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Como os genes determinam os caracteres
 
 
 
Neurospora crassa é um fungo avermelhado, que se desenvolve freqüentemente em pão envelhecido. A partir da década de 40, George Beadle (que havia trabalhado com Thomas Morgan) e Edward Tatum iniciaram uma série de experimentos com este fungo, que os levaram a concluir que os genes determinavam os caracteres controlando a produção de enzimas. Por estes trabalhos os dois receberam o Prêmio Nobel em 1958.
 
 
 
Na figura ao lado:
  1. Normalmente Neurospora é capaz de crescer em tubos contendo o chamado meio mínimo, ou seja, um meio contendo apenas nutrientes simples como açúcar e sais minerais.
  2. Irradiando esporos de Neurospora com raios X, Beadle e Tatum conseguiram três tipos de mutantes que não cresciam em meio mínimo, a menos que este fosse suplementado com pelo menos um aminoácido.
  3. O primeiro tipo mutante crescia em meios suplementados com ornitina ou com citrulina ou com arginina.
  4. O segundo tipo mutante crescia em meios suplementados com citrulina ou com arginina.
  5. O terceiro tipo mutante só cresce se for acrescentada a arginina.
   
   
   
 
 
 
Com estas informações, e mais o mapeamento dos genes mutantes, os pesquisadores sabiam que se tratava de três mutações diferentes porque elas foram mapeadas em três cromossomos diferentes. Eles sabiam também que os compostos celulares são convertidos uns nos outros por meio de enzimas. Eles prepuseram então que a arginina seria produzida por meio da seguinte via biossintética:
   
   
   
 
 
 
Cada um dos passos seria controlado por uma enzima diferente. O mutante do primeiro tipo não produziria a enzima responsável pelo passo 1 (A), mas produziria as outras duas, podendo então produzir a arginina a partir de ornitina ou citrulina. O mutante do tipo dois não produziria a enzima responsável pelo passo 2 (B), mas poderia produzir arginina a partir de citrulina. O mutante do tipo três não produziria a enzima do passo 3 (C), não podendo, portanto, produzir arginina de forma alguma. Desta forma Badle e Tatum lançaram a hipótese de que cada gene corresponderia a uma enzima, a chamada hipótese um gene uma enzima.