Genetik wie geht das?

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Neurospora braucht Arginin zum Wachsen. Der Pilz hat drei verschiedene Enzyme, um aus einem Stoff im Minimalmedium (Vorstufe) über drei Stufen Arginin zu synthetisieren. Der Defekt eines Enzyms bewirkt den Abbruch der Synthesekette an einer bestimmten Stelle. Diese Gene, deren Produkte (Enzyme) zur Synthese von Arginin gebraucht werden, stehen in einer biosynthetischen Reihenfolge (Epistase).

Vorstufe - Ornithin - Citrulin - Arginin

Der "gesunde" Wildtyp wächst auf allen Substraten. Wenn er nur das Minimalmedium bekommt, kann er aus der Vorstufe Ornithin herstellen, aus Ornithin Citrullin, aus Citrullin Arginin. Wenn er auf Minimalmedium mit Ornithin wächst, erspart er sich den ersten Syntheseschritt, bekommt er Arginin erspart er sich alle Syntheseschritte, zu denen er selbst auch fähig ist. Beim Wildtyp ist keines der Enzyme defekt.

Mutante 1 kann nicht auf reinem Minimalmedium wachsen, aber auf Minimalmedium mit Ornithin. Das heißt, dass das Enzym zur Umwandlung der Vorstufe in Ornithin defekt ist. Wird Ornithin angeboten, kann Mutante 1 daraus Citrulin, und aus Citrulin Arginin herstellen; die Enzyme dafür sind also intakt.

Mutante 2 wächst auf Citrulin oder Arginin, aber nicht auf Ornithin. Sie kann Ornithin nicht in Citrulin umwandeln. Bekommt sie Citrulin, kann sie selber daraus Arginin herstellen. Bekommt sie Arginin, wird ihr die Synthese erspart.

Mutante 3 wächst nur auf Arginin, aber nicht auf Citrullin. Das heißt das Enzym, welches Citrullin in Arginin umwandelt ist defekt. Wenn Mutante 3 auf Ornithin kommt, kann sie daraus Citrullin herstellen, aber das nützt ihr nichts; wenn sie dieses nicht in Arginin umwandeln kann.