A hipótese da enzima de Beadle e Tatum One Gene-One, proposta na década de 1940, foi uma idéia inovadora na genética. Ele afirmou que cada gene controla diretamente a produção de uma única enzima, que por sua vez determina uma função metabólica específica. Esse modelo simples e elegante ajudou a revolucionar nossa compreensão de como os genes funcionam, mas desde então foi modificado por vários motivos:

1. Um gene - um polipeptídeo:

* Subunidades múltiplas: Muitas enzimas são compostas de múltiplas cadeias polipeptídicas. Um único gene pode codificar apenas uma cadeia polipeptídica, o que significa que um único gene pode contribuir para a formação de uma enzima multi-subunidade.
* proteínas não enzimas: Nem todos os genes codificam enzimas. Muitos genes codificam proteínas estruturais, proteínas reguladoras ou outros tipos de proteínas que não catalisam diretamente as reações.

2. Um gene - vários produtos:

* Splicing alternativo: Um único gene pode produzir vários transcritos de mRNA, cada um com uma combinação diferente de exons, levando à produção de diferentes isoformas de proteínas.
* Modificações pós-traducionais: As proteínas podem sofrer várias modificações após a tradução, como fosforilação, glicosilação ou acetilação, que podem alterar sua atividade e função. Essas modificações podem ser influenciadas por vários fatores, não apenas pelo próprio gene.

3. Regulação do gene complexo:

* A expressão do gene é regulada: A expressão de genes é altamente regulada, com muitos fatores que influenciam a quantidade de proteína produzida a partir de um único gene. Esses fatores incluem fatores de transcrição, microRNAs e pistas ambientais.
* epigenética: Alterações na expressão gênica podem ocorrer sem alterações na própria sequência de DNA, através de mecanismos como metilação do DNA ou modificações de histonas. Essas alterações epigenéticas podem afetar a atividade de um gene e seu produto proteico.

4. Interações genéticas:

* Caminhos de vários genes: Muitos processos biológicos são controlados por vários genes que interagem em vias complexas. Um único gene pode afetar a expressão ou função de outros genes, levando a uma cascata de efeitos.
* Pleiotopia : Um único gene pode afetar várias características, o que significa que sua mutação pode ter uma variedade de consequências fenotípicas.

em resumo:

Enquanto a hipótese da enzima gene-one forneceu um ponto de partida valioso, a realidade da função genética é muito mais complexa. Os genes podem codificar para vários produtos proteicos, sofrer regulação complexa e interagir entre si em redes complexas. Essa complexidade é o que torna a genética um campo de estudo tão fascinante e desafiador.