إسهامات جورج بيل وإدوارد تاتوم في دراسة الجينات والإنزيمات

إسهامات جورج بيل وإدوارد تاتوم في دراسة الجينات والإنزيمات

بدأ علم التقنية الحيوية الحديث بدراسة اكتشاف فطر تعفن الخبز, أما علم التقنية الحيوية التقليدي فيتعامل مع صناعة الخبز والخميرة والزبادي ( اللبن الرائب ) والخل وغيرها, وجدير بالذكر أ، العالم لويس باستور ( 1856 ) قد اكتشف أن الخميرة والبكتيريا تسببان تغيرات كيميائية في هذة الأطعمة, وهو ما يعرف بعملية التخمر, حيث تستطيع البكتيريا والخميرة الحصول على الطاقة اللازمة للحياة والنمو, لقد أضافت علوم القرن العشرين الكثير من لمعرفتنا بجميع التفاصيل المتعلقة بذلك الموضوع, لذا فإنه يمكننا تكوين أنماط جديدة من علم التقنية الحيوية.

جاء الكيميائيان الأمريكيان - جورج بيل - و - إدوارد تاتوم - ومعهما أدلة مهمة تتعلق بهذا الأمر. فقد بسطا عملهما بواسطة اختيار كائن حي أساسي لإجراء التجراب عليه, وهو الفطر الأحمر المسئول عن تعفن الخبز المسمى بفطر العصبيات المبوغة ( Neurospora ), أدرك العالم بيل من خلال عمله مع العالم الشهير - توماس هانت مورجان - في دراسة ذباب الفاكهة ( 1911 ) أن حتى السمات البسيطة مثل لون العين والمعتمدة على سلسلة طويلة من التفاعلات الكيميائية تتحكم فيها بدرجة ما الجينات التي تمثل الوحدات الوراثية. كما أدرك أيضا أن الطريقة التي يظهر بها تأثير هذة الجينات يمكن تغييرها بواسطة تعريض ذباب الفاكهة إلى أشعة إكس, مما يساعد في حدوث طفرات جينية لهذا النوع من الذباب ( 1926 ).

استطاع العالم تاتوم أن يعرف كل شيء يتعلق بنمو ودراسة فطر تعفن الخبز, وبدأ بالإشتراك مع العالم بيل في تعريض ذلك الفطر إلى أشعة إكس, فأدى ذلك إلى توقف بعض الخلايا الفطرية عن انتاج مواد كيميائية معينة ضرورية لبقائها على قيد الحياة, كما لو أن بعض التفاعلات الكيميائية الخاصة قد توقفت نتيجة لذلك, ومنذ ذلك الوقت, أصبح من المعروف أن كل التفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية تحتاج إلى إنزيم أو أكثر لتحفيز ( أو زيادة ) سرعة تلك التفاعلات, اعتقد العالمان بيل وتاتوم أن الطفرات الجينية قد تسببت في وقف إفراز بعض الإنزيمات, ويعني ذلك أن كل جين لا بد أن يكون مسيطراً بشكل ما على عملية إنتاج نوع معين من الإنزيمات.

إذا قمنا بتعميم تلك الفكرة قليلاً ( حيث أيدت أبحاث كثيرة هذة الفكرة ), فسنجد أن كل الإنزيمات ما هي إلا نوع معين من البروتينات, لذلك فإن كل جين في الفطر المسبب لتعفن الخبز يتحكم في عملية تكوين بروتين معين, بما فيها البروتينات التي يتكون منها الفطر, ويبدوا هذا منطبقاً على جميع الكائنات الحية, بالرغم من اختلاف التفاصيل لكل حالة عن الأخرى, يمكننا أن نقول الآن إن الجينات تبذل أقصى تأثير لها بواسطة التحكم في مئات البروتينات المختلفة, وقد تتداخل الطفرات الجينية مع ذلك الأمر, ربما عن طريق تغيير الأوامر الخاصة بتكوين البروتينات.

يبقى سؤال واحد فقط يحتاج إلى إجابة : كيف يمكن للجينات التحكم بالفعل في كيفية تكوين البروتينات ؟ لقد كانت الإجابة في ذلك الوقت على وشك الظهور - واتسون وكريك - ( 1953 ).

المصدر: ديفد اليارد - موسوعة الاكتشافات العلمية ص 591 - 592