Náttúrufræðingurinn - 1983, Blaðsíða 162

DNA (gen)
umritun
>. RNA
þýðing
> Hvíta
ef t irmyndun
1. mynd: Erföaefni (DNA) er eftirmyndað við frumuskiptingu og boð þess túlkuð
(umritun, þýðing) í lifandi frumum.
Meðal annars voru könnuð áhrif
stökkbreytinga á efnaskipti örvera.
Rannsóknir Bandaríkjamannanna
G. W. Beadle og E. L. Tatum á
sveppnum Nerospora crassa leiddu
fljótlega í Ijós að stökkbreytingar í
ákveðnum genum valda breytingum á
ákveðnum lífhvötum eða ensímum.
Allir lífhvatar eru hvítur. Því var álykt-
að að hvert gen ákvarði með einhverj-
um hœtti gerð ákveðinnar hvítusam-
eindar.
Á þessunt árum var þekking á hvítu-
sameindum enn mjög takmörkuð, en
undir lok fimmta áratugarins var enski
lífefnafræðingurinn F. Sanger vel á
veg kominn með að ákvarða röð amí-
nósýra í hormónahvítunni insúlíni.
Rannsókn hans hafði sannfært menn
um að sérhver hvítutegund einkennd-
ist af ákveðinni amínósýruröð sem er
arfbundin. Þetta voru mikil tíðindi og
komu mörgum á óvart. Nú lá beint við
að álykta að hlutverk gena væri fólgið í
því að ákvarða röð amíósýra í hvítu-
sameindum, eða réttara sagt í peptíð-
keðjum þeirra. En hvítur eru oftast
nær gerðar úr nokkrum hundruðum
amínósýra, sem skipað er í eina, tvær
eða fáeinar peptíðkeðjur.
Nokkru síðar eða í byrjun sjötta
áratugarins sannfærðust menn endan-
lega um að gen séu gerð úr kjarnsýr-
unni DNA. Árið 1953 kunngerðu
J. D. Watson og F. H. C. Crick líkan
sitt af DNA-sameindinni. Þá skýrðist
m. a. hvernig erfðaefnið er eftirmynd-
að af mikilli nákvæmni í hverri frumu-
kynslóð. Gen var nú DNA-bútur sem
rœður röð amínósýra í ákveðinni
peptíðkeðju.
Á sjötta og sjöunda áratugi aldar-
innar varð loks Ijóst hvernig samsvör-
un gens og peptíðkeðju er varið. Þegar
gen starfar, er myndað að því afrit úr
kjarnsýrunni RNA, svonefnt mRNA,
sem tengist ríbósómum í umfrymi. Þar
er röð byggingareininga, kirna (núk-
leótíða), í mRNA þýdd yfir í röð amí-
nósýra í peptíðkeðju. Hver þrjú kirni í
mRNA samsvara þá einni amínósýru í
peptíðkeðju. Enn hafði merking gen-
hugtaksins skerpst: Gen var nú sam-
felld kirnisröð í DNA-keðju. Það er
umritað yfir í mRNA-sameind sem
ræður síðan röð amínósýra í pep-
146