ЯКА ЦЕНТРАЛЬНА ДОГМА МОЛЕКУЛЯРНОЇ БІОЛОГІЇ? - БІОЛОГІЯ - 2025

Центральна догма молекулярної біології говорить , що генетичний матеріал транскрибується в РНК і потім транслюється в білок.

Тобто, у цій дисципліні вважається, що потік інформації в організмах йде лише в одному напрямку: гени транскрибуються в РНК.

Такий підхід був оприлюднений у 1971 році, через кілька років після того, як була виявлена ​​функція передавача молекули дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК).

Френсіс Крик був вченим, який викрив цю ідею, описуючи передачу генетичної інформації, використовуючи інформацію, яка була доступна тоді.

Паралельно Говард Темін запропонував можливість, що РНК може служити для синтезу ДНК, як винятковий, але можливий випадок.

Ця пропозиція не зачепила серед наукової спільноти з огляду на популярність догми і тому, що це був процес, який був би можливий лише в клітинах, заражених певними вірусами РНК.

Що вивчає молекулярна біологія?

Молекулярна біологія - це, згідно з проектом геному людини, "вивчення структури, функції та складу біологічно важливих молекул".

Більш конкретно, молекулярна біологія вивчає молекулярні основи процесів реплікації, транскрипції та трансляції генетичного матеріалу.

Молекулярні біологи намагаються зрозуміти, як взаємодіють клітинні системи з точки зору синтезу ДНК, РНК та білка.

Хоча молекулярний біолог використовує ексклюзивні для своєї галузі методи, він поєднує їх з іншими, більш типовими для генетики та біохімії.

Значна частина його методу є кількісною, саме тому виявився великий інтерес до інтерфейсу цієї дисципліни та інформатики: біоінформатики та / або обчислювальної біології.

Молекулярна генетика стала дуже помітним підполем у молекулярній біології.

Як працює центральна догма молекулярної біології?

Для тих, хто захищав цю ідею, процес був таким:

Передача генетичної інформації

Роботи Грегора Менделя в 1865 році. Вони означали попередника генетичного спадку, що дозволяє молекулу ДНК, виявлену між 1868 і 1869 рр. Фрідріхом Мішером.

Знаючи первинну структуру ДНК, дозволило пізнати процес синтезу того самого і спосіб кодування генетичної інформації.

Реплікація ДНК

Тоді відкриття вторинної структури ДНК дало змогу моделювати подвійну спіральну структуру, яка так відома сьогодні, але на той час була досить відкриттям.

Це одкровення дало початок дослідженню реплікації ДНК, життєво важливого процесу для виживання клітин, який складається з поділу мітозом і який потребує попередньої реплікації для збереження генетичного матеріалу.

У 1958 році Метью Мезелсон та Френк Шталь підтвердили, що ця реплікація є напівконсервативною, оскільки одна з ланцюгів зберігається, і вона слугує шаблоном для синтезу її доповнення.

У цей процес втручаються такі білки, як ДНК-полімераза, яка додає нуклеотиди до нового ланцюга, використовуючи оригінал як шаблон.

Транскрипція ДНК

Відкриття та опис цього процесу відповіло на питання про те, як ДНК та білки були пов’язані, коли вони знаходились у різних місцях клітин.

Проміжна молекула, яка зробила можливим цей взаємозв'язок, виявилася зрілою рибонуклеїновою кислотою (РНК).

Зокрема, РНК-полімераза - це молекула, яка бере шаблон з однієї з ланцюгів ДНК, з якої вона утворює нову молекулу РНК. Це відбувається після взаємодоповнюваності основ.

Іншими словами, це процес, при якому інформація з ділянки ДНК відтворюється у шматочку месенджерної РНК (мРНК).

Продуктом транскрипції є зріла нитка месенджерної РНК (мРНК).

РНК-переклад

На завершальній фазі зріла месенджерна РНК (мРНК) служить шаблоном для синтезу білка. Тут рибосоми втручаються разом з молекулами тРНК передачі РНК.

Кожна рибосома інтерпретує тріо нуклеотидів мРНК, що називається кодоном, і доповнюється антикодоном, який має кожна тРНК.

Ця тРНК несе з собою амінокислоту, яка впишеться в поліпептидний ланцюг, так що вона складеться у правильну конформацію.

У прокаріотичних клітинах транскрипція і трансляція можуть відбуватися разом, тоді як в еукаріотичних клітинах транскрипція відбувається в клітинному ядрі, а трансляція відбувається в цитоплазмі.

Подолання Догми

У 1960-х роках було помічено, що деякі віруси дозволяють клітині "зворотно переписати" РНК в ДНК.

Так було у випадку білка зворотної транскриптази (RT), відповідального за використання шаблону РНК ВІЛ для синтезу подвійної ланцюга провірусної ДНК для інтеграції її в клітинну ДНК.

Цей білок в даний час використовується в лабораторіях і отримав Говарда Теміна, Девіда Балтімора та Ренато Дульбекко, Нобелівську премію з медицини в 1975 році.

З іншого боку, є й інші віруси, виготовлені з РНК, здатні синтезувати ланцюг РНК із тієї, яку вони вже мають.

Інша можлива причина цієї зміни може бути виявлена ​​в дефектах регуляторних послідовностей генів, що впливають на експресію білка і на процес транскрипції одного або декількох генів.

Ці відкриття стали основою багатьох досліджень у галузі молекулярної біології, таких як ракові захворювання, нейродегенеративні захворювання або синтетична біологія.

Коротше кажучи, центральною догмою молекулярної біології була спроба пояснити, як працює потік генетичної інформації в організмі.

Ця спроба була подолана після кількох років наукових досліджень, які дозволили запропонувати пояснення ближче до реальності.

Список літератури

1. VITAE Digital Biomedical Academy (s / f). Молекулярна медицина. Нова перспектива в медицині. Відновлено з: caibco.ucv.ve
2. Інститут медичних досліджень Корілл (s / f). Що таке молекулярна біологія. Відновлено з: coriell.org
3. Durantes, Daniel (2015). Центральна догма молекулярної біології. Відновлено з: investigarentiemposrevñados.wordpress.com
4. Mandal, Ananya (2014). Що таке молекулярна біологія. Відновлено: news-medical.net
5. Природа (с / ф). Молекулярна біологія. Відновлено з: nature.com
6. Наука щодня (с / ф). Молекулярна біологія. Відновлено: sciencedaily.com
7. Університет Веракрус (с / ф). Молекулярна біологія. Відновлено з: uv.mx.