Връзката между гените и протеините
Едно от първите предположения за това как информацията, съдържаща се в гените, се проявява в специфичните свойства на клетката и на целия организъм е направена още преди да бъде измислена думата "ген". През първото десетилетие на XX век. английският лекар Арчибалд Гарод забелязал, че наследяването на определени метаболитни идиосинкразии и други нарушения при хората се случва в съответствие с правилата на Мендел. Той предположи, че причината за такива наследствени нарушения е липсата или липсата на специални ензими, необходими за нормалния метаболизъм.
В същото време Гарод предположи, че детерминантите на наследствеността контролират образуването на ензими. По този начин способността да се синтезират специфични ензими или дори техните свойства са свързани с гените. Хипотезата изглеждаше много примамлива, дори и при липса на експериментални доказателства, защото свърза генетичните данни, налични по това време за мухи и растения, с човешката биология.
По-нататъшно развитие на идеята за Гарод може да получи само с появата на нови експериментални подходи. В края на 30-те години на миналия век такива подходи се появяват поради използването на микроорганизми като експериментални обекти. Първоначално изследователите се фокусираха върху долните гъбички от родовете Aspergillus и Neuro-spora. Тези организми се развиват добре при определени условия на отглеждане и се размножават доста бързо. Към средата на 40-те години бяха натрупани и анализирани достатъчно генетични и биохимични данни, за да се направи заключението, че наличието или отсъствието на ензим се наследява и зависи от експресията на отделен ген. Джордж Бийдъл и Едуард Тейтъм обобщават връзката ензим-ген като постулират един ензим, един ген. Тъй като ензимите са протеини и много протеини са съставени от повече от един тип полипептидни вериги, оттогава постулатът е формулиран като „един полипептид, един ген“. Проучванията показват, че някои гени кодират протеини, които не са ензими (включително хормони и структурни протеини), докато други гени контролират образуването на молекули на РНК, необходими за синтеза на протеини.