1유전자 1효소설

1유전자 1효소설(一遺傳子一酵素說, 영어: one gene one enzyme theory)은 1941년에 조지 웰스 비들(George Beadle, 1903년 10월 22일 - 1989년 6월 9일)과 에드워드 로리 테이텀(Edward Tatum, 1909년 12월 14일 - 1975년 11월 5일)이 발표한 붉은빵곰팡이(곰팡이의 일종)를 이용한 실험을 통해 유전자가 효소의 합성에 관여한다는 이론이다. 이 이론은 유전자가 단백질 합성과 밀접한 관련이 있다는 것이 대한 실마리를 제공하였으며 1유전자 1단백질설, 1유전자 1 폴리펩타이드설로 발전하는데 이바지하였다.

이론에 사용된 실험- 붉은빵곰팡이의 영양 요구주 실험

1.붉은빵곰팡이의 야생종은 최소 배지에서 필요한 물질을 스스로 합성하여 자랄 수 있다.

2.붉은빵곰팡이의 포자에 자외선이나 X선을 쪼여 완전 배지에서는 자라지만 최소 배지에서는 자라지 못하는 돌연변이주를 얻었다. 돌연변이주는 최소 배지에 아미노산과 비타민 같은 특정 영양소를 공급하지 않으면 자랄 수 없는데, 이러한 돌연변이주를 영양 요구주라고 한다.

3.비틀과 테이텀은 최소배지에 아미노산의 종류인 오르니틴,시트룰린,아르지닌 중 한가지를 넣어주고, 각 돌연변이주의 생장 정도를 조사하여

최소배지: 야생종만 물질합성

최소배지+오르니틴: 야생종,돌연변이1형 물질합성

최소배지+시트룰린: 야생종,돌연변이1형,돌연변이2형 물질합성

최소배지+아르지닌: 야생종,돌연변이1형,돌연변이2형,돌연변이3형 물질합성

라는 결과를 얻었다.

4.돌연변이주를 분석한 결과 각 돌연변이주는 서로 다른 한 유전자에 이상이 생겼다는 것을 알았다.

정리

1.각 돌연변이주가 아르지닌을 첨가한 배지에서는 모두 자랐으므로 붉은빵곰팡이의 생활에 아르지닌이 꼭 필요하다. 야생종은 최소 배지의 전구 물질로부터 아르지닌을 합성하여 살아갈 수 있다.

2.돌연변이주는 붉은빵곰팡이가 자라는 데 반드시 필요한 아르지닌을 합성하는 과정에 관여하는 효소에 결함이 있기 때문에 최소 배지에서 살 수 없다. 돌연변이주의 유전자 이상에 의해 효소의 결함이 나타났으므로 유전자는 효소의 합성에 관여함을 알 수 있다.

3.세 가지 영양 요구주는 각각 아르지닌이 합성되는 데 관여하는 서로 다른 유전자에 돌연변이가 일어난 것이다. 이것은 물질대사의 각 단계에서 작용하는 효소가 서로 다른 유전자로부터 만들어진다는 것을 의미한다.

일유전자 일단백질설

일유전자 일단백질설(一遺傳子一蛋白質說,one gene–one protein)은 단백질은 유전자에 의하여 생성되는데 단백질마다 지배하는 유전자가 다르다는 설. 이 학설은 일유전자 일효소설로부터 발달하였으며, 일유전자 일폴리펩티드설로 발전하였다.

일유전자 일폴리펩티드가설

일유전자 일폴리펩티드 가설(一遺傳子一polypeptide假說,one gene–one polypeptide)은 하나의 유전자가 단백질 구성 단위인 하나의 폴리펩티드 합성을 지배한다는 가설이다. 유전자형(genotype)이 일대일대응에서 분자수준의 단백질을 형성하고 표현한다는 이러한 사실은 단백질(폴리펩티드)의 표현형(phenotype)을 이해할 수 있다는 점에서 시사하는 바가 크다.

같이 보기

• 세포 내 공생설