I 1941 fandt forskere ud af, at ét bestemt gen koder for ét bestemt protein. Allerede i 1902 beskrev Archibald Garrod den arvelige sygdom alkaptonuri som en medfødt fejl i stofskiftet. Han foreslog, at den skyldtes en gen-mutation, som gav en særlig defekt i den biokemiske nedbrydningsvej for kroppens udskillelse af flydende affaldsstoffer. Fænotypen for sygdommen - mørk urin - er et resultat af denne fejl.
Denne hypotese blev meget nøje eftervist i 1941 af George Beadle og Edward Tatum. De brugte brødmugsvampen Neurospora. Først fandt de ud af, at svampe mister deres evne til at danne visse næringsstoffer, når de udsættes for radioaktiv bestråling. Dette bremsede - eller ligefrem stoppede - væksten af svampen. Dernæst fandt de ud af, at væksten kan startes igen ved at give den muterede svamp et særligt tilskud. De konkluderede, at hver mutation må inaktivere det enzym (protein), der er nødvendigt for at danne næringsstoffet. Ét bestemt gen måtte altså bære informationerne til at danne ét bestemt protein.
Siden Beadle og Tatums forsøg har det vist sig, at sammenhængen et gen-et protein langt fra altid gælder. Mange gener - også gener hos mennesker - kan faktisk kode for flere forskellige proteiner.