Articles

Animasjon 16: ett gen gjør ett protein. :: CSHL DNA Learning Center

Hei, Jeg Er George Beadle. I 1941 Gjorde Edward Tatum og jeg eksperimenter ved Hjelp Av Neurospora crassa â €» rødt brød mold. Våre eksperimenter viste Archibald Garrods 1902-teori om at arvelige sykdommer er «medfødte feil i metabolisme» â € » manglende eller falske trinn i kroppens kjemiske veier. For det meste av livssyklusen Er Neurospora en haploid organisme. Dette betyr at Det bare er en kopi av hvert gen, så vi trengte ikke å bekymre oss for dominerende og recessive alleler, som Hadde Mendel. I laboratoriet vokser Neurospora godt på» minimal » agar som bare inneholder noen få enkle sukkerarter, uorganiske salter og vitaminbiotin. Neurospora må ha enzymer som konverterer disse enkle stoffene til aminosyrer og vitaminer som er nødvendige for vekst. Vi begrunnet at hvis vi muterer et av genene som lager et enzym, for eksempel gen A, bør vi få En Neurospora stamme som ikke kan vokse på minimalt medium. Mutanten vil kunne vokse hvis vi legger til enzymproduktet som et supplement. Edward Tatum og jeg satt ut for å finne disse ernæringsmessige mutanter.I 1927 Viste Herman Muller At røntgenstråler forårsaker mutasjoner i gener. Så bestrålte vi En Neurosporakultur med Røntgenstråler. Vi forventet å få noen sjeldne mutanter som ikke ville vokse på minimal media. Vi vokste avkom av den bestrålede Neurospora på «komplette» medier som inneholdt alle vitaminer og aminosyrer. Deretter testet vi evnen til hver av disse kulturer å vokse på minimal media. Vi vokste avkom av den bestrålede Neurospora på «komplette» medier som inneholdt alle vitaminer og aminosyrer. Deretter testet vi evnen til hver av disse kulturer å vokse på minimalt medium. De fleste av disse kulturene vokste på minimal media, noe som betyr at de ikke hadde en genetisk mutasjon av den typen vi lette etter. Men den 299 kulturen vokste ikke på minimal medium. Vi prøvde deretter voksende Kultur# 299 på minimal media supplert med enten aminosyrer eller vitaminer. Vi fant At Kultur # 299 ikke vokste på minimalt medium med aminosyretilskudd, men vokste på minimalt medium med vitamintilskudd. Derfor Må Kultur# 299 ikke kunne lage en av vitaminene. Vi måtte da finne ut hvilket vitamin som manglet I Kultur # 299. Vi gjorde dette ved å teste Culture # 299s evne til å vokse på minimalt medium supplert med enkle vitaminer. Vi fant At Kultur# 299 vokste bare hvis vi ga vitamin B6 .Dette var Vår første Neurospora mutant. Det kunne ikke lage vitamin B6 alene fordi et av enzymene I b6-synteseveien må påvirkes. Dermed må genet som gjør dette enzymet ha blitt mutert av X-rays.By ved å legge til vitamin B6 som et supplement til det minimale mediet, kan mutasjonen kompenseres for Og Kultur # 299 kan vokse. Ved hjelp av denne metoden for valg og tilskudd isolerte vi mange forskjellige typer Neurospora mutanter. Genetiske mutasjoner påvirker metabolske veier, og vi bekreftet synteseveien for mange vitaminer og aminosyrer. For eksempel syntetiseres aminosyren arginin i en trinnvis prosess katalysert av enzymer. Et forløpermolekyl omdannes til ornitin, deretter citrullin og til slutt arginin.Hvis ett gen gjør ett enzym, bør det være en genetisk mutasjon for hvert trinn i denne synteseveien. Blant argininmutantene bør det være stammer som trenger enten ornitin eller citrullin eller arginin som kosttilskudd. I 1944 fant Våre kolleger, Adrian Srb Og Norman Horowitz, disse mutantstammene. De startet Med Neurospora stammer som trengte arginin som et supplement. Disse stammene hadde mutasjoner i forskjellige gener. For Eksempel Kunne Mutant # 1 ikke lage ornitin. Så, genet som gjør enzymet for ornitinsyntese må ha blitt mutert. Hvis ornitin legges til media, vil citrullin og deretter arginin bli laget og Mutant # 1 kunne vokse. På samme måte påvirket en genetisk mutasjon I Mutant # 2 enzymet som gjør argininforløperen citrullin. Tilsetning av citrullin som et supplement supplerte mutasjonen og kjørte argininsyntese til ferdigstillelse. Og en genetisk mutasjon i #3 påvirket det siste trinnet av argininsyntese â €» omdannelsen av citrullin til arginin. Ved å legge til arginin som et supplement, ble mutasjonen komplementert og Mutant # 3 kunne vokse. Med hvert mutert gen påvirkes bare ett trinn av metabolsk vei. Derfor er ett gen ansvarlig for ett enzym eller protein. Vi hadde biokjemisk bevis På Sir Arthur Garrods 1908-forslag om » medfødte feil i metabolisme.»