Bir gen bir enzim hipotezi

Bir gen bir enzim hipotezi, genlerin enzimler aracılığıyla etkilerini gösterdiği fikridir, öyle ki her gen bir enzimin üretiminden sorumludur, o enzim de metabolik bir yolakta bir adıma etki eder. Bu kavram George Beadle ve Edward Tatum tarafından Neurospora crassa küfündeki genetik mutasyonlar hakkındaki önemli bir makalede ilk defa dile getirilmiş,^[1] daha sonra iş arkadaşları Norman Horowitz tarafından "Bir gen bir enzim hipotezi" olarak adlandırılmıştır. Sonraları moleküler biyoloji olarak adlandırılacak bilim dalının ilk önemli buluşu sayılmasına rağmen, bu fikrin kısa süre sonra aşırı basit olduğu anlaşılmıştır. Daha sonradan "bir gen-bir polipeptit" olarak yeniden ifade edildikten sonra dahi günümüzde genler ile proteinler arasındaki ilişkiyi açıklamakta yetersiz sayılmaktadır.^[2] Ökaryotlarda alternatif alternatif uçbirleştirme ile bir genden çeşitli proteinlerin üretilebilmesi bir gen-bir polipeptit hipotezi ile uyuşmamaktadır.

Canlıda her enzim proteinden yapılmıştır. Her protein bir gen tarafından programlandırılarak görevlendirilmiştir. Bu ilişkiye bir gen bir enzim hipotezi denir. Genler sentezlemiş olduğu proteine ne yapacağını da şifrelemiştir. Bir reaksiyon için birden fazla enzim çalışabilir. Bu enzimler bir takım çalışması gibi faaliyet gösterirler. Bir enzimin substratı, diğer enzimin ürününü oluşturur. Örneğin;

              Gen1      Gen2     Gen3
                ↓        ↓        ↓
              Enzim1   Enzim2   Enzim3
                ↓        ↓        ↓
            A -----> B -----> C -----> D

Böyle bir durumda bir gen zarar görürse o genin programladığı enzim oluşmaz ve reaksiyon durur. Örneğin, Gen2 zarar görürse Enzim2 sentezlenemez. Canlının D molekülünü sentezleyebilmesi için ya enzim2 verilmelidir ya da C molekülü verilmelidir. Buna beslenme mutantı denir.

• Enzim
• Gen