1941: o genă, o enzimă

George Beadle și Edward Tatum, prin experimente pe mucegaiul de pâine roșie Neurospora crassa, au arătat că genele acționează prin reglarea evenimentelor chimice distincte – afirmând ipoteza „o genă, o enzimă”.George Beadle a petrecut doi ani în laboratorul lui T. H. Morgan de la Caltech, studiind genetica folosind muștele fructelor ca organism model. În 1941, el și Edward Tatum au apelat la un model și mai simplu pentru studierea geneticii. În starea sa normală sau „sălbatică”, mucegaiul Neurospora crassa poate crește pe un mediu care conține doar zahăr, o cantitate mică de biotină și săruri anorganice.

când mucegaiul este expus la radiații cu raze X, apar mutații în celulele ocazionale. Unele dintre mutații afectează capacitatea mucegaiului de a forma compuși organici din blocuri de construcție mai simple. De exemplu, unii își pierd capacitatea de a asambla anumiți aminoacizi. Pentru a prospera, aceste tulpini trebuie să aibă aminoacizii specifici furnizați în mediul lor nutritiv sau, uneori, se pot descurca cu compușii precursori pe care celulele îi pot transforma în aminoacizii necesari.

furnizând o varietate de compuși în mediul nutritiv și văzând care permit creșterea diferitelor tulpini mutante și care nu, Beadle și Tatum au văzut că pot deduce secvența reacțiilor biochimice din celulele care fac compuși necesari, cum ar fi aminoacizii. Oamenii de știință au ajuns la concluzia că funcția unei gene este de a direcționa formarea unei anumite enzime, care reglează un eveniment chimic. O mutație poate modifica o genă astfel încât să nu mai producă enzima normală, rezultând un simptom fizic, cum ar fi nevoia de suplimente nutritive. Beadle și Tatum au propus că, în general, fiecare genă direcționează formarea unei (și a unei singure) enzime.pentru munca lor, Beadle și Tatum au împărțit, cu J. Lederberg, Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină din 1958.