അദ്ധ്യായം 07 അടിസ്ഥാന പ്രക്രിയകൾ
7.1 ജനിതക വസ്തുവായി DNA
മുമ്പത്തെ അദ്ധ്യായത്തിൽ നിങ്ങൾ പഠിച്ചതുപോലെ, സ്വഭാവങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഗുണങ്ങൾ ജീനുകളിലൂടെ മാതാപിതാക്കളിൽ നിന്ന് സന്തതികളിലേക്ക് പാരമ്പര്യമായി ലഭിക്കുന്നു. ഈ ജീനുകൾ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകളും പ്രോട്ടീനുകളും കൊണ്ട് നിർമ്മിതമായ ക്രോമസോമുകളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്നും നിങ്ങൾക്ക് അറിയാം. എന്നാൽ, ഒരു സ്വഭാവത്തിന്റെ പ്രകടനത്തിന് ഉത്തരവാദിയായ ജീന്റെ സ്വഭാവം മനസ്സിലാക്കുന്നത് ശാസ്ത്രീയ സമൂഹത്തിന് മുമ്പിലുള്ള ഏറ്റവും വലിയ വെല്ലുവിളികളിലൊന്നായിരുന്നു. ഡിയോക്സിറൈബോന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് (DNA) ചില വൈറസുകൾ ഒഴികെയുള്ള ഏത് ജീവിയുടെയും സ്വഭാവം അല്ലെങ്കിൽ ഗുണം നിർണ്ണയിക്കുന്നു എന്ന ചില പരീക്ഷണാത്മക തെളിവുകൾക്ക് ശേഷമാണ് ഈ ചോദ്യത്തിനുള്ള ഉത്തരം ലഭിച്ചത്.
DNAയുടെ കണ്ടെത്തലിനുള്ള ബഹുമതി ജോഹാൻ ഫ്രെഡറിക് മീഷറിനാണ്, അദ്ദേഹം ആദ്യമായി ചലം കോശങ്ങളുടെ കേന്ദ്രകങ്ങളിൽ നിന്ന് ഒരു അമ്ല സ്വഭാവമുള്ള വസ്തു വേർതിരിച്ചെടുത്ത് DNAയും പ്രോട്ടീനും ഉള്ള ‘ന്യൂക്ലിൻ’ എന്ന് നാമകരണം ചെയ്തു. ക്രോമസോമിലും കേന്ദ്രകത്തിലും ഉള്ളതിനാൽ ഈ രണ്ട് രാസഘടകങ്ങൾ; ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് (പ്രധാനമായും DNA) ഒപ്പം പ്രോട്ടീൻ ജനിതക വസ്തുവാകാനുള്ള സാധ്യതയുള്ള സ്ഥാനാർത്ഥികളായി. എന്നിട്ടും, ജനിതക വസ്തുവിന്റെ സ്വഭാവം വളരെക്കാലം അജ്ഞാതമായിരുന്നു. ക്രമേണ, വിവിധ അന്വേഷകരുടെ സൂക്ഷ്മാണുക്കളുമായുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾ ജനിതക വസ്തുവായി DNAയ്ക്ക് അനുകൂലമായ തെളിവുകൾ നൽകുന്ന ഫലങ്ങൾ നൽകി.
7.1.1 രൂപാന്തരണ തത്ത്വത്തിന്റെ കണ്ടെത്തൽ
1928-ൽ, ഒരു ബ്രിട്ടീഷ് മെഡിക്കൽ ഉദ്യോഗസ്ഥനായ ഫ്രെഡറിക് ഗ്രിഫിത്ത് സസ്തനികളിൽ ബാക്ടീരിയം സ്ട്രെപ്റ്റോകോക്കസ് ന്യൂമോണിയ (ഡിപ്ലോകോക്കസ് ന്യൂമോണിയ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) മൂലമുണ്ടാകുന്ന നിമോണിയയ്ക്കെതിരായ വാക്സിൻ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനിടയിൽ ഒരു നിരീക്ഷണം നടത്തി, ഇത് മനുഷ്യരിൽ നിമോണിയ ഉണ്ടാക്കുകയും സാധാരണയായി എലികളിൽ മാരകമാണ്. അദ്ദേഹം ബാക്ടീരിയത്തിന്റെ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത സമ്പ്രദായങ്ങൾ (വ്യതിയാനങ്ങൾ) തിരിച്ചറിഞ്ഞു, അതായത് രോഗബാധയുള്ള (രോഗം ഉണ്ടാക്കുന്ന) കോശത്തിന് ചുറ്റും പോളിസാക്കറൈഡ് കാപ്സ്യൂൾ ഉള്ളതും രോഗബാധയില്ലാത്ത (ഹാനികരമല്ലാത്ത)തുമാണ്. രോഗബാധയുള്ള സമ്പ്രദായത്തിൽ, ഓരോ ബാക്ടീരിയത്തിനും ചുറ്റും ഒരു പോളിസാക്കറൈഡ് കാപ്സ്യൂൾ ഉള്ളതിനാൽ, ബാക്ടീരിയൽ കോളനി അഗാർ പ്ലേറ്റിൽ വളരുമ്പോൾ മിനുസമുള്ളതായി കാണപ്പെടുകയും മിനുസമുള്ള സമ്പ്രദായം (S) എന്നറിയപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. രോഗബാധയില്ലാത്ത സമ്പ്രദായത്തിന് പോളിസാക്കറൈഡ് പുറംതൊലി ഇല്ലാത്തതിനാൽ റഫ് ലുക്കിംഗ് കോളനി ഉണ്ടാക്കുകയും റഫ് സമ്പ്രദായം (R) എന്നറിയപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. $\mathrm{S}$ തരം ബാക്ടീരിയകൾ നിമോണിയ ഉണ്ടാക്കി എലികളെ കൊല്ലുന്നു.
ഗ്രിഫിത്ത് $\mathrm{S}$ ഒപ്പം $\mathrm{R}$ തരം ബാക്ടീരിയകളുമായി (ചിത്രം 7.1) ഒരു പരമ്പര പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി. അദ്ദേഹം ജീവനുള്ള $\mathrm{S}$ ബാക്ടീരിയകൾ എലികളിലേക്ക് ചുവടുവച്ചപ്പോൾ, എലികൾക്ക് നിമോണിയ വികസിച്ച് മരിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, അദ്ദേഹം എലികളെ $\mathrm{R}$ തരം ബാക്ടീരിയകളാൽ ബാധിപ്പിച്ചപ്പോൾ എലികൾക്ക് യാതൊരു ദോഷവും ഉണ്ടായില്ല. ഈ രണ്ട് പരീക്ഷണങ്ങളുടെയും ഫലങ്ങൾ $\mathrm{S}$ തരം ബാക്ടീരിയകളിൽ ഉള്ള പോളിസാക്കറൈഡ് പുറംതൊലി വ്യക്തമായും രോഗബാധയ്ക്ക് ആവശ്യമാണെന്ന് സ്ഥിരീകരിച്ചു.
കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കാൻ, ഗ്രിഫിത്ത് ചില രോഗബാധയുള്ള $\mathrm{S}$ ബാക്ടീരിയകൾ തിളപ്പിച്ച് കൊല്ലുകയും ആ താപത്താൽ കൊല്ലപ്പെട്ട ബാക്ടീരിയകൾ എലികളിലേക്ക് ചുവടുവച്ചു. അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രതീക്ഷകൾക്ക് അനുസൃതമായി, എലികൾ രക്ഷപ്പെട്ടു. എന്നിരുന്നാലും, തികച്ചും അപ്രതീക്ഷിതമായി, താപത്താൽ കൊല്ലപ്പെട്ട $\mathrm{S}$ ബാക്ടീരിയകളുടെയും ജീവനുള്ള $\mathrm{R}$ ബാക്ടീരിയകളുടെയും മിശ്രിതം ചുവടുവച്ചപ്പോൾ എലികൾ നിമോണിയ മൂലം മരിച്ചു. മരിച്ച എലികളുടെ രക്തത്തിന്റെയും കോശാന്തരദ്രവത്തിന്റെയും പരിശോധന ജീവനുള്ള $\mathrm{S}$ തരം ബാക്ടീരിയകളുടെ സാന്നിധ്യം വെളിപ്പെടുത്തി. മുകളിലെ നിരീക്ഷണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഗ്രിഫിത്ത് ഇങ്ങനെ നിഗമനം ചെയ്തു: R-സമ്പ്രദായ ബാക്ടീരിയകൾ താപത്താൽ കൊല്ലപ്പെട്ട $S$ ബാക്ടീരിയകളിൽ നിന്ന് ‘രൂപാന്തരണ തത്ത്വം’ എന്ന് അദ്ദേഹം വിളിച്ചത് എടുത്തിരിക്കണം, അത് അവയെ മിനുസമുള്ള പുറംതൊലിയുള്ള ബാക്ടീരിയകളായി ‘രൂപാന്തരണം’ ചെയ്യാനും രോഗബാധയുള്ളതാക്കാനും അനുവദിച്ചു. അദ്ദേഹം ഈ പ്രതിഭാസത്തെ രൂപാന്തരണം എന്ന് വിളിച്ചു, അതിനർത്ഥം ഒരു കോശത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്കുള്ള ജനിതക വസ്തുവിന്റെ കൈമാറ്റം ലഭിക്കുന്ന കോശത്തിന്റെ ജനിതക ഘടന മാറ്റുന്നു എന്നാണ്. എന്നാൽ രൂപാന്തരണ വസ്തുവിന്റെ സ്വഭാവം ഇപ്പോഴും നിർണ്ണയിക്കേണ്ടതായിരുന്നു.
7.1.2 രൂപാന്തരണ തത്ത്വത്തിന്റെ ജൈവരാസ സ്വഭാവ നിർണ്ണയം
മൂന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ, ഓസ്വാൾഡ് ടി. ഏവറി, കോളിൻ മാക്ലിയോഡ്, മാക്ലിൻ മെക്കാർട്ടി ഗ്രിഫിത്തിന്റെ രൂപാന്തരണ തത്ത്വം തിരിച്ചറിയാൻ ഒരു പരമ്പര പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി, 1944-ൽ രൂപാന്തരണ ഏജന്റ് DNA ആണെന്ന് സ്ഥിരീകരിച്ചു (ചിത്രം 7.2). പരീക്ഷണത്തിന്റെ രൂപകൽപ്പനയിൽ, അവർ ബാക്ടീരിയകളുടെ മിനുസമുള്ള സമ്പ്രദായത്തിന്റെ മൂന്ന് പ്രധാന ഘടകങ്ങളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു, അതായത് DNA, RNA, പ്രോട്ടീൻ. അവർ ലിപിഡുകളും കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകളും നീക്കം ചെയ്ത ബാക്ടീരിയകളുടെ മിനുസമുള്ള സമ്പ്രദായത്തിന്റെ താപത്താൽ കൊല്ലപ്പെട്ട സത്ത് തയ്യാറാക്കി. പ്രോട്ടീനുകൾ, RNA, DNA എന്നിവ ഉള്ള സത്തിന്റെ ശേഷിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ കൂടുതൽ പരീക്ഷണത്തിനായി സത്തിനെ മൂന്ന് ഭാഗങ്ങളായി വിഭജിച്ച് നിലനിർത്തി. ഈ സത്തുകൾ യഥാക്രമം RNA, DNA, പ്രോട്ടീൻ എന്നിവയുടെ രൂപാന്തരണ കഴിവിനായി റൈബോന്യൂക്ലിയേസ് (RNase), ഡിയോക്സിറൈബോന്യൂക്ലിയേസ് (DNase), പ്രോട്ടീയേസ് എന്നിവ പോലുള്ള ഹൈഡ്രോലൈറ്റിക് എൻസൈമുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രത്യേകം പ്രവർത്തിപ്പിച്ചു, എൻസൈം പ്രവർത്തിപ്പിച്ച സത്തുകൾ ഓരോന്നും ബാക്ടീരിയകളുടെ റഫ് സമ്പ്രദായത്തിന്റെ മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത സംസ്കാരങ്ങളിലേക്ക് മാറ്റി. RNase, പ്രോട്ടീയേസ് പ്രവർത്തിപ്പിച്ച സത്ത് ചേർത്ത കോളനികളിൽ റഫ് സമ്പ്രദായം മിനുസമുള്ള സമ്പ്രദായമായി രൂപാന്തരണം ചെയ്യപ്പെട്ടതായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, DNase പ്രവർത്തിപ്പിച്ച സത്ത് ചേർത്ത കോളനിയിൽ അല്ല. ഈ ഫലങ്ങൾ സംശയമില്ലാതെ സ്ഥാപിച്ചത് DNA ആണ് രൂപാന്തരണ തത്ത്വമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നത് എന്നാണ്.
അനുമാനം: കോശങ്ങളുടെ ജനിതക വസ്തു പ്രോട്ടീൻ അല്ലെങ്കിൽ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് (DNA അല്ലെങ്കിൽ RNA) ആണ്.

നിഗമനം: രൂപാന്തരണത്തിന് DNA ആവശ്യമാണ്, അതിനാൽ അത് കോശത്തിന്റെ ജനിതക വസ്തുവാണ്.
ചിത്രം 7.2: രൂപാന്തരണ തത്ത്വത്തിന്റെ സ്ഥിരീകരണം
7.1.3 ഹെർഷി - ചേസ് പരീക്ഷണം
പിന്നീട്, ആൽഫ്രഡ് ഹെർഷിയും മാർത്ത ചേസും (1952) T2 ബാക്ടീരിയോഫേജുകളുമായി നടത്തിയ മറ്റൊരു പരീക്ഷണം ജനിതക വസ്തുവായി DNAയ്ക്ക് അനുകൂലമായ തെളിവുകൾ നൽകി. എഷെറിച്ചിയ കോളി ബാക്ടീരിയയെ ബാധിക്കുന്ന T2 ബാക്ടീരിയോഫേജ് വൈറസിൽ പ്രോട്ടീൻ പുറംതൊലിയാൽ ചുറ്റപ്പെട്ട DNA അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഇത് ഒരു ബാക്ടീരിയൽ കോശത്തെ ബാധിക്കുമ്പോൾ, അത് പുറം ഉപരിതലത്തിൽ ഘടിപ്പിക്കുകയും തുടർന്ന് അതിന്റെ DNA കോശത്തിലേക്ക് ചുവടുവയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. T2 ബാക്ടീരിയോഫേജും ഇ. കോളിയുമായുള്ള അവരുടെ പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പരയിൽ, ഫേജ് കണങ്ങളുടെ ഗുണനത്തിന് ഏത് ഘടകം ഉത്തരവാദിയാണെന്ന് സ്ഥാപിക്കുകയായിരുന്നു ലക്ഷ്യം, DNA അല്ലെങ്കിൽ പ്രോട്ടീൻ. എളുപ്പത്തിൽ തിരിച്ചറിയാൻ, $\mathrm{T} 2$ ബാക്ടീരിയോഫേജുകൾ ആദ്യം $E$. കോളി കോളനികളുമായി റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഫോസ്ഫറസ് $\left({ }^{32} \mathrm{P}\right)$, റേഡിയോ ആക്ടീവ് സൾഫർ $\left({ }^{35} \mathrm{S}\right)$ എന്നിവ വെവ്വേറെ അടങ്ങിയ മാധ്യമത്തിൽ വളർത്തി (ചിത്രം 7.3). ഇത് ഒരു കൂട്ടം ബാക്ടീരിയോഫേജുകൾ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഫോസ്ഫറസ് $\left({ }^{32} \mathrm{P}\right)$ ഉപയോഗിച്ചും മറ്റൊരു കൂട്ടം റേഡിയോ ആക്ടീവ് സൾഫർ $\left({ }^{35} \mathrm{S}\right)$ ഉപയോഗിച്ചും ലേബൽ ചെയ്യാൻ കാരണമായി.
${ }^{35} \mathrm{S}$ ഒപ്പം ${ }^{32} \mathrm{P}$ ലേബൽ ചെയ്ത $\mathrm{T} 2$ ഫേജുകൾ ഇപ്പോൾ ലേബൽ ചെയ്യാത്ത $E$. കോളി ബാക്ടീരിയൽ കോളനിയുടെ രണ്ട് വെവ്വേറെ സംസ്കാരങ്ങളിലേക്ക് ഇനോക്കുലേറ്റ് ചെയ്തു. ബാധിച്ച ശേഷം, ബാക്ടീരിയൽ കോളനികൾ ബാക്ടീരിയൽ കോശങ്ങളുടെ പുറത്ത് നിന്ന് ശേഷിക്കുന്ന ഫേജ്, ഫേജ് ഭാഗങ്ങൾ എന്നിവ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി ഒരു ബ്ലെൻഡറിൽ ഇളക്കി. ബാക്ടീരിയകളെ (പെല്ലറ്റിൽ ഉള്ളത്) ഫേജ് അവശിഷ്ടങ്ങളിൽ നിന്ന് (സൂപ്പർനാറ്റന്റിൽ ഉള്ളത്) വേർതിരിക്കുന്നതിന് ബ്ലെൻഡറിന്റെ മിശ്രിതം സെന്റ്രിഫ്യൂജ് ചെയ്തു. റേഡിയോ ആക്ടീവ് DNA ഉള്ള ഫേജുകളാൽ ബാധിച്ച ബാക്ടീരിയൽ സംസ്കാരത്തിന്റെ പെല്ലറ്റുകൾ റേഡിയോ ആക്ടീവിറ്റി കാണിച്ചു, അതേസമയം, ${ }^{35} \mathrm{S}$ ബാക്ടീരിയോഫേജ് ബാധിച്ച സൂപ്പർനാറ്റന്റിൽ റേഡിയോ ആക്ടീവിറ്റി നിരീക്ഷിച്ചു. ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പ്രോട്ടീനുകൾ ഫേജിൽ നിന്ന് ബാക്ടീരിയകളിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചില്ല എന്നാണ്. അതിനാൽ, ബാക്ടീരിയൽ കോശത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്ന വസ്തു, അതായത് DNA ജനിതക വസ്തുവായിരിക്കാമെന്ന് നിഗമനം ചെയ്തു.
മുകളിലെ പരീക്ഷണങ്ങൾ ജനിതക വസ്തുവായി DNAയ്ക്ക് അനുകൂലമായ ശക്തമായ തെളിവുകൾ നൽകിയെങ്കിലും, DNA തന്മാത്ര ജനിതക വിവരങ്ങളുടെ ശേഖരമാണെന്ന് വ്യക്തമായിരുന്നില്ല. എർവിൻ ചാർഗാഫ്, മോറിസ് വിൽക്കിൻസ്, റോസാലിൻഡ് ഫ്രാങ്ക്ലിൻ, ജെയിംസ് വാട്ട്സൺ, ഫ്രാൻസിസ് ക്രിക്ക് എന്നിവർ നടത്തിയ തുടർന്നുള്ള പഠനങ്ങൾ DNA ഘടനയുടെ കണ്ടെത്തലിലേക്ക് നയിച്ചു, DNA എങ്ങനെ വലിയ അളവിൽ വിവരങ്ങൾ എൻകോഡ് ചെയ്യാമെന്ന് വ്യക്തമാക്കി (അദ്ധ്യായം 3-ൽ വിവരിച്ചത്).
$\hspace{3.5cm}$ബാക്ടീരിയോഫേജുകൾ

ചിത്രം 7.3: ഹെർഷി-ചേസ് പരീക്ഷണം
7.2 പ്രോകാരിയോട്ടിക്, യൂക്കാരിയോട്ടിക് ജീൻ ഓർഗനൈസേഷൻ
സ്വഭാവങ്ങൾ മാതാപിതാക്കളിൽ നിന്ന് സന്തതികളിലേക്ക് ‘ജീൻ യൂണിറ്റ്’ ആയി പാരമ്പര്യമായി ലഭിക്കുന്നുവെന്നും ചില വൈറസുകൾ ഒഴികെയുള്ള എല്ലാ ജീവികളിലും DNA ജനിതക വസ്തുവാണെന്നും (ജനിതക വസ്തു RNA ആയിരിക്കുന്നിടത്ത്) നന്നായി മനസ്സിലാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഇത് ജീന്റെ ഓർഗനൈസേഷനെക്കുറിച്ചുള്ള ചോദ്യത്തിലേക്ക് നയിച്ചു, ഈ ഓർഗനൈസേഷൻ പ്രോകാരിയോട്ടുകളിലും യൂക്കാരിയോട്ടുകളിലും സമാനമാണോ, അത് തന്മാത്രാ തലത്തിൽ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു? ജീൻ പാരമ്പര്യത്തിന്റെ യൂണിറ്റാണ്, അത് ഒരു പ്രത്യേക സ്വഭാവം അല്ലെങ്കിൽ ഗുണം നിയന്ത്രിക്കുകയും ആല്ലീലുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ബദൽ രൂപങ്ങളിലും പ്രകടിപ്പിക്കാം. വേറൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ജീൻ DNAയുടെ ഒരു ഖണ്ഡമാണ്, അത് RNA സംശ്ലേഷണത്തിലൂടെ പോളിപെപ്റ്റൈഡ് ശൃംഖലയുടെ സംശ്ലേഷണത്തിലൂടെ തന്നെ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് തന്മാത്രാ ജീവശാസ്ത്രത്തിന്റെ ‘സെൻട്രൽ ഡോഗ്മ’ ആയി അറിയപ്പെടുന്നു.
തുടക്കത്തിൽ, 1900-ൽ മെൻഡലിന്റെ പാരമ്പര്യ തത്ത്വങ്ങളുടെ വീണ്ടെടുക്കലിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി സ്വഭാവങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഗുണങ്ങൾ ജീൻ നിയന്ത്രിക്കുന്നുവെന്ന് സ്ഥാപിച്ചു, സസ്യങ്ങളിലും മൃഗങ്ങളിലും തുടർന്നുള്ള ഒരു പരമ്പര പഠനങ്ങൾ സ്വഭാവങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഗുണങ്ങൾ ചില അന്തർലീന തത്ത്വങ്ങളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുകയും നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുകയും ഒരു തലമുറയിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നുവെന്ന വസ്തുത സ്ഥാപിച്ചു. സ്വഭാവങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഗുണങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഘടകം അല്ലെങ്കിൽ അന്തർലീന യൂണിറ്റിന് പിന്നീട് വിൽഹെം ജോഹാൻസൺ 1909-ൽ ‘ജീൻ’ എന്ന പേര് നൽകി.
ജീന്റെ സ്ത്രഭാവവും പ്രവർത്തനവും മനസ്സിലാക്കുന്നത് ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കത്തിൽ ശാസ്ത്രീയ സമൂഹത്തിന്റെ പ്രധാന ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രങ്ങളിലൊന്നായിരുന്നു. 1930-കളിൽ ജോർജ്ജ് ബീഡിൽ, എഡ്വേർഡ് ടാറ്റം എന്നിവർ നിയൂറോസ്പോറ ക്രാസ്സ എന്ന മോൾഡിൽ ചെയ്ത പ്രവർത്തനം ഒരു എൻസൈമിന്റെ സംശ്ലേഷണം നിയന്ത്രിക്കാൻ ഒരു ജീന്റെ ബന്ധം സ്ഥാപിക്കാൻ സഹായിച്ചു.
നിയൂറോസ്പോറ ക്രാസ്സ എന്ന മോൾഡിന് ലളിതമായ പഞ്ചസാര, അജൈവ ലവണങ്ങൾ, വിറ്റാമിൻ ബയോട്ടിൻ എന്നിവ അടങ്ങിയ മാധ്യമത്തിൽ വളരെ എളുപ്പത്തിൽ വളരാൻ കഴിയുമെന്ന സ്വഭാവം കണക്കിലെടുത്ത്, ബീഡിൽ, ടാറ്റം ഈ ജീവി മറ്റ് അത്യാവശ്യ അമിനോ ആസിഡുകളും നൈട്രജൻ ബേസുകളും സ്വയം സംശ്ലേഷണം ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്ന അടിസ്ഥാനത്തിൽ പരീക്ഷണം നടത്തി (ചിത്രം 7.4). സംശ്ലേഷണം എൻസൈമുകളാൽ മധ്യസ്ഥത നടത്തുന്നുവെന്നും, അവ ജനിതക നിയന്ത്രണത്തിൽ സംശ്ലേഷണം ചെയ്യപ്പെടുന്നുവെന്നും വ്യക്തമായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടു. പരീക്ഷണത്തിന്റെ രൂപകൽപ്പന വളരെ ലളിതമായിരുന്നു, അതിൽ കോണിഡിയ, അതായത് അലൈംഗിക സ്പോറുകൾ മ്യൂട്ടേഷൻ ഉണ്ടാക്കാൻ X-റേ ഉപയോഗിച്ച് വികിരണം ചെയ്തു (ചിത്രം 7.4). വികിരണം ചെയ്ത സ്പോറുകൾ ഉൽപാദിപ്പിച്ച സന്തതികൾ ചില പ്രത്യേക മിനിമൽ മാധ്യമത്തിൽ വളർത്തി തിരിച്ചറിഞ്ഞു. മ്യൂട്ടേഷൻ ഉള്ള സമ്പ്രദായങ്ങൾ തിരിച്ചറിയാനുള്ള ഉദ്ദേശ്യത്തോടെ, വികിരണം ചെയ്ത സ്പോറുകളുടെ സന്തതികൾ കാട്ടുതരവുമായി ക്രോസ് ചെയ്ത് തുടർന്നുള്ള സന്തതികളെ ഒരു പ്രത്യേക അമിനോ ആസിഡിനോ വിറ്റാമിനിനോ വേണ്ടി മിനിമൽ മാധ്യമത്തിൽ വളർത്തി മ്യൂട്ടന്റ് സമ്പ്രദായങ്ങൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞു. അവർ ഇത്ത