Expérience de Beadle et Tatum

C’est en 1908 qu’une relation entre gene et protéine fut proposée par Archibald Edward Garrod, médecin britannique. Il étudia une maladie métabolique héréditaire, l’alcaptonurie, rendant les urines des malades noirâtres au contact de l’air, par oxydation de l’acide homogentisique. Il découvrit que la maladie était due a un déficit d’une enzyme (protéine), l’acide homogentisique oxydase, qui dégrade l’acide homogentisique chez les sujets sains.

Cette maladie héréditaire fonde ainsi une relation entre la production des protéines et l’information génétique.

Activité : Un exemple chez un champignon : Neurospora

Dans les années 1940, les chercheurs G. Beadle et E. Tatum ont réalisé des expériences sur Neurospora, un champignon du groupe des moisissures. Ce champignon peut synthétiser toutes les molécules dont il a besoin, à partir des molécules présentes dans un milieu de culture minimum contenant sels minéraux, vitamines, sucres et une source d’azote.

La voie de biosynthèse de l’arginine chez Neurospora

Parmi les substances indispensables à Neurospora, on peut citer les acides aminés. Neurospora synthétise par exemple son arginine à partir d’une substance dite molécule precurseur prélevée dans le milieu minimum et qui est transformée selon la chaine de réactions suivante :

E3 E2 E1
Precurseur → ornithine → citrulline → arginine

E1, E2 et E3 désignent les enzymes qui catalysent les différentes étapes de la chaine de biosynthèse.

L’expérience de Beadle et Tatum

Obtention de souches incapables de synthétiser l’arginine (souches Arg-)

Beadle et Tatum ont cultive trois souches de Neurospora Arg – (souches A, B et C) sur des milieux différents.
La souche sauvage correspond au Neurospora décrit dans l’introduction de l’exercice (souche Arg+) capable de synthétiser son arginine.

+ = développement – = mort