メセルソン・スタールの実験（アニメーション）

１　DNAの複製（半保存的複製）
	細胞分裂に伴い、細胞内ではDNAが複製されるが、このとき塩基の相補的な関係（Ａ−Ｔ，Ｇ−Ｃ）を利用した半保存的複製が行われている。    ２本鎖DNAの複製においては、まず対合している塩基間の水素結合が外れる。次に、解離した1本のヌクレオチド鎖（旧鎖）の塩基配列を鋳型（いがた）として、相補的な塩基をもつヌクレオチドが順次結合して新しいヌクレオチド鎖（新鎖）を合成していく。この方法により複製された２本鎖DNAは、それぞれ一方が旧鎖、他方が新鎖という組合せとなり、しかも、複製されたどちらのDNAも元と全く同じ塩基配列となっている。    次のアニメーションは、この半保存的複製によってDNAが複製される様子を模式的に表したものである。

２　メセルソン・スタールの実験

1958年、Ｍ．メセルソンとＦ．スタールは、窒素の同位体（１４Ｎ，１５Ｎ）を利用し、ＤＮＡが半保存的に複製されていることを証明した。    大腸菌を１５Ｎ培地（１５ＮＨ４Ｃｌを含む培地）で培養することにより、ＤＮＡの窒素をすべて１５Ｎで置換することができる（重いＤＮＡができる）。この大腸菌を１４Ｎ培地（１４ＮＨ４Ｃｌを含む培地）に移して分裂させると、分裂するごとに中間の重さのＤＮＡと軽いＤＮＡの割合が次々と変化していく。分裂回数１回で中間の重さのＤＮＡ：軽いＤＮＡ＝１：０となり、以下分裂回数が増すごとに１：１、１：３、１：７となっていった。このことは、半保存的な複製をしていることを示している。    次のアニメーションは分裂するごとに軽いＤＮＡのみが 増加していく様子を模式的に示したものである。ただし、実際に１５Ｎが含まれるのは塩基の部分だけであるが、見やすくするために、このアニメーションではヌクレオチド全体を赤で表示してある。

（１）　１５Ｎで培養した大腸菌を、１４Ｎ培地に移して１回分裂（複製）させた状態。（１代目）

（２）　（１）の大腸菌を、１４Ｎ培地で更に１回分裂（複製）させた状態。（２代目）

（３）　（２）の大腸菌を、１４Ｎ培地で更に１回分裂（複製）させた状態。（３代目）

（４）　まとめ

重いＤＮＡ ： 中間の重さのＤＮＡ ： 軽いＤＮＡ 複製前 1代目 2代目 3代目 4代目 ｎ代目 １ ： ０ ： ０ ０ ： １ ： ０ ０ ： １ ： １ ０ ： １ ： ３ ０ ： １ ： ７ ０ ： １ ： ２ｎ−１−１