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애니메이션 16:하나의 유전자가 하나의 단백질을 만듭니다. ::CSHL DNA 학습 센터

안녕하세요,저는 George Beadle 입니다. 1941 년 Edward Tatum 과 나는 Neurospora crassa —붉은 빵 곰팡이를 사용하여 실험을했습니다. 우리의 실험을 입증했 아치볼드 Garrod 의 1902 년 이론을 유전적 질병은”선 오류의 물질 대사는”—누락 또는 거짓 단계에서 신체의 화학 경로. 그것의 생활주기의 대부분을 위해,Neurospora 는 haploid 유기체이다. 이 의미는 하나의 사본 각각의 유전자를 가지고,그래서 우리는 걱정하지 않았에 대해 지배와 열성 대립,로 멘델. 실험실에서 Neurospora 는 몇 가지 간단한 설탕,무기 염 및 비타민 비오틴을 포함하는”최소”한천에서 잘 자랍니다. Neurospora 에는 이러한 간단한 물질을 성장에 필요한 아미노산과 비타민으로 전환시키는 효소가 있어야합니다. 우리는 권유하는 경우 우리는 변이 어떤 하나의 유전자는 효소 예를 들어,유전자,우리는 받아야 Neurospora 변형할 수 없는 성장에 대한 최소한의 매체입니다. 우리가 효소 생성물을 보충제로 첨가하면 돌연변이가 자랄 수있을 것입니다. 에드워드 테이텀과 나는이 영양 돌연변이 체를 찾기 위해 출발했다.1927 년 허먼 뮬러(Herman Muller)는 엑스레이가 유전자의 돌연변이를 일으킨다는 것을 보여주었습니다. 그래서 우리는 엑스레이로 뉴로 포라 문화를 조사했습니다. 우리는 최소한의 매체에서 자라지 않을 희귀 한 돌연변이 체를 얻을 것으로 예상했습니다. 우리는 모든 비타민과 아미노산을 함유 한”완전한”배지에서 조사 된 뉴로 포라의 자손을 키웠다. 다음으로,우리는 이러한 각 문화가 최소한의 미디어에서 성장할 수있는 능력을 테스트했습니다. 우리는 모든 비타민과 아미노산을 함유 한”완전한”배지에서 조사 된 뉴로 포라의 자손을 키웠다. 다음으로,우리는 이러한 각 문화가 최소한의 배지에서 자랄 수있는 능력을 테스트했습니다. 이 문화의 대부분은 최소한의 매체에서 자랐으며,우리가 찾고 있던 종류의 유전 적 돌연변이가 없었 음을 의미합니다. 그러나 299 배양 물은 최소한의 배지에서 자라지 않았다. 우리는 그 때 아미노산 또는 비타민으로 보충된 최소 매체에 성장 문화#299 를 시도했다. 우리는 배양#299 가 아미노산 보충제가있는 최소 배지에서 자라지 않았지만 비타민 보충제가있는 최소 배지에서 자랐다는 것을 발견했습니다. 따라서 문화#299 는 비타민 중 하나를 만들 수 없어야합니다. 우리는 그 때 문화#299 에서 어떤 비타민이 빠져 있는지 알아 내야했습니다. 우리는 단일 비타민으로 보충 된 최소한의 배지에서 자랄 수있는 문화#299 의 능력을 시험함으로써이를 수행했습니다. 우리는 문화#299 가 비타민 B6 를 제공 한 경우에만 성장한다는 것을 발견했습니다.이것은 우리의 첫 번째 뉴로 포라 돌연변이 체였습니다. B6 합성 경로의 효소 중 하나가 영향을 받아야하기 때문에 비타민 B6 를 자체적으로 만들 수 없었습니다. 따라서,유전자들이 효소가 되어 있어야 합 변화에 의해 X-rays.By 추가 비타민 B6 보충으로 최소한의 매체,돌연변이 될 수 있습에 대한 보상과 문화#299 성장할 수 있었다. 이 선택 및 보충 방법을 사용하여 많은 다른 유형의 뉴로 포라 돌연변이 체를 분리했습니다. 유전 적 돌연변이는 대사 경로에 영향을 미치며,우리는 많은 비타민과 아미노산에 대한 합성 경로를 확인했습니다. 예를 들어,아미노산 아르기닌은 효소에 의해 촉매되는 단계적-현명한 공정에서 합성된다. 전구체 분자는 오르니 틴 다음 시트룰린 및 마지막으로 아르기닌으로 전환됩니다.하나의 유전자가 하나의 효소를 만드는 경우,이 합성 경로의 각 단계마다 유전 적 돌연변이가 있어야합니다. 아르기닌 돌연변이 체 중에는 보조제로 오르니 틴 또는 시트룰린 또는 아르기닌이 필요한 균주가 있어야합니다. 1944 년 우리 동료 인 Adrian Srb 와 Norman Horowitz 는 이러한 돌연변이 균주를 발견했습니다. 그들은 보충제로 아르기닌을 필요로하는 뉴로 포라 균주로 시작했습니다. 이 균주는 다른 유전자에 돌연변이가있었습니다. 예를 들어,돌연변이#1 은 오르니 틴을 만들 수 없었습니다. 그래서 오르니 틴 합성을위한 효소를 만드는 유전자는 돌연변이가 있었음에 틀림 없다. 오르니 틴이 매체에 첨가되면 시트룰린과 아르기닌이 만들어지고 돌연변이#1 이 자랄 수 있습니다. 유사하게,돌연변이#2 의 유전 적 돌연변이는 아르기닌 전구체 시트룰린을 만드는 효소에 영향을 미쳤다. 보충제로 시트룰린을 첨가하면 돌연변이가 보완되고 아르기닌 합성이 완료되었습니다. 그리고#3 의 유전자 돌연변이는 아르기닌에 시트룰린의 변환 —아르기닌 합성의 마지막 단계에 영향을 미쳤다. 아르기닌을 보충제로 첨가함으로써 돌연변이가 보완되었고 돌연변이#3 이 자랄 수있었습니다. 각 돌연변이 유전자와 함께 대사 경로의 한 단계 만 영향을받습니다. 따라서 하나의 유전자는 하나의 효소 또는 단백질을 담당합니다. 우리는 Arthur Garrod 경의 1908 제안에 대한 생화학 적 증거를 가지고있었습니다.”신진 대사의 선천적 오류.”