Articles

Animation 16: et gen gør et protein. :: CSHL DNA Learning Center

Hej, Jeg er George Beadle. I 1941 eksperimenterede Edvard Tatum og jeg med Neurospora crassa” rødbrødskimmel”. Vores eksperimenter beviste Archibald Garrods 1902-teori om, at arvelige sygdomme er “medfødte stofskiftefejl”, der mangler eller falske trin i kroppens kemiske veje. I det meste af sin livscyklus er Neurospora en haploid organisme. Det betyder, at der kun er en kopi af hvert gen, så vi behøvede ikke at bekymre os om dominerende og recessive alleler, som Mendel havde. I laboratoriet vokser Neurospora godt på” minimal ” agar, der kun indeholder et par enkle sukkerarter, uorganiske salte og vitaminbiotinet. Neurospora skal have ensimer, der omdanner disse enkle stoffer til de aminosyrer og vitaminer, der er nødvendige for vækst. Vi begrundede, at hvis vi muterer et af de gener, der gør et gen, for eksempel gen A, bør vi få en Neurospora stamme, der ikke kan vokse på minimal medium. Mutanten ville være i stand til at vokse, hvis vi tilføjer produktet som et supplement. Edvard Tatum og jeg satte os for at finde disse ernæringsmæssige mutanter.I 1927 viste Herman Muller, at røntgenstråler forårsager mutationer i gener. Så vi bestrålede en Neurospora-kultur med røntgenstråler. Vi forventede at få nogle sjældne mutanter, der ikke ville vokse på minimale medier. Vi voksede afkom af den bestrålede Neurospora på” komplette ” medier, der indeholdt alle vitaminer og aminosyrer. Dernæst testede vi hver af disse kulturers evne til at vokse på minimale medier. Vi voksede afkom af den bestrålede Neurospora på” komplette ” medier, der indeholdt alle vitaminer og aminosyrer. Dernæst testede vi hver af disse kulturers evne til at vokse på minimalt medium. De fleste af disse kulturer voksede på minimale medier, hvilket betyder, at de ikke havde en genetisk mutation af den slags, vi ledte efter. Men den 299 kulturen voksede ikke på minimal medium. Vi forsøgte derefter voksende kultur# 299 på minimale medier suppleret med enten aminosyrer eller vitaminer. Vi fandt ud af, at kultur# 299 ikke voksede på minimalt medium med aminosyretilskud, men voksede på minimalt medium med vitamintilskud. Derfor må Kultur# 299 ikke være i stand til at fremstille en af vitaminerne. Vi måtte derefter finde ud af, hvilket vitamin der manglede i kultur# 299. Vi gjorde dette ved at teste Culture# 299s evne til at vokse på minimalt medium suppleret med enkelte vitaminer. Vi fandt ud af, at kultur# 299 kun voksede, hvis vi leverede vitamin B6 .Dette var vores første Neurospora mutant. Det kunne ikke gøre vitamin B6 alene, fordi en af de stoffer i B6-syntesevejen skal påvirkes. Således skal genet, der gør dette, have været muteret af X-rays.By tilsætning af vitamin B6 som et supplement til det minimale medium, mutationen kunne kompenseres for, og kultur# 299 kunne vokse. Ved hjælp af denne metode til udvælgelse og tilskud isolerede vi mange forskellige typer Neurospora mutanter. Genetiske mutationer påvirker metaboliske veje, og vi bekræftede syntesevejen for mange vitaminer og aminosyrer. For eksempel syntetiseres aminosyren arginin i en trinvis proces katalyseret af f.eks. En forløber molekyle omdannes til ornithin derefter citrullin og endelig arginin.Hvis et gen fremstiller et gen, skal der være en genetisk mutation for hvert trin i denne syntesevej. Blandt argininmutanterne bør der være stammer, der har brug for enten ornithin eller citrullin eller arginin som kosttilskud. I 1944 fandt vores kolleger Adrian Srb og Norman Horovits disse mutante stammer. De startede med Neurospora stammer, der havde brug for arginin som et supplement. Disse stammer havde mutationer i forskellige gener. For eksempel kunne Mutant# 1 ikke lave ornithin. Så det gen, der fremstiller ornithinsyntese, skal være muteret. Hvis ornithin tilsættes til medierne, ville citrullin og derefter arginin blive lavet, og Mutant# 1 kunne vokse. 2, hvilket gør argininprecursoren citrullin. Tilføjelse af citrullin som supplement supplerede mutationen og kørte argininsyntese til færdiggørelse. Og en genetisk mutation i #3 påvirkede det sidste trin i argininsyntese “” omdannelsen af citrullin til arginin. Ved at tilføje arginin som et supplement blev mutationen suppleret, og Mutant# 3 kunne vokse. Med hvert muteret gen påvirkes kun et trin i den metaboliske vej. Derfor er et gen ansvarlig for et protein eller protein. Vi havde biokemisk bevis for Sir Arthur Garrods forslag fra 1908 om de ” medfødte stofskiftefejl.”