Egy gén-egy-enzim hipotézis
Az egy gén-egy enzim hipotézis az a hipotézis, hogy egy gén hordozza az információt egy bizonyos enzim , azaz egy katalitikusan aktív fehérjemolekula képződéséhez .
1909-ben a brit orvos azonosította Archibald Garrod veleszületett anyagcsere-hibáit (angolul veleszületett anyagcsere-hibáit ), és javasolta, hogy az Alkaptonurie vorliege esetéhez hasonlóan genetikailag rögzített enzimhibát. A hipotézis a gén - egy enzim alakult ki a 1940-es évek a George Beadle és Edward Tatum és megalapozott kísérletileg a penész Neurospora . Erre a munkára kaptak a Fiziológiai és orvostudományi Nobel-díj az 1958 . Ez a hipotézis ma már csak korlátozott mértékben érvényes.
Általában a DNS egy szegmense képes kódolni egy fehérjét . Ennek lehet, de nem feltétlenül, katalitikus hatása. A strukturális fehérjéket is közvetlenül kódolják a DNS-ben, és a kialakult fehérje bioszintézis képviseli . Ennek a szintézisnek a tisztázása során a hipotézist módosítani kellett. Mivel egyrészt sok enzim több polipeptidláncból áll, másrészt a katalitikus hatás nélküli szerkezeti fehérjék, például a hajkeratin ugyanúgy termelődnek, az egy gén-egy polipeptid hipotézis hipotézise módosult.
Az eukariótákban ugyanaz a DNS-szegmens gyakran vezet különböző mRNS- molekulákhoz és így különböző fehérjékhez. Az ok az alternatív splicing , amelyen keresztül először eldöntik, hogy egy gén mely DNS-szakaszai kódolják, vagyis exonok , és melyeket az érlelési folyamat során vágják ki ( intronok ).
A felfedezés alternatív splicing transzkripció által eukarióták , a hipotézist módosítani kellett újra. A DNS -en előállított pre-mRNS különböző feldolgozása (splicingje) több különböző érett mRNS-molekulát és így több különböző polipeptidet eredményezhet ugyanabból a DNS-szekvenciából. A rendeletet még nem sikerült teljesen tisztázni.
A hipotézis további korlátai
A DNS-en szintetizált RNS-molekulák kötődhetnek más mRNS-molekulákhoz és kettős szálakat képezhetnek. Ezeket aztán a sejt megsemmisíti. Ez az RNS-némítás lehetővé teszi, hogy egy RNS-szekvencia későbbi génváltóként működjön és befolyásolja a többi gént.
Az RNS-molekulák biokatalizátorként is működhetnek önmagukban vagy a fehérjékkel kombinálva , vagyis enzimekként ( ribozimekként ) működnek . Az aktív centrumot kizárólag RNS képezheti.
Az rRNS- t gének is átírják, de nem transzlálódnak polipeptidláncsá.
A kutatás jelenlegi állása szerint a hipotézis a következőképpen módosítható:
- Egy gén egy biológiailag aktív RNS-t kódol. Ez nem feltétlenül alakul le polipeptiddé.
dagad
- ↑ George W. Beadle, Edward L. Tatum: A biokémiai reakciók genetikai szabályozása a neuroszporában. In: Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleményei . Vol. 27, No. 11, 1941, pp. 499-506, PMID 16588492 , PMC 1078370 (szabad teljes szöveg).
- ↑ George W. Beadle: Biokémiai genetika. A kémiai véleményekben . 37. évf., 1945. 1. sz., 15–96. Oldal, doi : 10.1021 / cr60116a002 .
- ↑ Információ a Nobel Alapítványtól George Beadle és Edward Tatum (angol) 1958-as díjátadó ünnepségéről