Antes de comprender la replicación, comprenda que los nucleótidos se unieron mediante emparejamiento de bases complementarias. Adenine se empareja con Thymine (Uracil en caso de RNA) por dos enlaces de hidrógeno y pares de guanina y citosina con tres enlaces de hidrógeno. Esta complementariedad entre las bases ayuda en la replicación del ADN.
La replicación semi-conservativa significa que el ADN replica las dos cadenas del ADN de doble hélice desenrolladas y actúa como una plantilla para la nueva cadena. Por lo tanto, las dos cadenas generadas a partir de la replicación contienen medio material genético de la cadena parental.
Experimento de Meselson y Stahl que demuestra el modelo semiconservativo de la replicación del ADN
Las siguientes figuras ilustran el experimento de Meselson y Stahl que demostró la corrección del modelo semiconservativo de la replicación del ADN. Podrá “ejecutar” las centrifugaciones de CsCl (cloruro de cesio) usted mismo y ver la banda o bandas de ADN para cada condición de cultivo (tubo derecho en cada caso), en comparación con la banda de control para ADN (ligero) marcado con 14N (izquierda tubo). Haga clic en cada tubo de muestra de ADN para ejecutar la centrifugación. Haga clic en “Ver más de cerca” para obtener más información sobre el cloruro de cesio.
- Bacterias cultivadas en medio 14N o 15N.
- Muestras eliminadas y ADN extraído
- Gire muestras de ADN en CaCl haciendo rodar el mouse sobre cada tubo de muestra de ADN a continuación.
El experimento de Meselson y Stahl descrito
Meselson y Stahl probaron la hipótesis de la replicación del ADN. Cultivaron bacterias en un medio 15N. 15N es un isótopo pesado de nitrógeno por lo que el ADN sintetizado es de gran densidad. Luego cambiaron las bacterias a un medio 14N, el ADN se aisló en diferentes momentos correspondientes a los ciclos de replicación 0, 1 y 2. Después de un ciclo de replicación, el ADN tenía una densidad intermedia. Esto descarta el modelo de replicación conservador, que predice que tanto el ADN de densidad pesada como el ADN de densidad ligera estarán presentes, pero no se presentará ninguna densidad intermedia. Este resultado es consistente con el modelo de replicación semiconservador, que predice que todas las moléculas de ADN consistirán en una cadena de ADN marcada con 15N y una cadena de ADN marcada con 14N. El resultado no descarta el modelo de replicación dispersiva, que también predice que todo el ADN será de densidad intermedia, que consiste en segmentos intercalados de cadena doble 15N y etiquetados con 14N.
Después de dos ciclos de replicación, se observaron dos bandas de ADN, una de densidad intermedia y otra de densidad de luz. Este resultado es exactamente lo que predice el modelo semiconservador: la mitad debe ser ADN de densidad intermedia 15N-14N y la mitad debe ser ADN de densidad ligera 14N-14N. Este resultado descarta el modelo de replicación dispersiva, que predice que después del ciclo de replicación 1, la densidad de ADN de todas las moléculas de ADN se reducirá gradualmente, por lo que no debe permanecer ADN de densidad intermedia en el ciclo de replicación 2. El modelo semiconservador es correcto.
La replicación del ADN es bidireccional, ya que los nuevos nucleótidos solo pueden agregarse en la dirección 5′-3 ‘, uno se llama líder y otro se llama cadena retrasada. A continuación se muestra una animación de cómo comienza la replicación del ADN y la nueva cadena sintetiza tanto dirección que conduce a la formación de dos nuevos hilos. 
