Το πείραμα Meselson-Stahl ήταν ένα πείραμα που έκαναν οι Matthew Meselson και Franklin Stahl το 1958, χρησιμοποιώντας DNA E. coli. Με το πείραμά τους διαπίστωσαν ότι η αντιγραφή του DNA ήταν ημισυντηρητική. Το DNA αποτελείται από δύο έλικες που συνδυάζονται. Όταν οι δύο έλικες αντιγράφονται, κάθε μία θα έχει ένα μέρος που προέρχεται από το αρχικό κύτταρο. Το άλλο μέρος θα είναι καινούργιο. Στη χημεία, αυτό ονομάζεται σύνθεση.

Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τρόποι με τους οποίους μπορεί να συμβεί αυτή η αντιγραφή:

  • συντηρητική αντιγραφή: Το αρχικό DNA διατηρείται ως έχει. Από αυτό θα συντεθούν δύο νέες έλικες.
  • ημι-συντηρητική αντιγραφή: Το μισό DNA διατηρείται, το άλλο μισό συντίθεται.
  • διασκορπισμένη αντιγραφή: αλλά οι συντιθέμενοι σύνδεσμοι μπορούν να προστεθούν είτε στην παλιά είτε στη νέα έλικα.

Οι Meselson και Stahl διαπίστωσαν ότι το DNA χρησιμοποιεί ημι-συντηρητική αντιγραφή. Τοποθέτησαν τα βακτήρια σε περιβάλλον με ισότοπο αζώτου. Χρησιμοποίησαν αρχικά το N14. Στη συνέχεια, τα βακτήρια ενσωμάτωσαν αυτό το ισότοπο στο DNA τους. Αργότερα χρησιμοποίησαν ένα περιβάλλον που περιείχε Ν15. Στη συνέχεια εξέτασαν ποιο από τα ισότοπα περιείχε το βακτηριακό DNA. Διαπίστωσαν ότι περιείχε και τα δύο ισότοπα του αζώτου, γεγονός που σημαίνει ότι η συντηρητική αντιγραφή δεν είναι το σωστό συμπέρασμα. Με μια πιο προσεκτική ματιά θα μπορούσαν στη συνέχεια να αποκλείσουν και τη διασκορπισμένη αντιγραφή. Κάποια σκέλη ελικοειδούς έλικας ήταν όλα Ν14. Άλλα σκέλη ελίκων από την εποχή που βρίσκονταν στο περιβάλλον Ν15 είχαν Ν15.