>> 自然の科学 >  >> 生き物

なぜBeadle and Tatomsは、1940年代に提示されて以来、酵素仮説が中心になったのですか?

1940年代に提案されたBeadle and Tatum One Gene-One Enzyme仮説は、遺伝学の画期的なアイデアでした。各遺伝子は単一の酵素の産生を直接制御し、それが特定の代謝機能を決定すると述べました。このシンプルでエレガントなモデルは、遺伝子がどのように機能するかについての理解に革命をもたらすのに役立ちましたが、その後、いくつかの理由で変更されています。

1。 1つの遺伝子 - 1つのポリペプチド:

* 複数のサブユニット: 多くの酵素は、複数のポリペプチド鎖で構成されています。単一の遺伝子は、1つのポリペプチド鎖のみをコードできます。つまり、単一の遺伝子がマルチサブユニット酵素の形成に寄与する可能性があります。

* 非酵素タンパク質: すべての遺伝子が酵素をコードするわけではありません。多くの遺伝子は、反応を直接触媒しない構造タンパク質、調節タンパク質、または他のタイプのタンパク質をコードします。

2。 1つの遺伝子 - 複数の製品:

* 代替スプライシング: 単一の遺伝子は、それぞれ異なるエクソンの組み合わせを持つ複数のmRNA転写産物を生成し、異なるタンパク質アイソフォームの産生につながる可能性があります。

* 翻訳後修飾: タンパク質は、リン酸化、グリコシル化、アセチル化など、翻訳後にさまざまな修飾を受ける可能性があり、それらの活性と機能を変化させる可能性があります。これらの変更は、遺伝子自体だけでなく、複数の要因の影響を受ける可能性があります。

3。複雑な遺伝子調節:

* 遺伝子発現が調節されています: 遺伝子の発現は高度に調節されており、多くの要因が単一の遺伝子から生成されるタンパク質の量に影響を与えます。これらの要因には、転写因子、マイクロRNA、環境の手がかりが含まれます。

* エピジェネティクス: 遺伝子発現の変化は、DNAメチル化やヒストン修飾などのメカニズムを通じて、DNA配列自体に変化することなく発生する可能性があります。これらのエピジェネティックな変化は、遺伝子とそのタンパク質産物の活性に影響を与える可能性があります。

4。遺伝的相互作用:

* 多遺伝子経路: 多くの生物学的プロセスは、複雑な経路で相互作用する複数の遺伝子によって制御されています。単一の遺伝子は、他の遺伝子の発現または機能に影響を及ぼし、効果のカスケードにつながる可能性があります。

* 多面的: 単一の遺伝子は複数の特性に影響を与える可能性があります。つまり、その変異はさまざまな表現型の結果をもたらす可能性があります。

要約:

1つの遺伝子1つの酵素仮説は貴重な出発点を提供しましたが、遺伝子機能の現実ははるかに複雑です。遺伝子は、複数のタンパク質産物をコーディングし、複雑な調節を受け、複雑なネットワークで相互作用することができます。この複雑さは、遺伝学をこのような魅力的で挑戦的な研究分野にしている理由です。

  1. 色が感情に影響を与える理由
  2. 春に大根がもみ殻をむくのはなぜ?
  3. ニワトリに歯がない理由
  4. ソーン・ウォーリーがイタチを恐れるのはなぜですか?
  5. サンショウウオは母親に似ていますか?
  6. 細胞サイズのロボットを大量生産する方法