چگونه پی به عملکرد ژنها بردیم؟ چه کسی آن را کشف کرد؟
سال اکتشاف:1934
این کشف چه می‌گوید؟
این کشف نحوهٔ عملکرد حیاتی ژنهاست.
چه کسی آن را کشف کرد؟ جورج بیدل George Beadle
ژنها روی کروموزوم‌ها قرار دارند و حاوی دستوراتی در مورد رشد و عملکرد سلول‌ها هستند. اما چگونه ملکولی از اسید نوکلئیک (ژن) می‌تواند به سلول دستور دهد تا به طریقی خاص عمل کند؟ جورج بیدل توانست پاسخ این سؤال را مشخص کند و درک و بینش ما را در مورد ژنها دگرگون کرد.
بیدل کشف کرد که هر ژن دستور تشکیل آنزیم بخصوصی را می‌دهد. آنزیم‌ها سلول‌ها را به عمل وا می‌دارند. کشف او شکاف علمی بزرگی را در مورد این که چطور DNA می‌تواند منجر به ساخت سلول‌ها شود پر کرد. کشف بیدل باعث شد که تحقیقات ژنتیک از خصوصیات خارجی موجود زنده معطوف به ساختمان شیمیایی و کمی ژنها و نحوهٔ تولید آنزیم‌ها شود.
جورج بیدل قرار بود کشاورز شود. او به سال 1903 در مزرعه‌ای در نبراسکا متولد شد. مطالعهٔ کتاب‌های ژنتیک در دانشکده توجه او را جلب کرد و شدیداً به علم ژنتیک علاقمند شد.
در سال 1937، و در سن 34 سالگی به دانشگاه استانفورد رفت. مقامات دانشگاه استانفورد می‌خواستند مطالعات بیوشیمی ژنتیک را گسترش دهند. مطالعهٔ ژنتیک 80 ساله شده بود. اما مطالعهٔ ملکولی و نحوه ارسال علایم ژنتیک بر سلول‌ها هنوز در آغاز راه بود. بیدل به همراه ادوارد تاتوم، میکروبیولوژیست گروهی را برای تحقیق دربارهٔ تأثیر ژنها تشکیل دادند.
کار آنها ظاهراً ساده و عمل طاقت‌فرسا و نفس‌گیر بود. آنها به جستجوی ساده‌ترین انواع حباب برآمدند و کپک نان، نوروسپورا را به دلیل ساختمان ژنتیکی سادهٔ آن انتخاب کردند. آنها این قارچ را مکرر کشت دادند بعد به هر مجموعه اشعهٔ ایکس تاباندند که باعث جهش ژنتیکی می‌شد. در مدت 12 ساعت بیشتر مجموعه‌ها به رشد خود ادامه دادند (جهش پیدا نکرده بودند)، چندتایی مردند (اشعهٔ ایکس آنها را نابود کرده بود)، و چندتایی هم زنده مانده اما رشد نکردند (جهش ژنتیکی آنها را از رشد بازداشته بود.)
این گروه سوم از همه جالبتر بود زیرا جهش ژنتیکی مانع از رشد قارچ (کپک) شده بود. اگر بیدل و تاتوم می‌توانستند کشف کنند این قارچ جهش پیدا کرده، برای رشد خود به چه احتیاج دارد، می‌توانستند بفهمند این ژن چه تغییری پیدا کرده است.
بیدل و تاتوم هاگ‌های (دانه‌های کپک) یکی از این مجموعه‌ها را به هزاران لوله آزمایش که هر کدام حاوی محلول کشت بود اضافه کردند. به هر لوله یکی از موادی را که کپک می‌توانست تولید کند، اما کپک جهش پیدا کرده نتوانسته بود تولید کند، افزودند. بعد منتظر ماندند تا ببینند چه تغییری پیدا می‌شود.
هاگ‌های یکی از لوله‌های آزمایش – لوله شماره 299 – شروع به رشد طبیعی کردند یعنی لوله‌ای که به آن ویتامین ب 6 افزوده بودند. جهش ژن کپک، آن را از سنتر ویتامین ب 6 بازداشته بود و بنابراین رشد نکرده بود. معنای این پدیده این بود که ژنِ اصلی چیزی تولید کرده بود که سلول‌ها را قادر به تولید ویتامین می‌کرد. مرحلهٔ بعدی آزمایش آن بود که به دنبال آن چیز بگردند.
بیدل متوجه شد، وقتی او آنزیم بخصوصی را حذف می‌کرد آن قارچ از رشد باز می‌ماند. او توانست این آنزیم را در ژنها شناسایی کند و نشان دهد چگونه ژن‌های جهش پیدا کرده لولهٔ 299 دیگر نمی‌توانستند آن آنزیم بخصوص را تولید کنند.
بیلدل کشف کرد که چگونه ژنها وظیفهٔ خود را انجام می‌دهند. او ثابت کرد که آنها آنزیم تولید می‌کنند و آن آنزیم سلول‌ها را بطور شیمیایی وادار به عمل می‌کند. این کشف شایستهٔ ربودن جایزهٔ نوبل بود.
انسان حدود 25000 تا 28000 ژن دارد، ژن‌های مختلف هرجنبه از رشد و خصوصیات ظاهری را شکل می دهند. بعضی از ژنها هم هیچ وظیفه‌ای ندارند. به آنها ژن‌های مغلوب می‌گویند. آنها منتظر می‌مانند تا به نسل بعدی منتقل شوند، در آن جا ممکن است ژنها غالب شوند و صفات خود را بروز دهند.
