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なぜメセルソンとシュタルは他の原子ではなく窒素の同位体を使用したのですか?

MeselsonとStahlは、いくつかの理由で、実験で窒素の同位体(特に14Nおよび15N)を使用することを選択しました。

* 窒素はDNAの重要な成分です: DNAは窒素塩基を含むヌクレオチドで構成されています。したがって、窒素はDNAの基本的な構成要素です。

* 窒素の同位体は簡単に区別できます: 14Nは窒素の最も一般的な同位体であり、15Nはより重い安定した同位体です。 質量のこの違いにより、密度勾配遠心分離を使用して分離することができます。これは、密度に基づいて分子を分離する技術です。

* 窒素はDNAに容易に組み込まれます: 細胞は環境から窒素を簡単に取り上げ、複製中にDNAに組み込むことができます。

* 窒素同位体は、DNA構造を大幅に変更しません: より重い同位体15Nは、DNAの化学的性質を大幅に変化させません。これにより、実験は、同位体によって引き起こされる潜在的な構造変化ではなく、複製に焦点を当てることが保証されます。

他の要素は使用できたかもしれませんが、それらは同じレベルの明確さや実験の容易さを提供しなかったでしょう。

* 水素: 水素はDNAの主要な成分でもありますが、同位体(重水素とトリチウム)の質量の違いは窒素ほど重要ではなく、分離をより困難にします。

* 炭素: 炭素はDNAのもう1つの重要な成分ですが、炭素の同位体(12cおよび14c)は密度勾配遠心分離を使用して区別することが困難です。

* リン: リンはDNAのリン酸骨格に存在しますが、その同位体は窒素同位体ほどDNAに簡単に組み込まれていません。

したがって、窒素同位体は、メセルソンとスタールがエレガントな実験を実施し、DNA複製の半保守的な性質を実証できるように、特性の完璧な組み合わせを提供しました。

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