1941: Un Gen, una Enzima

George Beadle y Edward Tatum, a través de experimentos en el molde de pan rojo Neurospora crassa, mostraron que los genes actúan regulando eventos químicos distintos, afirmando la hipótesis de «un gen, una enzima».

George Beadle había pasado dos años en el laboratorio de T. H. Morgan en Caltech, estudiando genética utilizando moscas de la fruta como organismo modelo. En 1941, él y Edward Tatum recurrieron a un modelo aún más simple para estudiar genética. En su estado normal, o «salvaje», el moho Neurospora crassa puede crecer en un medio que contiene solo azúcar, una pequeña cantidad de biotina y sales inorgánicas.

Cuando el moho se expone a la radiación de rayos X, surgen mutaciones en células ocasionales. Algunas de las mutaciones afectan la capacidad del molde para formar compuestos orgánicos a partir de bloques de construcción más simples. Por ejemplo, algunos pierden la capacidad de ensamblar determinados aminoácidos. Para prosperar, esas cepas necesitan tener los aminoácidos particulares suministrados en su medio nutritivo o, a veces, pueden conformarse con compuestos precursores que las células pueden convertir en los aminoácidos necesarios.

Al suministrar una variedad de compuestos en el medio nutritivo y ver que permiten que crezcan varias cepas mutantes y que no, Beadle y Tatum vieron que podían deducir la secuencia de reacciones bioquímicas en las células que producen compuestos necesarios como los aminoácidos. Los científicos concluyeron que la función de un gen es dirigir la formación de una enzima en particular, que regula un evento químico. Una mutación puede alterar un gen para que ya no produzca la enzima normal, lo que resulta en un síntoma físico, como la necesidad de suplementos nutricionales. Beadle y Tatum propusieron que, en general, cada gen dirige la formación de una (y solo una) enzima.Por su trabajo, Beadle y Tatum compartieron, con J. Lederberg, el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1958.