Articles

Animație 16: o genă face o proteină. :: CSHL ADN Learning Center

Bună ziua, eu sunt George Beadle. În 1941, Edward Tatum și cu mine am făcut experimente folosind Neurospora crassa” Red bread Mold”. Experimentele noastre au dovedit teoria lui Archibald Garrod din 1902 conform căreia bolile ereditare sunt „erori înnăscute ale metabolismului”,” pași lipsă sau falși în căile chimice ale organismului. Pentru cea mai mare parte a ciclului său de viață, Neurospora este un organism haploid. Aceasta înseamnă că există o singură copie a fiecărei gene, așa că nu a trebuit să ne facem griji cu privire la alelele dominante și recesive, așa cum a avut Mendel. În laborator, Neurospora crește bine pe agar „minim” care conține doar câteva zaharuri simple, săruri anorganice și biotină vitaminică. Neurospora trebuie să aibă enzime care transformă aceste substanțe simple în aminoacizii și vitaminele necesare creșterii. Am argumentat că dacă mutăm oricare dintre genele care produc o enzimă, de exemplu gena a, ar trebui să obținem o tulpină de Neurosporă care nu poate crește pe un mediu minim. Mutantul ar putea crește dacă am adăuga produsul enzimatic ca supliment. Edward Tatum și cu mine ne-am propus să găsim acești mutanți nutriționali.În 1927, Herman Muller a arătat că razele X provoacă mutații în gene. Deci, am iradiat o cultură Neurospora cu raze X. Ne așteptam să obținem niște mutanți rari care să nu crească pe medii minime. Am crescut descendenții Neurospora iradiată pe medii” complete ” care conțineau toate vitaminele și aminoacizii. Apoi, am testat capacitatea fiecăreia dintre aceste culturi de a crește pe medii minime. Am crescut descendenții Neurospora iradiată pe medii” complete ” care conțineau toate vitaminele și aminoacizii. Apoi, am testat capacitatea fiecăreia dintre aceste culturi de a crește pe mediu minim. Cele mai multe dintre aceste culturi au crescut pe medii minime, ceea ce înseamnă că nu au avut o mutație genetică de genul pe care îl căutam. Cu toate acestea, 299 cultura nu a crescut pe mediu minim. Am încercat apoi cultivarea culturii # 299 pe medii minime completate fie cu aminoacizi, fie cu vitamine. Am constatat că cultura # 299 nu a crescut pe mediu minim cu suplimente de aminoacizi, dar a crescut pe mediu minim cu suplimente de vitamine. Prin urmare, cultura# 299 nu trebuie să poată face una dintre vitamine. Apoi a trebuit să ne dăm seama ce vitamină lipsea în cultura# 299. Am făcut acest lucru prin testarea capacității Culturii# 299 de a crește pe mediu minimal suplimentat cu vitamine unice. Am descoperit că cultura # 299 a crescut numai dacă am furnizat vitamina B6 .Acesta a fost primul nostru mutant Neurospora. Nu a putut produce vitamina B6 pe cont propriu, deoarece una dintre enzimele din calea sintezei B6 trebuie afectată. Astfel, gena care face această enzimă trebuie să fi fost mutată de X-rays.By adăugând vitamina B6 ca supliment la mediul minim, mutația ar putea fi compensată și Cultura# 299 ar putea crește. Folosind această metodă de selecție și suplimente, am izolat multe tipuri diferite de mutanți Neurospora. Mutațiile genetice afectează căile metabolice și am confirmat calea de sinteză pentru multe vitamine și aminoacizi. De exemplu, arginina aminoacidului este sintetizată într-un proces pas cu pas catalizat de enzime. O moleculă precursoare este transformată în ornitină, apoi citrulină și, în final, arginină.Dacă o genă produce o enzimă, ar trebui să existe o mutație genetică pentru fiecare etapă a acestei căi de sinteză. Printre mutanții argininei ar trebui să existe tulpini care au nevoie fie de ornitină, fie de citrulină sau de arginină ca suplimente. În 1944, colegii noștri, Adrian Srb și Norman Horowitz, au găsit aceste tulpini mutante. Au început cu tulpini de Neurospora care aveau nevoie de arginină ca supliment. Aceste tulpini au avut mutații în diferite gene. De exemplu, Mutant # 1 nu a putut face ornitină. Deci, gena care face enzima pentru sinteza ornitinei trebuie să fi fost mutantă. Dacă Ornitina este adăugată în mediu, citrulina și apoi arginina ar fi făcute și mutantul# 1 ar putea crește. În mod similar, o mutație genetică în mutantul# 2 a afectat enzima care face precursorul argininei citrulină. Adăugarea citrulinei ca supliment a completat mutația și a condus sinteza argininei la finalizare. Și o mutație genetică în #3 a afectat etapa finală a sintezei argininei” conversia citrulinei în arginină. Prin adăugarea argininei ca supliment, mutația a fost completată și mutantul# 3 ar putea crește. Cu fiecare genă mutantă, este afectată doar o etapă a căii metabolice. Prin urmare, o genă este responsabilă pentru o enzimă sau proteină. Am avut dovezi biochimice ale propunerii lui Sir Arthur Garrod din 1908 a ” erorilor înnăscute ale metabolismului.”