GNN – Genetics and Genomics Timeline

Printer Friendly

Genetics and Genomics Timeline

George W. Beadle
©Copyright California Institute of Technology, All rights Reserved

oprócz regulowania ekspresji cech dziedzicznych, geny kierują produkcją białek, które kontrolują procesy metaboliczne.podstawowe funkcje metaboliczne, które charakteryzują samo życie. Ten wgląd, z głębokimi konsekwencjami dla biologii molekularnej, został eksperymentalnie potwierdzony w 1941 roku przez George 'a W. Beadle’ a i Edwarda L. Tatuma.

Beadle, genetyk, początkowo pracował z Muchą owocową Drosophila w laboratorium Thomasa Hunta Morgana na Uniwersytecie Columbia. Do 1935 roku opracował sugestywne dowody, że kolor oczu, znany jako odziedziczony, reprezentuje serię genetycznie uwarunkowanych reakcji chemicznych. Jego praca w ciągu następnych sześciu lat, w dużej mierze z Edwardem L. Tatumem, biochemikiem, pogłębiła tę hipotezę. Ale złożoność Drosophila okazała się wadą w opracowywaniu eksperymentów, które wykazałyby związek między określonymi genami a ich produktami chemicznymi.

w 1941 roku Beadle i Tatum przekształcili się w prostsze stworzenie, w którym bezpośrednio można było badać określone produkty metabolizmu. Idealna okazała się Forma do chleba, Neuropora crassa. Neurospora może być hodowana razem z cukrem, solami nieorganicznymi i witaminą biotyną. Grzyb ten ma krótki cykl życiowy i rozmnaża się płciowo i replikuje aseksualnie—to znaczy rozmnażanie płciowe powoduje powstawanie zarodników. Ponadto Neurospora posiada tylko jeden zestaw niesparowanych chromosomów, dzięki czemu każda mutacja jest natychmiast wyrażana. Tyle było znane, głównie dzięki twórczości Bernarda O. Dodge, kiedy Beadle i Tatum rozpoczęli badania.

Edward L. Tatum

w słynnym eksperymencie Beadle i Tatum najpierw napromieniowali dużą liczbę Neurospor, a tym samym produkowali niektóre organizmy ze zmutowanymi genami. Następnie skrzyżowali te potencjalne mutanty z Nienapromieniowaną Neuroporą.

normalne produkty tej rekombinacji seksualnej mogą namnażać się w prostym podłożu wzrostowym. Jednak Beadle i Tatum wykazali, że niektóre zmutowane zarodniki nie replikują się bez dodania konkretnego aminokwasu—argininy. Opracowali cztery szczepy Neurospory zależnej od argininy—z których każdy, jak wykazali, stracił zastosowanie określonego genu, który zwykle ułatwia jeden konkretny enzym niezbędny do produkcji argininy.

dość prosty eksperyment Beadle ’ a i Tatuma był kamieniem milowym w rozwoju biologii molekularnej. Koncepcja, zgodnie z którą geny produkują enzymy, została po raz pierwszy sformułowana już w 1901 roku przez Archibalda Garroda—co Beadle przyznał, gdy on i Tatum otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 1958 roku. Podczas gdy praca Garroda była w dużej mierze ignorowana, badania Beadle ’ a i Tatuma, ponad trzy dekady później, zostały natychmiast zauważone.

z prac Beadle ’ a i Tatuma powstała podstawowa hipoteza: jeden gen określa produkcję jednego enzymu. Pomysł ten był wyjątkowo owocny, ale też bardzo dyskusyjny i ostatecznie zmodyfikowany. Dzisiaj zazwyczaj mówi się, dokładniej, że każdy gen określa produkcję pojedynczego polipeptydu—czyli białka lub składnika białkowego. Tak więc, dwa lub więcej genów może przyczynić się do syntezy danego enzymu. Ponadto niektóre produkty genów nie są enzymami per se, ale białkami strukturalnymi.

George W. Beadle laureat Nagrody Alberta Laskera za podstawowe badania medyczne w 1950 roku

powrót do strony głównej GNN