Ciao, sono George Beadle. Nel 1941, Edward Tatum e ho fatto esperimenti utilizzando Neurospora crassa â € ” muffa del pane rosso. I nostri esperimenti hanno dimostrato la teoria del 1902 di Archibald Garrod secondo cui le malattie ereditarie sono “errori innati del metabolismo” â € ” passi mancanti o falsi nei percorsi chimici del corpo. Per la maggior parte del suo ciclo di vita, Neurospora è un organismo aploide. Ciò significa che c’è solo una copia di ogni gene, quindi non dovevamo preoccuparci degli alleli dominanti e recessivi, come aveva fatto Mendel. In laboratorio, Neurospora cresce bene su agar “minimo” che contiene solo pochi zuccheri semplici, sali inorganici e la vitamina biotina. Neurospora deve avere enzimi che convertono queste semplici sostanze negli amminoacidi e nelle vitamine necessarie per la crescita. Abbiamo ragionato che se mutiamo uno qualsiasi dei geni che produce un enzima, ad esempio il gene A, dovremmo ottenere un ceppo Neurospora che non può crescere su un terreno minimo. Il mutante sarebbe in grado di crescere se aggiungiamo il prodotto enzimatico come integratore. Edward Tatum ed io abbiamo deciso di trovare questi mutanti nutrizionali.Nel 1927, Herman Muller mostrò che i raggi X causano mutazioni nei geni. Quindi, abbiamo irradiato una coltura di Neurospora con i raggi X. Ci aspettavamo di ottenere alcuni mutanti rari che non sarebbero cresciuti su supporti minimi. Abbiamo coltivato la progenie della Neurospora irradiata su supporti “completi” che contenevano tutte le vitamine e gli amminoacidi. Successivamente, abbiamo testato la capacità di ciascuna di queste culture di crescere su supporti minimi. Abbiamo coltivato la progenie della Neurospora irradiata su supporti “completi” che contenevano tutte le vitamine e gli amminoacidi. Successivamente, abbiamo testato la capacità di ciascuna di queste culture di crescere su un terreno minimo. La maggior parte di queste culture è cresciuta su supporti minimi, il che significa che non avevano una mutazione genetica del tipo che stavamo cercando. Tuttavia, il 299 la cultura non è cresciuta su un mezzo minimo. Abbiamo quindi provato growing Culture# 299 su supporti minimi integrati con aminoacidi o vitamine. Abbiamo scoperto che la cultura# 299 non cresceva su un mezzo minimo con integratori di aminoacidi, ma cresceva su un mezzo minimo con integratori vitaminici. Pertanto, la cultura# 299 non deve essere in grado di produrre una delle vitamine. Abbiamo quindi dovuto capire quale vitamina mancava nella cultura # 299. Lo abbiamo fatto testando la capacità di Culture # 299 di crescere su un mezzo minimo integrato con singole vitamine. Abbiamo scoperto che la cultura # 299 è cresciuta solo se abbiamo fornito la vitamina B6 .Questo è stato il nostro primo mutante Neurospora. Non potrebbe produrre vitamina B6 da solo perché uno degli enzimi nella via di sintesi B6 deve essere influenzato. Quindi, il gene che produce questo enzima deve essere stato mutato da X-rays.By aggiungendo vitamina B6 come supplemento al mezzo minimo, la mutazione potrebbe essere compensata e la cultura# 299 potrebbe crescere. Utilizzando questo metodo di selezione e integrazione, abbiamo isolato molti diversi tipi di mutanti Neurospora. Le mutazioni genetiche influenzano le vie metaboliche e abbiamo confermato il percorso di sintesi per molte vitamine e aminoacidi. Ad esempio, l’amminoacido arginina viene sintetizzato in un processo graduale catalizzato da enzimi. Una molecola precursore viene convertito in ornitina poi citrullina e infine arginina.Se un gene produce un enzima, ci dovrebbe essere una mutazione genetica per ogni fase di questo percorso di sintesi. Tra i mutanti di arginina ci dovrebbero essere ceppi che necessitano di ornitina o citrullina o arginina come integratori. Nel 1944, i nostri colleghi, Adrian Srb e Norman Horowitz, trovarono questi ceppi mutanti. Hanno iniziato con ceppi Neurospora che avevano bisogno di arginina come integratore. Questi ceppi avevano mutazioni in geni diversi. Ad esempio, il Mutante n.1 non poteva produrre ornitina. Quindi, il gene che produce l’enzima per la sintesi dell’ornitina deve essere stato mutato. Se l’ornitina viene aggiunta ai media, la citrullina e quindi l’arginina sarebbero prodotte e il Mutante # 1 potrebbe crescere. Allo stesso modo, una mutazione genetica nel Mutante# 2 ha influenzato l’enzima che rende la citrullina precursore dell’arginina. L’aggiunta della citrullina come supplemento ha completato la mutazione ed ha guidato la sintesi dell’arginina al completamento. E una mutazione genetica in #3 influenzato la fase finale della sintesi di arginina †” la conversione di citrullina in arginina. Aggiungendo arginina come integratore, la mutazione è stata completata e il mutante # 3 potrebbe crescere. Con ogni gene mutato, solo un passo della via metabolica è interessato. Pertanto, un gene è responsabile di un enzima o proteina. Abbiamo avuto la prova biochimica della proposta di Sir Arthur Garrod del 1908 degli ” errori innati del metabolismo.”