1941: One Gen, One Enzyme

George Beadle en Edward Tatum, door experimenten met de Rode broodvorm Neurospora crassa, toonden aan dat genen werken door verschillende chemische gebeurtenissen te reguleren – bevestiging van de “one gen, one enzyme” hypothese.George Beadle had twee jaar doorgebracht in het lab van T. H. Morgan in Caltech, waar hij genetica bestudeerde met behulp van fruitvliegen als modelorganisme. In 1941 gingen hij en Edward Tatum over op een nog eenvoudiger model voor het bestuderen van genetica. In zijn normale, of” wilde ” staat, kan de schimmel Neurospora crassa groeien op een medium dat alleen suiker, een kleine hoeveelheid biotine en anorganische zouten bevat.

wanneer de schimmel wordt blootgesteld aan röntgenstraling, ontstaan mutaties in incidentele cellen. Sommige mutaties beïnvloeden het vermogen van de schimmel om organische verbindingen te vormen uit eenvoudigere bouwstenen. Bijvoorbeeld, verliezen sommigen de capaciteit om bepaalde aminozuren te assembleren. Om te gedijen, moeten die stammen de specifieke aminozuren hebben die in hun voedingsmedium worden geleverd of, soms, kunnen ze het doen met precursorverbindingen die de cellen in de vereiste aminozuren kunnen omzetten.door een verscheidenheid aan verbindingen in het voedingsmedium te leveren en te zien welke verschillende mutantstammen kunnen groeien en welke niet, zagen Peadle en Tatum dat zij de volgorde van biochemische reacties in cellen konden afleiden die noodzakelijke verbindingen zoals aminozuren maken. De wetenschappers concludeerden dat de functie van een gen is om de vorming van een bepaald enzym te sturen, dat een chemische gebeurtenis reguleert. Een mutatie kan een gen veranderen zodat het niet langer het normale enzym produceert, wat resulteert in een fysiek symptoom, zoals de behoefte aan voedingssupplementen. Beadle en Tatum stelden voor dat, in het algemeen, elk gen de vorming van één (en slechts één) enzym leidt.voor hun werk deelden Beadle en Tatum samen met J. Lederberg de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde in 1958.