müssen das nun im dritten und vierten zentrifugen schritt zusätzlich noch eine bande auf höhe von 14 zu sehen war zeigt uns dass während der replikation eine kopie von der kopie aus schritt 2 gemacht wurde heißt also der einzelstrecken einer zelle aus schritt 2 der schon das leichte n14 enthielt wurde nun wieder kopiert und somit entstand ein doppelstrang der aus zwei and 14 einzel strengen bestand so verhielt es sich auch mit dem vierten kolben das nun bei dieser zentrifugen die bande des n14 stärker war als bei kolben drei ist doch selbstverständlich da mehr in 14 einzel strenge kopiert wurden als n15 strenge das ergebnis das auch dna entstand die reine cent 14 enthielt zeigt uns also dass dna nach der semi konservativen methode repliziert wird denn wäre die replikation display sieht so würden nur neue dna doppel strenge entstehen bei denen immer alte und neue dna enthalten wäre wie du siehst wurden damals sehr aufwendige experimente durchgeführt um dem geheimnis der dna replikation auf die spur zu kommen nämlich der semi konservativen methode experimente sind doch immer wieder spannend oder die moral der geschichte kein wissen fällt vom himmel sondern es wird erforscht im nächsten video gibt's weiteres forscher wissen zur dna replikation tipp oder clique dazu einfach hier links teile das video gern an all deine freunde und las ein abo da das freut uns sehr bis bald mach's gut