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Lexikon der Biologie: Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese

Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese, 1940/41 von G.W. Beadle und E.L. Tatum aufgrund der Analyse von Mangelmutanten des Schimmelpilzes Neurospora crassa (Neurospora) aufgestellte Hypothese, die besagt, daß jedes Enzym von einem Gen codiert wird. Die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese konnte später an zahlreichen Enzymsystemen, besonders aber durch mehr und mehr verfeinerte Untersuchungen bis hin zur Sequenzanalyse (Sequenzierung) an den Genen, die für die Enzyme des Lactose-Abbaus (Lactose-Operon, Lactose), Histidin- und Tryptophan-Aufbaus (Histidin, Tryptophan) codieren, bestätigt werden. Deshalb darf die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese heute, von gewissen Einschränkungen abgesehen, als gesichert gelten und wird nur noch aus historischen Gründen als "Hypothese" bezeichnet. Eine dieser Einschränkungen bzw. Verfeinerungen basiert auf der Tatsache, daß Enzyme häufig aus mehreren nichtidentischen Peptidketten (Peptide) aufgebaut sind. Strenggenommen muß daher heute die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese als Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese bezeichnet werden, was besagt, daß jede Polypeptidkette von einem Gen codiert wird. Aber auch diese Aussage muß heute eingeschränkt werden, weil sie sich nur auf die primären, d. h. unmittelbar an den Ribosomen entstehenden Polypeptidketten bezieht, jedoch nicht auf Polypeptidketten, die sekundär durch Spaltungen der primären Polypeptidketten entstehen. So sind z. B. die beiden Ketten des Insulins als sekundäre Polypeptidketten aufzufassen, die sich durch Spaltung aus dem Proinsulin, der primären Polypeptidkette, bilden (Prä-Pro-Proteine); die Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese gilt hier strenggenommen nur für das Insulingen und das Proinsulin als primäres Genprodukt. Nur eingeschränkte Gültigkeit hat die Hypothese auch für die als Operone bezeichneten Einheiten gemeinsam regulierter und transkribierter Gene, die für Prokaryoten schon seit langem bekannt sind, inzwischen aber auch bei Eukaryoten gefunden wurden. Eine weitere Einschränkung folgt aus der Tatsache, daß auch Gene existieren, die nur zu RNA transkribiert, aber nicht zu Polypeptiden bzw. Proteinen übersetzt werden (z. B. die Gene für ribosomale RNA und tRNA). Ein-Gen-Ein-Enzym-Hypothese , Genwirkketten I.

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