こんにちは、私はジョージBeadle. 1941年に、エドワード-テイタムと私はNeurospora crassa —赤いパン型を使用して実験をしました。 私たちの実験は、遺伝性疾患が”代謝の先天性のエラー”—身体の化学経路の欠落または偽のステップであることをアーチボルド*ギャロッドの1902年の理論を証明しました。 そのライフサイクルのほとんどのために、Neurosporaは一倍体生物です。 これは、各遺伝子のコピーが1つしかないことを意味するので、Mendelのように、優性および劣性対立遺伝子について心配する必要はありませんでした。 実験室では、Neurosporaは少数の簡単な砂糖、無機塩およびビタミンビオチンだけ含んでいる”最低の”寒天でよく育つ。 Neurosporaは、これらの単純な物質を成長に必要なアミノ酸やビタミンに変換する酵素を持っていなければなりません。 我々は、例えば遺伝子Aのような酵素を作る遺伝子のいずれかを変異させると、最小限の培地で増殖できないNeurospora株を得るべきであると推論した。 酵素産物を補足物として加えると、変異体は成長することができるでしょう。 エドワード-テイタムと私はこれらの栄養変異体を見つけるために出発しました。1927年、Herman Mullerは、X線が遺伝子に突然変異を引き起こすことを示した。 そこで、我々はX線でNeurospora培養物を照射しました。 我々は、最小限の培地上で成長しないいくつかのまれな変異体を得ることを期待した。 私たちは、すべてのビタミンとアミノ酸を含む”完全な”培地上で照射されたNeurosporaの子孫を成長させました。 次に、これらの文化のそれぞれが最小限の培地で成長する能力をテストしました。 私たちは、すべてのビタミンとアミノ酸を含む”完全な”培地上で照射されたNeurosporaの子孫を成長させました。 次に、我々は、これらの培養物のそれぞれが最小培地上で増殖する能力を試験した。 これらの文化のほとんどは、我々が探していた種類の遺伝的変異を持っていなかったことを意味し、最小限のメディア上で成長しました。 しかし、299培養は、最小限の培地上で成長しませんでした。 その後、アミノ酸またはビタミンのいずれかを補充した最小限の培地で培養＃299を栽培しようとしました。 私達は文化#299がアミノ酸の補足が付いている最低媒体で育たなかったが、ビタミンの補足が付いている最低媒体で育たなかったことが分った。 したがって、文化＃299はビタミンの一つを作ることができてはなりません。 その後、どのビタミンが文化＃299に欠けていたかを把握しなければなりませんでした。 私たちは、単一のビタミンを補充した最小限の培地で成長する培養＃299の能力をテストすることによってこれを行いました。 私たちは、文化＃299がビタミンB6を提供した場合にのみ成長することを発見しました。これは私たちの最初のNeurospora変異体でした。 B6合成経路の酵素の1つが影響を受けなければならないので、それはそれ自身でビタミンB6を作ることができませんでした。 従って、この酵素を作る遺伝子は突然変異されたにちがいありませんX-rays.By 最小限の培地に補足としてビタミンB6を添加すると、突然変異を補償することができ、培養＃299が成長する可能性がある。 選択および補足のこの方法を使用して、私達は多くの異なったタイプのNeurosporaの突然変異体を隔離しました。 遺伝的変異は代謝経路に影響を及ぼし，多くのビタミンやアミノ酸の合成経路を確認した。 例えば、アミノ酸のアルギニンは酵素によって触媒作用を及ぼされる段階的なプロセスで総合されます。 前駆体分子はオルニチン、次にシトルリン、そして最後にアルギニンに変換される。1つの遺伝子が1つの酵素を作る場合、この合成経路の各ステップに遺伝的変異があるはずです。 アルギニン変異体の中には、オルニチンまたはシトルリンまたはアルギニンをサプリメントとして必要とする株があるはずである。 1944年に、私たちの同僚、エイドリアンSrbとノーマンHorowitzは、これらの変異株を発見しました。 彼らは補足としてアルギニンを必要としたNeurosporaの緊張から始まった。 これらの株は、異なる遺伝子に変異を有していた。 例えば、変異体＃1はオルニチンを作ることができませんでした。 オルニチン合成のための酵素を作る遺伝子は変異していたに違いありません。 オルニチンを培地に加えると、シトルリンとアルギニンが作られ、変異体＃1が成長する可能性がある。 同様に、変異体＃2の遺伝的変異は、アルギニン前駆体シトルリンを作る酵素に影響を与えた。 補足としてシトルリンを加えることは突然変異を補足し、完了にアルギニンの統合を運転しました。 そして、＃3の遺伝的変異は、アルギニンへのシトルリンの変換—アルギニン合成の最後のステップに影響を与えました。 補足としてアルギニンを加えることによって、突然変異は補足され、突然変異#3は育つことができました。 それぞれの変異遺伝子では、代謝経路の1つのステップのみが影響を受ける。 したがって、一つの遺伝子は一つの酵素またはタンパク質を担当しています。 私たちは、アーサー-ギャロッド卿の1908年の提案の生化学的証拠を持っていた”代謝の先天的なエラー。”