In ihrem ersten Neurospora-Artikel, der am 15. November 1941 in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, stellten Beadle und Tatum fest, dass es „durchaus vertretbar ist, anzunehmen, dass diese Gene, die selbst ein Teil des Systems sind, spezifische Reaktionen im System kontrollieren oder regulieren, indem sie entweder direkt als Enzyme wirken oder die Spezifitäten von Enzymen bestimmen“, eine Idee, die bereits 1917 vorgeschlagen worden war, wenn auch mit begrenzter experimenteller Unterstützung; Sie boten neue Beweise, um diese Ansicht zu unterstützen, und skizzierten ein Forschungsprogramm, das es ermöglichen würde, sie umfassender zu erforschen. Bis 1945 hatten Beadle, Tatum und andere, die mit Neurospora und anderen Modellorganismen wie E. coli arbeiteten, beträchtliche experimentelle Beweise dafür erbracht, dass jeder Schritt in einem Stoffwechselweg von einem einzigen Gen kontrolliert wird. In einer Übersichtsarbeit aus dem Jahr 1945 schlug Beadle vor, dass „man sich das Gen so vorstellen kann, dass es die endgültige Konfiguration eines Proteinmoleküls steuert und damit seine Spezifität bestimmt.“ Er argumentierte auch, dass „aus Gründen der Ökonomie im evolutionären Prozess zu erwarten ist, dass mit wenigen Ausnahmen die endgültige Spezifität eines bestimmten Enzyms von nur einem Gen bestimmt wird.“ Zu dieser Zeit wurde allgemein angenommen, dass Gene aus Proteinen oder Nukleoproteinen bestehen (obwohl das Avery-MacLeod-McCarty-Experiment und verwandte Arbeiten begannen, diese Idee in Zweifel zu ziehen). Die vorgeschlagene Verbindung zwischen einem einzelnen Gen und einem einzelnen Proteinenzym überlebte jedoch die Proteintheorie der Genstruktur. In einem Aufsatz von 1948 nannte Norman Horowitz das Konzept die „Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese“.
Obwohl einflussreich, blieb die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese nicht unwidersprochen. Unter anderem war Max Delbrück skeptisch, dass an jedem Schritt der Stoffwechselwege tatsächlich nur ein einziges Enzym beteiligt war. Für viele, die die Ergebnisse akzeptierten, stärkte es die Verbindung zwischen Genen und Enzymen, so dass einige Biochemiker dachten, dass Gene Enzyme seien; dies stimmte mit anderen Arbeiten überein, wie z. B. Studien zur Reproduktion des Tabakmosaikvirus (von dem bekannt war, dass es vererbbare Variationen hatte und das dem gleichen Muster der Autokatalyse folgte wie viele enzymatische Reaktionen) und der Kristallisation dieses Virus als scheinbar reines Protein. Zu Beginn der 1950er Jahre wurden die Neurospora-Ergebnisse weithin bewundert, aber die vorherrschende Meinung war 1951, dass die Schlussfolgerung, die Beadle daraus gezogen hatte, eine gewaltige Vereinfachung war. Beadle schrieb 1966, dass er nach der Lektüre des Cold Spring Harbor Symposiums über Gene und Mutationen von 1951 den Eindruck hatte, dass man die Befürworter der Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese „an den Fingern einer Hand abzählen konnte, wobei ein paar Finger übrig blieben.“ In den frühen 1950er Jahren hielten die meisten Biochemiker und Genetiker die DNA für den wahrscheinlichsten Kandidaten für die physikalische Basis des Gens, und die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese wurde entsprechend umgedeutet.
Ein Gen-ein Polypeptid
Indem Beadle und Tatum den Genen eine instruktive Rolle zuschrieben, sprachen sie ihnen implizit eine Informationsfähigkeit zu. Diese Erkenntnis bildete die Grundlage für das Konzept des genetischen Codes. Doch erst die Experimente, die zeigten, dass die DNA das genetische Material ist, dass Proteine aus einer definierten linearen Abfolge von Aminosäuren bestehen und dass die DNA-Struktur eine lineare Abfolge von Basenpaaren enthält, lieferten eine klare Grundlage für die Lösung des genetischen Codes.
Anfang der 1950er Jahre ließen die Fortschritte in der biochemischen Genetik, die zum Teil durch die ursprüngliche Hypothese gefördert wurden, die Ein-Gen-ein-Enzym-Hypothese sehr unwahrscheinlich erscheinen (zumindest in ihrer ursprünglichen Form). Ab 1957 zeigten Vernon Ingram und andere mit Hilfe von Elektrophorese und 2-D-Chromatographie, dass genetische Variationen in Proteinen (wie z. B. Sichelzellenhämoglobin) auf Unterschiede in nur einer einzigen Polypeptidkette in einem multimeren Protein beschränkt sein könnten, was stattdessen zu der „Ein-Gen-ein-Polypeptid“-Hypothese führte. Laut dem Genetiker Rowland H. Davis war „1958 – ja sogar schon 1948 – ein Gen, ein Enzym nicht länger eine Hypothese, die entschieden verteidigt werden musste; es war einfach der Name eines Forschungsprogramms.“
Die „Ein-Gen-ein-Polypeptid“-Perspektive kann derzeit nicht die verschiedenen gespleißten Versionen in vielen eukaryoten Organismen erklären, die ein Spleißosom benutzen, um ein RNA-Transkript in Abhängigkeit von den verschiedenen inter- und intrazellulären Umweltsignalen individuell vorzubereiten. Dieses Spleißen wurde 1977 von Phillip Sharp und Richard J. Roberts entdeckt