KAJ JE OSREDNJA DOGMA MOLEKULARNE BIOLOGIJE? - BIOLOGIJA - 2026

Centralna dogma molekularne biologije pravi, da je genetski material prepišejo v RNA in nato prevedena v protein.

To pomeni, da v tej disciplini velja, da pretok informacij v organizmih gre le v eno smer: geni se prepisujejo v RNA.

Ta pristop je bil objavljen leta 1971, nekaj let po odkritju oddajne funkcije molekule deoksiribonukleinske kisline (DNK).

Francis Crick, je bil znanstvenik, ki je to idejo izpostavil tako, da je opisal prenos genetskih informacij z uporabo takrat razpoložljivih informacij.

Vzporedno je Howard Temin kot izjemen, vendar možen primer predlagal možnost, da bi RNA lahko služila za sintezo DNK.

Ta predlog med znanstveno skupnostjo ni prišel v poštev glede na priljubljenost dogme in ker gre za postopek, ki bi bil mogoč le v celicah, okuženih z določenimi virusi RNA.

Kaj proučuje molekularna biologija?

Molekularna biologija je po projektu Human Genome "preučevanje strukture, delovanja in sestave biološko pomembnih molekul."

Natančneje, molekularna biologija proučuje molekularne baze procesov podvajanja, prepisovanja in prevajanja genskega materiala.

Molekularni biologi poskušajo razumeti, kako medsebojno vplivajo celični sistemi v smislu sinteze DNK, RNK in beljakovin.

Čeprav molekularni biolog uporablja izključno tehnike za svoje področje, jih kombinira z drugimi, bolj značilnimi za genetiko in biokemijo.

Večina njegovih metod je kvantitativna, zato je bilo veliko zanimanja za vmesnik te discipline in računalništva: bioinformatika in / ali računalniška biologija.

Molekularna genetika je postala zelo vidno podpolje znotraj molekularne biologije.

Kako deluje osrednja dogma molekularne biologije?

Za tiste, ki so zagovarjali to idejo, je bil postopek naslednji:

Prenos genetskih informacij

Dela Gregorja Mendela iz leta 1865. Pomenila so predhodnik genetske dednosti, ki omogoča molekulo DNK, ki jo je med leti 1868 in 1869 odkril Friedrich Miescher.

Poznavanje primarne strukture DNK je omogočilo poznavanje procesa sinteze istega in način kodiranja genetskih informacij.

Podvajanje DNK

Potem je odkritje sekundarne strukture DNK omogočilo modeliranje dvojne vijačne strukture, ki je danes tako dobro znana, a je bila takrat precej odkritje.

Takšno razodetje je spodbudilo raziskovanje podvajanja DNK, ki je bistven postopek za preživetje celic, ki je sestavljen iz delitve z mitozo in ki zahteva predhodno podvajanje za ohranitev genskega materiala.

Leta 1958 sta Matthew Meselson in Frank Stahl potrdila, da je bila ta replikacija konzervativna, saj je ena od verig ohranjena in služi kot predloga za sintezo njenega komplementa.

V tem postopku posegajo proteini, kot je DNK polimeraza, ki v novo verigo dodajo nukleotide z uporabo izvirnika kot predloge.

Transkripcija DNK

Odkritje in opis tega procesa je bil odgovor na vprašanje o povezanosti DNK in beljakovin, ko so bili na različnih mestih v celicah.

Vmesna molekula, ki je omogočila to razmerje, se je izkazala za zrelo ribonukleinsko kislino (RNA).

Natančneje, polimeraza RNA je molekula, ki vzame predlogo iz enega od verig DNK, iz katere tvori novo molekulo RNA. To se zgodi po komplementarnosti baz.

Z drugimi besedami, to je postopek, v katerem se informacije iz odseka DNK reproducirajo v koščku glasbe RNA (mRNA).

Produkt transkripcije je zrel pramen messenger RNA (mRNA).

Prevod RNA

V končni fazi zrela messenger RNA (mRNA) služi kot predloga za sintezo beljakovin. Tu ribosomi posegajo skupaj z molekulami transna RNA tRNA.

Vsak ribosom razlaga trio nukleotidov mRNA, ki se imenujejo kodon in ga dopolnjuje antikodon, ki ga ima vsaka tRNA.

Ta tRNA nosi s seboj aminokislino, ki se bo prilegala v polipeptidno verigo, tako da se zloži v pravilno konformacijo.

V prokariotskih celicah lahko transkripcija in prevajanje potekata skupaj, medtem ko se v evkariontskih celicah transkripcija pojavi v celičnem jedru in prevajanje zgodi v citoplazmi.

Premagovanje Dogme

V šestdesetih letih prejšnjega stoletja je bilo ugotovljeno, da so nekateri virusi celici omogočili, da je "RNK prepisal" v DNK.

Tak primer je bil protein reverzne transkriptaze (RT), ki je odgovoren za uporabo predloge HIV RNA za sintezo dvojnega niza provirusne DNA, da bi jo integrirali v celično DNK.

Ta beljakovina se trenutno uporablja v laboratorijih in si je leta 1975 prislužil Howard Temin, David Baltimore in Renato Dulbecco Nobelovo nagrado za medicino.

Po drugi strani pa obstajajo tudi drugi virusi iz RNA, ki so sposobni sintetizirati verigo RNA iz tiste, ki jo že imajo.

Drug možen vzrok za to spremembo je mogoče najti v pomanjkanju regulativnih zaporedij genov, ki vplivajo na ekspresijo proteina in na postopek prepisa enega ali več genov.

Ta odkritja so bila osnova mnogih raziskav na področju molekularne biologije, kot so tista, povezana z boleznijo raka, nevrodegenerativnimi boleznimi ali sintetično biologijo.

Skratka, osrednja dogma molekularne biologije je bil poskus razložiti, kako deluje pretok genetskih informacij v organizmu.

Ta poskus je bil premagan po večletnih znanstvenih raziskavah, ki so nam omogočile, da ponudimo razlago bližje resničnosti.

Reference

1. VITAE Digital Biomedical Academy (s / f). Molekularna medicina. Nova perspektiva v medicini. Pridobljeno: caibco.ucv.ve
2. Inštitut za medicinske raziskave Coriell (s / ž). Kaj je molekularna biologija. Pridobljeno: coriell.org
3. Durantes, Daniel (2015). Osrednja dogma molekularne biologije. Pridobljeno iz: investigarentiemposrevñados.wordpress.com
4. Mandal, Ananya (2014). Kaj je molekularna biologija. Pridobljeno: news-medical.net
5. Narava (s / ž). Molekularna biologija. Pridobljeno: Nature.com
6. Znanost dnevno (s / ž). Molekularna biologija. Pridobljeno: sciencedaily.com
7. Univerza v Veracruzu (s / ž). Molekularna biologija. Pridobljeno od: uv.mx.