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Matthew Meselson e Franklin Stahl inventarono la tecnica della centrifugazione a gradiente di densità e la usarono per provare che il DNA si replica in modo semi-conservativo. Arthur Kornberg identificò e isolò la DNA polimerasi I – uno degli enzimi che possono replicare il DNA.

Matthew Meselson è nato a Denver, Colorado. Aveva sempre voluto fare il chimico e aveva un enorme laboratorio allestito nel seminterrato e nel garage della sua famiglia. Meselson ha studiato chimica all’Università di Chicago e poi si è laureato al California Institute of Technology con Linus Pauling. Il progetto di tesi di Meselson consisteva nell’utilizzare la cristallografia a raggi X per capire la struttura di una specifica proteina.

Nel 1954, Meselson andò a Woods Hole come assistente all’insegnamento. Qui, Meselson incontrò Franklin Stahl – un borsista post-dottorato che stava seguendo dei corsi per imparare alcune tecniche di biologia molecolare.

Meselson e Stahl passarono un’estate proficua durante la quale discussero di teoria e di possibili esperimenti. Erano particolarmente interessati a cercare di escogitare un modo per provare o confutare il modello di Watson e Crick della replicazione semi-conservativa. Meselson e Stahl si trovarono così in sintonia con le idee dell’altro che accettarono di lavorare insieme per ideare l’esperimento giusto. Stahl ottenne una posizione di post-dottorato al Caltech, e nel 1957 i due avevano la prova sperimentale della replicazione semi-conservativa del DNA. Lo fecero inventando una nuova tecnica chiamata centrifugazione a gradiente di densità, che usa la forza centrifuga per separare le molecole in base alla loro densità. Il loro “classico” è stato pubblicato nel 1958 e il loro esperimento è stato definito “uno degli esperimenti più belli della biologia.”

Nel 1957, mentre faceva gli esperimenti con Stahl, Meselson raccolse abbastanza dati per finire il suo dottorato con Pauling. Poi rimase al Caltech, prima come ricercatore e poi come assistente professore di chimica. Meselson lavorò sulla ricombinazione fagica, dimostrando che la ricombinazione deriva dallo splicing delle molecole di DNA. Nel 1960, François Jacob e Sydney Brenner vennero nel suo laboratorio al Caltech, dove ottennero i dati necessari per dimostrare l’esistenza dell’mRNA.

Nell’autunno del 1960, Meselson accettò la posizione di professore associato di biologia molecolare all’Università di Harvard, dove è attualmente il Thomas Dudley Cabot Professor di Scienze Naturali. Ha scoperto la base enzimatica della protezione del DNA ospite, dove la cellula riconosce il proprio DNA aggiungendovi gruppi metilici. Il DNA estraneo viene attaccato e distrutto dagli enzimi di restrizione, ma il DNA ospite, metilato, rimane intatto. Meselson ha anche scoperto il processo di riparazione del DNA mismatch, che permette alle cellule di correggere gli errori nel DNA. Attualmente, l’interesse di ricerca di Meselson ha a che fare con l’evoluzione dei sessi, e sta usando il piccolo invertebrato Rotifera come sistema modello.

Dal 1963, Meselson si è preoccupato dell’uso di armi chimiche e biologiche in guerra. Ha agito come consulente per diverse agenzie governative e ha partecipato a studi scientifici che hanno studiato gli effetti dell’uso accidentale e improprio delle armi biologiche. Meselson è il co-direttore dell’Harvard Sussex Program on Chemical Biological Weapons (CBW) Armament and Arms Limitation. Si tratta di un programma che cerca di fissare dei limiti all’uso delle armi chimiche e biologiche. Meselson è anche il coeditore di The CBW Conventions Bulletin.