Ποιο είναι το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας;

Το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας λέει ότι το γενετικό υλικό μεταγράφεται σε RNA και μετά μεταφράζεται σε πρωτεΐνη.

Δηλαδή, σε αυτή την πειθαρχία θεωρείται ότι η ροή πληροφοριών σε οργανισμούς πηγαίνει μόνο σε μια κατεύθυνση: τα γονίδια μεταγράφονται στο RNA.

Αυτή η προσέγγιση δημοσιοποιήθηκε το 1971, λίγα χρόνια μετά την ανακάλυψη της λειτουργίας μετάδοσης του μορίου δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA)..

Ο Francis Crick, ήταν ο επιστήμονας που παρουσίασε αυτή την ιδέα περιγράφοντας τη μεταφορά γενετικών πληροφοριών χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες που ήταν διαθέσιμες στη συνέχεια.

Παράλληλα, ο Howard Temin πρότεινε την πιθανότητα ότι ένα RNA θα μπορούσε να χρησιμεύσει για τη σύνθεση του DNA, ως εξαιρετική αλλά πιθανή περίπτωση.

Η πρόταση αδιέξοδο μεταξύ του δόγματος δεδομένη τη δημοτικότητα και επειδή ήταν μια διαδικασία που θα είναι δυνατή μόνο σε κύτταρα μολυσμένα με ορισμένους ιούς RNA επιστημονική κοινότητα.

Τι μελετά τη μοριακή βιολογία?

Η μοριακή βιολογία είναι, σύμφωνα με το Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος, "η μελέτη της δομής, της λειτουργίας και της σύνθεσης βιολογικά σημαντικών μορίων".

Πιο συγκεκριμένα, η μοριακή βιολογία μελετά τη μοριακή βάση των διεργασιών αναπαραγωγής, μεταγραφής και μετάφρασης γενετικού υλικού.

Εκείνοι που είναι αφοσιωμένοι στη μοριακή βιολογία, προσπαθούν να καταλάβουν πώς αλληλεπιδρούν τα κυτταρικά συστήματα από την άποψη της σύνθεσης του DNA, του RNA και της πρωτεΐνης.

Παρόλο που ένας μοριακός βιολόγος χρησιμοποιεί τεχνικές μοναδικές για τον τομέα του, τις συνδυάζει με άλλους πιο συγκεκριμένους στη γενετική και τη βιοχημεία.

Μεγάλο μέρος της μεθόδου του είναι ποσοτικό, οπότε υπήρξε μεγάλο ενδιαφέρον για τη διασύνδεση αυτού του κλάδου και της τεχνολογίας της πληροφορίας: βιοπληροφορική και / ή υπολογιστική βιολογία.

Η μοριακή γενετική έχει γίνει ένα πολύ προεξέχον υπο-πεδίο εντός της μοριακής βιολογίας.

Πώς λειτουργεί το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας?

Για εκείνους που υπερασπίστηκαν αυτή την ιδέα, η διαδικασία ήταν η εξής:

Μεταφορά γενετικών πληροφοριών

Τα έργα του Gregor Mendel, το 1865. Εννοούσαν ένα προηγούμενο της γενετικής κληρονομιάς που επιτρέπει το μόριο του DNA, που ανακαλύφθηκε μεταξύ 1868 και 1869 από τον Friedrich Miescher.

Γνωρίζοντας την πρωταρχική δομή του DNA, επιτρέπεται να γνωρίζει τη διαδικασία σύνθεσης του ίδιου και τον τρόπο με τον οποίο κωδικοποιούνται οι γενετικές πληροφορίες.

Αντιγραφή του DNA

Στη συνέχεια, η ανακάλυψη της δευτερογενούς δομής του DNA μας επέτρεψε να μοντελοποιήσουμε τη δομή διπλής έλικας που είναι τόσο γνωστή σήμερα, αλλά η οποία ήταν μια αποκάλυψη εκείνη την εποχή.

Αυτή η αποκάλυψη οδήγησε στην διερεύνηση της αντιγραφής DNA, μιας ζωτικής διαδικασίας για την επιβίωση των κυττάρων που συνίσταται σε διαίρεση με μίτωση και η οποία απαιτεί προηγούμενη αναπαραγωγή που επιτρέπει τη διατήρηση του γενετικού υλικού..

Το 1958, οι Matthew Meselson και Frank Stahl ισχυρίστηκαν ότι αυτός ο αναδιπλασιασμός ήταν ημι-συντηρητικός, καθώς διατηρείται μία από τις αλυσίδες και που χρησιμεύει ως πρότυπο για τη σύνθεση της συμπληρωματικής.

Σε αυτή τη διαδικασία εμπλέκονται πρωτεΐνες όπως ϋΝΑ πολυμεράση, η οποία προσθέτει νουκλεοτίδια στη νέα αλυσίδα χρησιμοποιώντας το πρωτότυπο ως πρότυπο.

Μεταγραφή ϋΝΑ

Η ανακάλυψη και η περιγραφή αυτής της διαδικασίας ήρθε να απαντήσει στο ερώτημα του πώς το DNA και οι πρωτεΐνες συσχετίστηκαν σε άλλα μέρη εκτός από τα κύτταρα.

Το ενδιάμεσο μόριο που κατέστησε δυνατή αυτή τη σχέση, αποδείχθηκε ώριμο ριβονουκλεϊνικό οξύ (RNA).

Συγκεκριμένα, η πολυμεράση RNA είναι το μόριο που παίρνει μία από τις αλυσίδες του DNA από το καλούπι της, από την οποία σχηματίζει ένα νέο μόριο RNA. Αυτό συμβαίνει μετά τη συμπληρωματικότητα των βάσεων.

Αυτό σημαίνει ότι πρόκειται για μια διαδικασία στην οποία η πληροφορία ενός τμήματος του DNA αναπαράγεται σε ένα κομμάτι αγγελιαφόρου RNA (mRNA) ...

Το προϊόν της μεταγραφής είναι μια ώριμη αγγελιοφόρος RNA (mRNA) αλυσίδα.

Μετάφραση του RNA

Στην τελική φάση, το ώριμο αγγελιαφόρο RNA (mRNA) χρησιμεύει ως πρότυπο για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Εδώ εμπλέκονται τα ριβοσώματα μαζί με μόρια RNA της μετάδοσης tRNA.

Κάθε ριβόσωμα ερμηνεύει ένα τρίο νουκλεοτιδίων του mRNA, που ονομάζεται κωδικόνιο, και συμπληρώνει το αντικωδικό που κάθε tRNA έχει.

Αυτό το tRNA φέρει μαζί του το αμινοξύ που θα ταιριάζει στην πολυπεπτιδική αλυσίδα, έτσι ώστε να κάμπτεται στην σωστή διαμόρφωση.

Στα προκαρυωτικά κύτταρα, η μεταγραφή και η μετάφραση μπορούν να συμβούν μαζί, ενώ στα ευκαρυωτικά κύτταρα, η μεταγραφή λαμβάνει χώρα στον πυρήνα του κυττάρου και η μετάφραση λαμβάνει χώρα στο κυτταρόπλασμα.

Ξεπερνώντας το Δόγμα

Στη δεκαετία του '60 φάνηκε ότι ορισμένοι ιοί ευνόησαν ότι το κύτταρο θα μπορούσε να "μεταγράψει εκ νέου" το RNA στο DNA.

Αυτή ήταν η περίπτωση της πρωτεΐνης αντίστροφης μεταγραφάσης (RT), που είναι υπεύθυνη για τη χρήση του προτύπου HIV RNA για τη σύνθεση ενός διπλού κλώνου προϊικού DNA για την ενσωμάτωση του στο κυτταρικό DNA..

Αυτή η πρωτεΐνη χρησιμοποιείται σήμερα σε εργαστήρια και βραβεύτηκε με το Βραβείο Νόμπελ στην Ιατρική στους Howard Temin, David Baltimore και Renato Dulbecco το 1975.

Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν άλλοι ιοί που αποτελούνται από RNA, ικανό να συνθέσει μια αλυσίδα RNA από την οποία έχουν ήδη.

Μια άλλη πιθανή αιτία αυτής της αλλοίωσης μπορεί να βρεθεί σε ελαττώματα των ρυθμιστικών αλληλουχιών γονιδίων που επηρεάζουν την έκφραση της πρωτεΐνης και τη διαδικασία μεταγραφής ενός ή περισσοτέρων γονιδίων.

Αυτές οι ανακαλύψεις αποτέλεσαν τη βάση πολλών ερευνών στον τομέα της μοριακής βιολογίας, όπως αυτές που σχετίζονται με την καρκινική νόσος, τις νευροεκφυλιστικές ασθένειες ή τη συνθετική βιολογία.

Εν ολίγοις, το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας ήταν μια προσπάθεια να εξηγηθεί πώς λειτουργεί η ροή της γενετικής πληροφορίας σε έναν οργανισμό.

Δοκιμάζω αυτό που ξεπεράστηκε, μετά από αρκετά χρόνια επιστημονικής έρευνας που επέτρεψε να προσφέρει μια εξήγηση πιο κοντά στην πραγματικότητα.

Αναφορές

1. Ψηφιακή Βιοϊατρική Ακαδημία VITAE (s / f). Μοριακή ιατρική Νέα προοπτική στην ιατρική. Ανακτήθηκε από: caibco.ucv.ve
2. Ινστιτούτο ιατρικής έρευνας Coriell (s / f). Τι είναι η Μοριακή Βιολογία; Ανακτήθηκε από: coriell.org
3. Durant, Daniel (2015). Το κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας. Ανάκτηση από: investigarentiemposrevueltos.wordpress.com
4. Mandal, Ananya (2014). Τι είναι η Μοριακή Βιολογία; Ανακτήθηκε από: news-medical.net
5. Φύση (s / f). Molecular Biology. Ανακτήθηκε από: nature.com
6. Επιστήμη καθημερινά (s / f). Molecular Biology. Ανακτήθηκε από: sciencedaily.com
7. Πανεπιστήμιο της Veracruz (s / f). Molecular Biology Ανάκτηση από: uv.mx.