Bir gen bir enzim hipotezi nedir? Bir gen bir enzim hipotezini kim öne sürmüştür, bu konuda yapılan çalışmalar, sonuçları, açıklaması ve şematik gösterimi.
Bir Gen Bir Enzim Hipotezi
Kısaca Nedir?
Bir gen bir enzim hipotezi, bütün canlı hücrelerinde, her enzimin sentezinden, bir genin sorumlu olduğunu açıklar.
Genler tarafından sentezlenen enzimler, (Protein sentezi ile), kimyasal reaksiyonların gerçekleşmesini sağlayarak, çeşitli madde yapımı olaylarını ve maddelerin birbirine dönüşmesi reaksiyonlarını gerçekleştirirler.
Bu Hipotez Doğru Mu?
1930’lu ve 40’lı yıllarda biyologlar bitkilerin, hayvanların ve hatta mikropların yavrularına ve sonraki nesillere özelliklerinin geçtiğini biliyorlardı, ancak DNA’nın genetik materyal olduğunu henüz bilmiyorlardı. Genlerin, DNA moleküllerimizin dört temeli olan ATGC’lerin uzun sekansları olduğunu henüz keşfetmemişlerdi. Evrensel genetik kod, 1960’lara kadar tam olarak anlaşılmadı.
Dolayısıyla, bir gen, bir enzim hipotezi, bir genin daha önceki bir versiyonudur, bir gen proteininin veya polipeptit hipotezinin daha önceki bir versiyonudur, çünkü artık ökaryotların, mRNA’lar ve lncRNA’lar gibi epigenetik düzenleyiciler gibi fonksiyonel fakat kodlayıcı olmayan RNA’ları kopyaladığını biliyoruz. Bu bölgeler artık proteine çevrilmese bile, gen olarak kabul edilir. Ve ayrıca yeni proteinler yapmak için farklı gen parçalarını (ekzonlar) ekliyoruz, yani “Bir gen, bir enzim veya protein” kesinlikle doğru değil, ancak orta okul biyolojisini öğretmek için yeterince doğru.
Nasıl Ortaya Çıktı?
Beadle ve Tatum, bu yöntemi ilişkili mutantlar dizisi oluşturmak için kullandı ve amino asitlerin ve diğer bazı metabolitlerin çeşitli metabolik yollarda sentezlenme sırasını belirledi. Bu deneylerden açıkça çıkarım, her gen mutasyonunun tek bir enzimin aktivitesini etkilemesiydi. Bu, doğrudan, belirli nitelikler ve iyileştirmelerle günümüz için esasen geçerli olan bir gen-bir enzim hipotezine yol açtı. Beadle ve Tatum’un çalışmaları da biyosentezlerde genlerin önemli bir rol oynadığını gösterdi. ”Deneyler sırasında (1941), genetikçiler hala genlerin sadece önemsiz biyolojik özellikleri yönettiğine inanıyorlardı. Sitoplazmada bilinmeyen süreçlerle temel biyokimya belirlendi. Ayrıca, birçok saygın genetikçi, gen eyleminin herhangi bir basit deneyle çözülemeyecek kadar karmaşık olduğunu düşünüyordu. Böylece Beadle ve Tatum, genetik anlayışımızda temel bir devrim yarattı.
1950’lerin başlarında, kısmen orijinal hipotez tarafından teşvik edilen biyokimyasal genetikteki gelişmeler, bir gen-bir enzim hipotezinin çok düşük görünmesine neden oldu (en azından orijinal haliyle). 1957’den başlayarak, Vernon Ingram ve diğerleri, proteinlerde (orak hücreli hemoglobin gibi) genetik değişikliklerin, bir “bir gen-bir polipeptide” yol açan, tek bir polipeptit zincirindeki farklılıklar ile sınırlı olabileceğini gösterdi. Genetikçi Rowland H. Davis’e göre, “1958 yılına kadar – gerçekten, 1948’de bile – bir gen, bir enzim artık kesin olarak savunulması gereken bir hipotez değildi; sadece bir araştırma programının adıydı.”
Halen, bir gen-bir polipeptit perspektifi, çeşitli hücre içi ve çevre sinyallerine bağlı olarak tek tek bir RNA transkriptini hazırlamak için bir spliceosome kullanan birçok ökaryot organizmada çeşitli eklenmiş versiyonları hesaba katamaz. Bu ekleme 1977’de Phillip Sharp ve Richard J. Roberts tarafından keşfedildi.
