La teoría de un Gen - Una Enzima

La teoría mas ampliamente aceptada sobre la manera de actuar los genes proviene de los trabajos de los genetistas G.W.Beadle y E.L. Tatum, con el moho rojo del pan Neurosporo Crassa, perteneciente a los hongos ascomicetos. Es particularmente un organismo apropiado para llevar adelante estudios genéticos, ya que la única etapa diploide en este hongo es el cigote, el cual rápidamente experimenta la meiosis. La fase vegetativa del organismo es haploide. De este modo cada gen esta presente una vez. El genetista no tiene que preocuparse sobre el efecto de genes recesivos enmascarados por los genes dominantes.

Bradle y Tatum expusieron a la acción los rayos ultravioletas algunas esporas sexuales provenientes de cierto tipo de apareamiento de NEUROSPORA. Luego dejaron que estas esporas germinaran en un  medio completo, es decir, enriquesido con las vitaminas y aminoácidos. Una vez que se hubo desarrollado el micelio, se hicieron cruces con otro tipo de apareamiento. Las ascosporas producidas fueron retiradas individualmente y luego colocadas separadamente en medios de cultivos completos. Una vez que crecieron, se colocaron porciones de micelio de cada cultivo en una medio mínimo. A veces el crecimiento continuaba, a veces se suspendía; cuando esto ultimo ocurría la raza particular recibía varias vitaminas, aminoacidos, entro otros. Hasta lograr que se produjera crecimiento. Finalmente se pudo establecer que cada raza deficiente era capaz de crecer en un medio mínimo, al cual se había agregado una sustancia accesorial, por ejemplo la Timina. Breadle y Tatum supusieron que la radiación ultravioleta había producido una mutación del gen que posibilita la síntesis de la tiamina, y había transformado en un alelo que no era capaz de hacerlo.

La síntesis de tiamina a partir de las sustancias simples presentes en el mínimo no ocurren mediante una sola reacción química, sino a través de una serie completa de reacciones. Como todas las reacciones química en los seres vivos, cada una requiere la presencia de una enzima especifica mediante la adición de compuestos intermedios (precursores) al medio en el cual crecía el moho. este experimento permitio localizar exactamente que fase en la síntesis de la tiamina esta bloqueada en la raza mutante.

sobre esta base, crearon la teoría de un "gen- una enzima" referente a la acción del gen, que puede formularse en los siguientes términos: Cada gen en un determinado organismo regula la producción de una enzima especifica.

Son estas enzimas las que pueden llevar a cabo todas las actividades metabólicas del organismo, de las cuales a la vez depende el desarrollo de una estructura y su fisiología característica es decir, el fenotipo del organismo.