CO JE ÚSTŘEDNÍ DOGMA MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE? - BIOLOGIE - 2025

Centrální dogma molekulární biologie říká, že genetický materiál je transkribována do RNA a pak přeložena do proteinu.

To znamená, že v této disciplíně se má za to, že tok informací v organismech jde pouze jedním směrem: geny se přepisují do RNA.

Tento přístup byl zveřejněn v roce 1971, několik let poté, co byla objevena funkce vysílače molekuly deoxyribonukleové kyseliny (DNA).

Francis Crick, byl vědec, který odhalil tuto myšlenku tím, že popsal přenos genetické informace pomocí informací, které byly tehdy k dispozici.

Howard Temin souběžně navrhl možnost, že RNA může sloužit pro syntézu DNA, jako výjimečný, ale možný případ.

Tento návrh nezachytil vědeckou komunitu vzhledem k popularitě dogmatu a protože se jednalo o proces, který by byl možný pouze v buňkách infikovaných určitými RNA viry.

Co studuje molekulární biologie?

Molekulární biologie je podle projektu Human Genome Project „studiem struktury, funkce a složení biologicky důležitých molekul“.

Konkrétněji molekulární biologie studuje molekulární základy procesů replikace, transkripce a translace genetického materiálu.

Molekulární biologové se snaží pochopit, jak buněčné systémy interagují, pokud jde o syntézu DNA, RNA a proteinu.

Ačkoli molekulární biolog používá techniky výhradně pro svůj obor, kombinuje je s ostatními typičtějšími v genetice a biochemii.

Hodně z jeho metody je kvantitativní, proto byl velký zájem o rozhraní této disciplíny a informatiky: bioinformatika a / nebo výpočetní biologie.

Molekulární genetika se stala velmi prominentním podpolí v molekulární biologii.

Jak funguje centrální dogma molekulární biologie?

Pro ty, kteří tuto myšlenku bránili, byl tento postup následující:

Přenos genetických informací

Díla Gregora Mendela v roce 1865. Představovali předchůdce genetické dědičnosti, která umožňuje molekulu DNA, objevenou mezi lety 1868 a 1869 Friedrichem Miescherem.

Znala primární strukturu DNA, umožnila znát její proces syntézy a způsob, jakým je genetická informace kódována.

Replikace DNA

Potom objev sekundární struktury DNA nám umožnil modelovat strukturu dvojité spirály, která je dnes dobře známa, ale v té době to bylo zjevení.

Toto odhalení vedlo k prozkoumání replikace DNA, což je životně důležitý proces pro přežití buněk, který spočívá v dělení mitózou a který vyžaduje předchozí replikaci, aby se zachoval genetický materiál.

V roce 1958 Matthew Meselson a Frank Stahl potvrdili, že tato replikace je polokonzervativní, protože jeden z řetězců je zachován a že slouží jako šablona pro syntézu jeho doplňku.

V tomto procesu zasahují proteiny, jako je DNA polymeráza, která přidává nukleotidy do nového řetězce pomocí originálu jako templátu.

DNA transkripce

Objev a popis tohoto procesu odpověděl na otázku, jak DNA a proteiny souvisely, když byly na různých místech v buňkách.

Meziproduktová molekula, která tento vztah umožnila, se ukázala jako zralá ribonukleová kyselina (RNA).

Konkrétně je RNA polymeráza molekula, která vezme templát z jednoho z řetězců DNA, ze kterého tvoří novou molekulu RNA. K tomu dochází po komplementaritě bází.

Jinými slovy, jedná se o proces, ve kterém se informace z části DNA reprodukují v části messengerové RNA (mRNA).

Produktem transkripce je zralý řetězec messengerové RNA (mRNA).

RNA překlad

V závěrečné fázi slouží zralá messengerová RNA (mRNA) jako templát pro syntézu proteinu. Zde zasahují ribozomy společně s molekulami transmisní RNA tRNA.

Každý ribozom interpretuje trio nukleotidů mRNA, které se nazývá kodon, a je doplněno antikodonem, který má každá tRNA.

Tato tRNA s sebou nese aminokyselinu, která se vejde do polypeptidového řetězce, takže se složí do správné konformace.

V prokaryotických buňkách může dojít k transkripci a translaci společně, zatímco v eukaryotických buňkách dochází k transkripci v buněčném jádru a k translaci dochází v cytoplazmě.

Překonání Dogmy

V 60. letech bylo vidět, že některé viry umožnily buňce „reverzní transkripci“ RNA na DNA.

Tak tomu bylo v případě proteinu reverzní transkriptázy (RT), zodpovědného za použití templátu HIV RNA k syntéze dvouřetězcového provirového DNA k jeho integraci do buněčné DNA.

Tento protein je v současné době používán v laboratořích a v roce 1975 vydělával Howard Temin, David Baltimore a Renato Dulbecco Nobelovu cenu za medicínu.

Na druhé straně existují další viry vyrobené z RNA, schopné syntetizovat řetězec RNA z toho, který již mají.

Další možnou příčinou této změny mohou být defekty v regulačních sekvencích genů ovlivňujících expresi proteinu a proces transkripce jednoho nebo více genů.

Tyto objevy byly základem mnoha výzkumů v oblasti molekulární biologie, jako jsou objevy související s rakovinovým onemocněním, neurodegenerativními chorobami nebo syntetickou biologií.

Stručně řečeno, ústřední dogma molekulární biologie byl pokus vysvětlit, jak tok genetické informace funguje v organismu.

Tento pokus byl překonán po několika letech vědeckého výzkumu, který nám umožnil nabídnout vysvětlení blíže realitě.

Reference

1. Digitální biomedicínská akademie VITAE (s / f). Molekulární medicína. Nová perspektiva v medicíně. Obnoveno z: caibco.ucv.ve
2. Coriellův ústav pro lékařský výzkum (s / f). Co je molekulární biologie. Obnoveno z: coriell.org
3. Durantes, Daniel (2015). Centrální dogma molekulární biologie. Obnoveno z: investigarentiemposrevñados.wordpress.com
4. Mandal, Ananya (2014). Co je molekulární biologie. Obnoveno z: news-medical.net
5. Příroda (s / f). Molekulární biologie. Obnoveno z: nature.com
6. Věda denně (s / f). Molekulární biologie. Obnoveno z: sciposedaily.com
7. University of Veracruz (s / f). Molekulární biologie. Obnoveno z: uv.mx.