HVAD ER DET CENTRALE DOGME I MOLEKYLÆRBIOLOGI? - BIOLOGI - 2025

Det centrale dogme i molekylærbiologi siger, at genetisk materiale transkriberes til RNA og derefter oversættes til protein.

Det vil sige, i denne disciplin betragtes det, at informationsstrømmen i organismer kun går i en retning: gener transkriberes til RNA.

Denne tilgang blev offentliggjort i 1971, få år efter, at transmitterfunktionen af ​​deoxyribonukleinsyre (DNA) -molekylet var blevet opdaget.

Francis Crick, var videnskabsmanden, der afslørede denne idé ved at beskrive overførslen af ​​genetisk information ved hjælp af de oplysninger, der var til rådighed dengang.

Parallelt foreslog Howard Temin muligheden for, at et RNA kunne tjene til DNA-syntese, som et usædvanligt, men muligt tilfælde.

Dette forslag fandt ikke noget blandt det videnskabelige samfund i betragtning af dogmens popularitet, og fordi det var en proces, der kun ville være mulig i celler inficeret af visse RNA-vira.

Hvad studerer molekylærbiologi?

Molekylærbiologi er ifølge Human Genome Project "studiet af struktur, funktion og sammensætning af biologisk vigtige molekyler."

Mere specifikt studerer molekylærbiologi de molekylære baser i processerne til replikation, transkription og translation af genetisk materiale.

Molekylærbiologer forsøger at forstå, hvordan cellesystemer interagerer med hensyn til DNA, RNA og proteinsyntese.

Selvom en molekylærbiolog anvender teknikker, der er eksklusive til sit felt, kombinerer han dem med andre mere typiske for genetik og biokemi.

Meget af hans metode er kvantitativ, og derfor har der været en stor interesse for grænsefladen mellem denne disciplin og computervidenskab: bioinformatik og / eller beregningsbiologi.

Molekylær genetik er blevet et meget prominent underfelt inden for molekylærbiologi.

Hvordan fungerer det centrale dogme i molekylærbiologi?

For dem, der forsvarede denne idé, var processen som følger:

Overførsel af genetisk information

Værkerne fra Gregor Mendel, i 1865. De betegner en antecedent af den genetiske arv, der tillader DNA-molekylet, opdaget mellem 1868 og 1869 af Friedrich Miescher.

Kendskab til den primære struktur af DNA, tilladt at kende synteseprocessen for den samme og den måde, hvorpå genetisk information kodes.

Replikation af DNA

Derefter tillader opdagelsen af ​​den sekundære struktur af DNA os at modellere den dobbelte spiralstruktur, der er så velkendt i dag, men var en ganske åbenbaring på det tidspunkt.

Denne åbenbaring gav anledning til udforskning af DNA-replikation, en vital proces til celleoverlevelse, der består af deling ved mitose, og som kræver forudgående replikation for at bevare genetisk materiale.

I 1958 bekræftede Matthew Meselson og Frank Stahl, at denne replikation var semikonservativ, da en af ​​kæderne er bevaret, og at den fungerer som en skabelon til at syntetisere dens komplement.

I denne proces griber proteiner såsom DNA-polymerase ind, hvilket tilføjer nucleotider til den nye kæde ved at bruge originalen som en skabelon.

DNA-transkription

Opdagelsen og beskrivelsen af ​​denne proces besvarede spørgsmålet om, hvordan DNA og proteiner var relateret, når de var forskellige steder i celler.

Det mellemliggende molekyle, der gjorde dette forhold muligt, viste sig at være moden ribonukleinsyre (RNA).

Specifikt er RNA-polymerase molekylet, der tager en skabelon fra en af ​​DNA-strengene, hvorfra den danner et nyt RNA-molekyle. Dette sker efter komplementariteten af ​​baserne.

Med andre ord er det en proces, hvor informationen fra en sektion af DNA gengives i et stykke messenger-RNA (mRNA).

Produktet af transkription er en moden streng af messenger RNA (mRNA).

RNA-oversættelse

I den sidste fase fungerer det modne messenger-RNA (mRNA) som en skabelon til proteinsyntese. Her intervenerer ribosomerne sammen med molekyler af transmissionen RNA tRNA.

Hvert ribosom fortolker en trio af mRNA-nukleotider, kaldet et kodon, og er komplementeret med det antikodon, som hver tRNA har.

Denne tRNA bærer den aminosyre, der vil passe ind i polypeptidkæden, så den foldes ind i den rigtige konformation.

I prokaryotiske celler kan transkription og translation forekomme sammen, mens transkription i eukaryotiske celler forekommer i cellekernen, og translation sker i cytoplasmaet.

Overvinde af Dogma

I 1960'erne var det set, at nogle vira gjorde det muligt for cellen at "vende transkribe" RNA til DNA.

Sådan var tilfældet med Reverse Transcriptase (RT) -proteinet, der var ansvarlig for at bruge skabelonen HIV RNA til at syntetisere en dobbelt streng af proviral DNA til at integrere det i cellulært DNA.

Dette protein bruges i øjeblikket i laboratorier og opnåede Howard Temin, David Baltimore og Renato Dulbecco Nobelprisen i medicin i 1975.

På den anden side er der andre vira lavet af RNA, der er i stand til at syntetisere en RNA-kæde fra den, de allerede har.

En anden mulig årsag til denne ændring kan findes ved defekter i de regulatoriske sekvenser af gener, der påvirker ekspressionen af ​​proteinet og transkriptionsprocessen for en eller flere gener.

Disse opdagelser har været grundlaget for meget forskning inden for molekylærbiologi, såsom dem, der er relateret til kræftsygdom, neurodegenerative sygdomme eller syntetisk biologi.

Kort sagt, det centrale dogme i molekylærbiologi var et forsøg på at forklare, hvordan strømmen af ​​genetisk information fungerer i en organisme.

Dette forsøg blev overvundet efter flere års videnskabelig forskning, der gjorde det muligt for os at give en forklaring tættere på virkeligheden.

Referencer

1. VITAE Digital Biomedical Academy (s / f). Molekylær medicin. Nyt perspektiv inden for medicin. Gendannes fra: caibco.ucv.ve
2. Coriell Institute for medical research (s / f). Hvad er molekylærbiologi. Gendannet fra: coriell.org
3. Durantes, Daniel (2015). Den centrale dogme af molekylærbiologi. Gendannes fra: investigarentiemposrevñados.wordpress.com
4. Mandal, Ananya (2014). Hvad er molekylærbiologi. Gendannes fra: news-medical.net
5. Natur (r) Molekylær Biologi. Gendannes fra: nature.com
6. Videnskab dagligt (s / f). Molekylær Biologi. Gendannes fra: sciencedaily.com
7. University of Veracruz (s / f). Molekylær Biologi. Gendannes fra: uv.mx.