Un gen una enzima George Wells Beadle (1903-1989)
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- 22 oct 2024
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“ Una de las investigaciones clave para la construcción de puentes entre la genética y la bioquímica—y, desde esta perspectiva, fundamental para el nacimiento de la biología molecular— fue la desarrollada por George Beadle (1903-1989) y Edward L. Tatum (1909-1975) a principios de la década de 1940. Con su experimento, Beadle y Tatum habrían establecido que los genes controlan las actividades enzimáticas y que existía un gen diferente para cada enzima. Estas conclusiones fueron altamente valoradas y por ellas finalmente recibieron el premio Nobel.
En la Universidad de Stanford, Beadle contrató a un especialista en microbiología (Edward Tatum) y juntos desarrollaron el experimento considerado crucial que permitió establecer su famoso aforismo «un gen, una enzima». Decidieron emplear un nuevo organismo modelo, la Neurospora crassa, un hongo que resultó especialmente interesante para su estudio porque se podían obtener muchas generaciones en poco tiempo y, además, tenía una fase haploide (en la que el organismo contiene solo una copia de cada gen), con la que todas las mutaciones se podrían observar, con independencia de que el alelo mutado fuera o no recesivo. También pasaba por una fase diploide que permitía la reproducción sexual necesaria en los estudios de genética clásica o mendeliana. Además, era un organismo que, en condiciones normales, podía sobrevivir bien en un medio de cultivo mínimo porque podía biosintetizar todos los elementos que requería para subsistir a partir de la biotina, las sales y los azúcares presentes en ese medio mínimo.” (Saberes en acción, 2021).
“En el experimento bombardearon el moho con rayos X y buscaron mutantes entre los supervivientes que difirieran en sus necesidades nutricionales respecto del moho de tipo silvestre o salvaje cuyos requerimientos nutricionales son muy escasos. Éste puede sobrevivir en cultivos en placas de agar mezclado con sales inorgánicas, glucosa y biotina, o de glucosa como única fuente carbonada y amoníaco como única fuente de nitrógeno (Medio mínimo o simple). De esta forma el moho recurre a sus vías metabólicas para producir el resto de moléculas que necesita. Identificaron los mutantes que no eran capaces de producirlas pero sí de vivir en medios de crecimiento completos (con 20 aminoácidos y otros nutrientes). Tomaron muestras del mutante y las distribuyeron en distintos frascos. Cada uno de ellos contenía el medio mínimo más un solo ingrediente. Si el único frasco en el que crecía contenía arginina, por ejemplo, podían concluir que el mutante era deficiente en la ruta metabólica que las células de tipo silvestre o salvaje utilizaban para fabricar arginina.
Beadle y Tatum siguieron profundizando en el experimento y recurrieron a los cruzamientos genéticos.. De esto dedujeron que las tres clases de mutantes debían tener interrumpida la vía que sintetiza la arginina en pasos diferentes y que cada clase debe carecer de la enzima que cataliza el paso bloqueado. Como cada mutante era deficiente en un solo gen, se reforzó la hipótesis de "un gen-una enzima". Este hallazgo les supuso que en 1958 se les concediera el premio Nobel, en definitiva, por su descubrimiento de que los genes actúan regulando sucesos químicos definidos.
Más tarde se vio que no todas las proteínas eran enzimáticas y que algunas se formaban a partir de dos o más cadenas de polipétidos diferentes y que cada una de éstas está especificada por su propio gen. De esta forma habría que hablar de "Un gen-un polipéptido", aunque esta afirmación tampoco es cierta del todo. Mas adelante se continuaron los estudios y a partir de los resultados se fueron explicando y determinando como se dan los procesos de transcripción y traducción para la formación de proteínas.
Beadle recibió varios premios: Lasker (1950), Dyer (1951), Emil Christian Hansen de Dinamarca (1953), Albert Einstein (1958), Premio Nacional de la Sociedad Americana del Cáncer (1959), el Kimber de genética (1960), el Priestley Memorial (1967), el Edison al mejor libro de ciencia para los jóvenes (1967), y las medallas Donald Forsha Jones y Thomas Hunt Morgan.
George Wells Beadle murió en Pomona, California, el 9 de junio de 1989. “ (Fresquet, 2015)
Referencias biblliograficas
Fresquet, J. (2015). George Wells Beadle. Historiadelamecina.org. Recuperado en
Saberes en acción. (20221). Un gen una enzima. Sociedad catalana de la ciencia y de la técnica e instituto Interuniversitario Lopéz Piñero . Recuperado en https://sabersenaccio.iec.cat/es/un-gen-una-enzima-es/#:~:text=George%20Wells%20Beadle%20(izquierda)%20y,la%20regulación%20de%20fenómenos%20qu%C3%ADmicos».
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