L'hypothèse enzymatique de Gene-One-One Beadle et Tatum, proposée dans les années 40, était une idée révolutionnaire en génétique. Il a déclaré que chaque gène contrôle directement la production d'une seule enzyme, qui à son tour détermine une fonction métabolique spécifique. Ce modèle simple et élégant a aidé à révolutionner notre compréhension du fonctionnement des gènes, mais il a depuis été modifié pour plusieurs raisons:

1. Un gène - un polypeptide:

* plusieurs sous-unités: De nombreuses enzymes sont composées de plusieurs chaînes polypeptidiques. Un seul gène peut coder uniquement pour une seule chaîne polypeptidique, ce qui signifie qu'un seul gène peut contribuer à la formation d'une enzyme multi-sous-unité.

* Protéines non enzymatiques: Tous les gènes ne code pas pour les enzymes. De nombreux gènes codent pour les protéines structurelles, les protéines régulatrices ou d'autres types de protéines qui ne catalysent pas directement les réactions.

2. Un gène - plusieurs produits:

* épissage alternatif: Un seul gène peut produire plusieurs transcrits d'ARNm, chacun avec une combinaison différente d'exons, conduisant à la production de différentes isoformes protéiques.

* Modifications post-traductionnelles: Les protéines peuvent subir diverses modifications après traduction, telles que la phosphorylation, la glycosylation ou l'acétylation, qui peuvent modifier leur activité et leur fonction. Ces modifications peuvent être influencées par plusieurs facteurs, et pas seulement par le gène lui-même.

3. Régulation complexe des gènes:

* L'expression du gène est régulée: L'expression des gènes est hautement régulée, avec de nombreux facteurs influençant la quantité de protéines produites à partir d'un seul gène. Ces facteurs comprennent les facteurs de transcription, les microARN et les signaux environnementaux.

* épigénétique: Des changements dans l'expression des gènes peuvent se produire sans altérations de la séquence d'ADN elle-même, à travers des mécanismes tels que la méthylation de l'ADN ou les modifications des histones. Ces changements épigénétiques peuvent affecter l'activité d'un gène et son produit protéique.

4. Interactions génétiques:

* Pathways multi-gènes: De nombreux processus biologiques sont contrôlés par plusieurs gènes qui interagissent dans des voies complexes. Un seul gène peut affecter l'expression ou la fonction d'autres gènes, conduisant à une cascade d'effets.

* Pléiotropy: Un seul gène peut affecter plusieurs traits, ce qui signifie que sa mutation peut avoir une variété de conséquences phénotypiques.

en résumé:

Alors que l'hypothèse de l'enzyme Gene-One One a fourni un point de départ précieux, la réalité de la fonction génique est beaucoup plus complexe. Les gènes peuvent coder pour plusieurs produits protéiques, subir une régulation complexe et interagir entre eux dans des réseaux complexes. Cette complexité est ce qui fait de la génétique un domaine d'étude si fascinant et difficile.