Concetti Chiave
- L'esperimento di Beadle e Tatum ha supportato l'idea che il DNA contiene informazioni per la produzione di enzimi, formulando l'ipotesi "un gene-un enzima".
- I ricercatori hanno utilizzato neurospora, una muffa facilmente coltivabile, per osservare gli effetti delle mutazioni indotte con raggi X sulle spore aploidi.
- Attraverso l'isolamento di mutanti auxotrofici, Beadle e Tatum hanno dimostrato che questi non crescono in un terreno minimo senza l'aggiunta di amminoacidi specifici.
- Le indagini hanno rivelato che la via metabolica dell'arginina era interrotta nei mutanti, evidenziando il ruolo degli enzimi e dei geni nella trasformazione delle sostanze.
- Il processo di trasformazione dell'ornitina in arginina attraverso enzimi codificati da geni ha fornito una chiara connessione tra geni e funzioni metaboliche.
L'esperimento di Beadle e
L’esperimento che rafforzò l’ipotesi che nel DNA fosse contenuta l’informazione necessaria per la produzione di enzimi responsabili del metabolismo cellulare fu di Beadle e Tatum che proposero un’ipotesi: “un gene-un enzima” mediante esperimenti con mutanti di neurospora, la muffa del pane che si coltiva facilmente e che nella fase riproduttiva produce spore aploidi (con un solo cromosoma), quindi con la replicazione tutte le mutazioni del cromosoma si manifestano nel fenotipo. Di fatto quindi Beadle e Tatum inducevano delle mutazioni e ne osservavano gli effetti.
Mutazioni indotte e osservazioni
I due scienziati in particolare raccolsero delle muffe, le inserirono in una provetta e le irradiarono con raggi X così causano mutazioni in un qualunque punto della spora.
Beadle e Tatum cercarono ora di isolare solamente alcuni dei mutanti, in particolare quelli auxotrofici, ossia quelli che non crescono in un terreno minimo (con i soli elementi indispensabili alla vita delle spore, ossia zucchero, sale e biotina). L’unico modo per far crescere questi mutanti era quello di aggiungere un precursore, ossia un amminoacido. Per comprendere quale amminoacido bisogna aggiungere a questi mutanti fecero vari tentativi, fino a quando compresero che ad essere stata interrotta era la via metabolica dell’arginina che parte dall’ornitina, la quale attraverso un enzima codificato da un gene viene trasformata in citrullina, sulla quale agisce un secondo enzima prodotto da un secondo gene che la trasforma in arginina.
Domande da interrogazione
- Qual è l'ipotesi proposta da Beadle e Tatum riguardo al rapporto tra geni ed enzimi?
- Come hanno indotto le mutazioni Beadle e Tatum nelle muffe?
- Qual è stato il risultato principale dei loro esperimenti con i mutanti auxotrofici?
Beadle e Tatum proposero l'ipotesi "un gene-un enzima", suggerendo che nel DNA fosse contenuta l'informazione necessaria per la produzione di enzimi responsabili del metabolismo cellulare, come evidenziato dai loro esperimenti con mutanti di neurospora.
Gli scienziati hanno irradiato le muffe con raggi X per causare mutazioni in vari punti delle spore, permettendo loro di osservare gli effetti di queste mutazioni sul fenotipo.
Beadle e Tatum scoprirono che i mutanti auxotrofici non crescevano in un terreno minimo e necessitavano dell'aggiunta di un precursore, come un amminoacido, per crescere, identificando così che la via metabolica dell'arginina era interrotta.
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