Hallo, ich bin George Beadle. Im Jahr 1941 haben Edward Tatum und ich Experimente mit Neurospora crassa â € “ Rotbrotschimmel. Unsere Experimente bewiesen Archibald Garrod 1902 Theorie, dass Erbkrankheiten sind „angeborene Fehler des Stoffwechsels“ â €“ fehlende oder falsche Schritte in den chemischen Bahnen des Körpers. Während des größten Teils ihres Lebenszyklus ist Neurospora ein haploider Organismus. Dies bedeutet, dass es nur eine Kopie jedes Gens gibt, so dass wir uns keine Sorgen um dominante und rezessive Allele machen mussten, wie es Mendel getan hatte. Im Labor wächst Neurospora gut auf „minimalem“ Agar, der nur wenige einfache Zucker, anorganische Salze und das Vitamin Biotin enthält. Neurospora muss Enzyme haben, die diese einfachen Substanzen in die für das Wachstum notwendigen Aminosäuren und Vitamine umwandeln. Wir folgerten, dass wir, wenn wir eines der Gene mutieren, die ein Enzym bilden, zum Beispiel Gen A, einen Neurospora-Stamm erhalten sollten, der auf minimalem Medium nicht wachsen kann. Die Mutante könnte wachsen, wenn wir das Enzymprodukt als Ergänzung hinzufügen. Edward Tatum und ich machten uns auf die Suche nach diesen Ernährungsmutanten.1927 zeigte Herman Muller, dass Röntgenstrahlen Mutationen in Genen verursachen. Also bestrahlten wir eine Neurospora-Kultur mit Röntgenstrahlen. Wir erwarteten einige seltene Mutanten, die auf Minimalmedien nicht wachsen würden. Wir züchteten die Nachkommen der bestrahlten Neurospora auf „vollständigen“ Medien, die alle Vitamine und Aminosäuren enthielten. Als nächstes testeten wir die Fähigkeit jeder dieser Kulturen, auf minimalen Medien zu wachsen. Wir züchteten die Nachkommen der bestrahlten Neurospora auf „vollständigen“ Medien, die alle Vitamine und Aminosäuren enthielten. Als nächstes testeten wir die Fähigkeit jeder dieser Kulturen, auf minimalem Medium zu wachsen. Die meisten dieser Kulturen wuchsen auf minimalen Medien, was bedeutet, dass sie keine genetische Mutation der Art hatten, nach der wir suchten. Die 299 die Kultur wuchs jedoch nicht auf minimalem Medium. Wir haben dann versucht, Kultur # 299 auf minimalen Medien zu züchten, die entweder mit Aminosäuren oder Vitaminen ergänzt wurden. Wir fanden heraus, dass Kultur # 299 nicht auf minimalem Medium mit Aminosäurepräparaten wuchs, sondern auf minimalem Medium mit Vitaminpräparaten. Daher darf Kultur # 299 nicht in der Lage sein, eines der Vitamine herzustellen. Wir mussten dann herausfinden, welches Vitamin in Kultur # 299 fehlte. Wir haben dies getan, indem wir die Fähigkeit von Culture # 299 getestet haben, auf minimalem Medium zu wachsen, das mit einzelnen Vitaminen ergänzt wurde. Wir fanden heraus, dass Kultur # 299 nur wuchs, wenn wir das Vitamin B6 zur Verfügung stellten .Dies war unsere erste Neurospora-Mutante. Es konnte Vitamin B6 nicht selbst herstellen, da eines der Enzyme im B6-Syntheseweg betroffen sein muss. Daher muss das Gen, das dieses Enzym bildet, mutiert sein durch X-rays.By durch Zugabe von Vitamin B6 als Ergänzung zum Minimalmedium konnte die Mutation kompensiert werden und Kultur # 299 konnte wachsen. Mit dieser Selektions- und Supplementierungsmethode isolierten wir viele verschiedene Arten von Neurospora-Mutanten. Genetische Mutationen beeinflussen Stoffwechselwege, und wir bestätigten den Syntheseweg für viele Vitamine und Aminosäuren. Zum Beispiel wird die Aminosäure Arginin in einem schrittweisen Prozess synthetisiert, der durch Enzyme katalysiert wird. Ein Vorläufermolekül wird in Ornithin, dann Citrullin und schließlich Arginin umgewandelt.Wenn ein Gen ein Enzym bildet, sollte es für jeden Schritt dieses Synthesewegs eine genetische Mutation geben. Unter den Argininmutanten sollte es Stämme geben, die entweder Ornithin oder Citrullin oder Arginin als Nahrungsergänzungsmittel benötigen. Im Jahr 1944 fanden unsere Kollegen Adrian Srb und Norman Horowitz diese mutierten Stämme. Sie begannen mit Neurospora-Stämmen, die Arginin als Ergänzung benötigten. Diese Stämme hatten Mutationen in verschiedenen Genen. Zum Beispiel konnte Mutante # 1 kein Ornithin herstellen. Das Gen, das das Enzym für die Ornithinsynthese herstellt, muss also mutiert sein. Wenn Ornithin zu den Medien hinzugefügt wird, würden Citrullin und dann Arginin hergestellt und Mutante # 1 könnte wachsen. In ähnlicher Weise beeinflusste eine genetische Mutation in Mutante # 2 das Enzym, das den Arginin-Vorläufer Citrullin herstellt. Die Zugabe von Citrullin als Ergänzung ergänzte die Mutation und trieb die Argininsynthese zum Abschluss. Und eine genetische Mutation in # 3 beeinflusst den letzten Schritt der Argininsynthese – die Umwandlung von Citrullin zu Arginin. Durch Zugabe von Arginin als Ergänzung wurde die Mutation ergänzt und Mutante # 3 konnte wachsen. Mit jedem mutierten Gen ist nur ein Schritt des Stoffwechselweges betroffen. Daher ist ein Gen für ein Enzym oder Protein verantwortlich. Wir hatten biochemische Beweise für Sir Arthur Garrods Vorschlag von 1908 über die“angeborenen Fehler des Stoffwechsels.“