Tek gen bir enzim hipotezi
Bir gen-bir enzim hipotezi , bir genin belirli bir enzimin , yani katalitik olarak aktif bir protein molekülünün oluşumu için bilgi taşıdığı hipotezidir .
1909'da İngiliz doktor Archibald Garrod'un doğuştan metabolizma hataları (İngiliz doğuştan metabolizma hataları ) tespit edildi ve Alkaptonurie örneğinde olduğu gibi genetik olarak sabitlenmiş bir enzim bozukluğunun ortaya çıktığını öne sürdü . Bir gen - bir enzim hipotezi , 1940'larda George Beadle ve Edward Tatum tarafından geliştirildi ve Neurospora küfü üzerinde deneysel olarak kanıtlandı. Bu çalışma için 1958'de Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü aldılar . Bu hipotez artık yalnızca sınırlı bir ölçüde geçerlidir.
Genel olarak, bir DNA segmenti bir proteini kodlayabilir . Bunun katalitik bir etkisi olabilir, ancak zorunlu değildir . Ayrıca yapısal proteinler doğrudan DNA'da kodlanır ve oluşturulan protein biyosentezi ile temsil edilir . Bu sentezin aydınlatılması sırasında, hipotezin değiştirilmesi gerekiyordu. Bir yandan birçok enzim birkaç polipeptid zincirinden oluştuğu için, diğer yandan da saçtaki keratin gibi katalitik etkisi olmayan yapısal proteinler aynı şekilde üretildiğinden, tek gen-bir hipotezi polipeptid hipotezi değiştirildi.
Gelen ökaryotlar , aynı DNA parçası, genellikle farklı yol açar mRNA molekülleri ve bu nedenle farklı protein. Bunun nedeni, ilk önce bir genin hangi DNA bölümlerini kodladığına, yani ekson olduğuna ve olgunlaşma işlemi sırasında ( intronlar ) hangilerinin kesildiğine karar verilen alternatif eklemedir .
Alternatif ekleme keşfiyle birlikte transkripsiyonu ile ökaryotlar , hipotez tekrar değiştirilmek zorundaydı. DNA üzerinde oluşturulan pre-mRNA'nın farklı işlenmesi (birleştirilmesi), birkaç farklı olgun mRNA molekülüne ve dolayısıyla aynı DNA dizisinden birkaç farklı polipeptide neden olabilir. Yönetmelik henüz tam olarak açıklığa kavuşmadı.
Hipotezin diğer sınırlamaları
DNA üzerinde sentezlenen RNA molekülleri, diğer mRNA moleküllerine bağlanabilir ve çift iplik oluşturabilir. Bunlar daha sonra hücre tarafından yok edilir. Bu RNA susturma , bir RNA dizisinin sonraki bir gen anahtarı olarak hareket etmesine ve diğer genleri etkilemesine izin verir.
RNA molekülleri ayrıca tek başına veya proteinlerle kombinasyon halinde biyokatalizör görevi görebilir , yani enzimler ( ribozimler ) gibi işlev görürler . Aktif merkez, yalnızca RNA tarafından oluşturulabilir.
RRNA da genler tarafından transkripsiyonu, ancak bir polipeptid zincirine çevrilmez.
Mevcut araştırma durumuna göre, hipotez aşağıdaki gibi değiştirilebilir:
- Bir gen, biyolojik olarak aktif bir RNA'yı kodlar. Bunun bir polipeptide çevrilmesi gerekmez.
kabarma
- ↑ George W. Beadle, Edward L. Tatum: Neurospora'da Biyokimyasal Reaksiyonların Genetik Kontrolü. In: Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri . Cilt 27, No. 11, 1941, sayfa 499-506, PMID 16588492 , PMC 1078370 (ücretsiz tam metin).
- ↑ George W. Beadle: Biyokimyasal Genetik. In Kimyasal Yorumlar . Cilt 37, No. 1, 1945, sayfa 15-96, doi : 10.1021 / cr60116a002 .
- ↑ alınan bilgiler Nobel Vakfı George Beadle ve Edward Tatum 1958 ödül töreninin üzerinde (İngilizce)